Slāpeklis ir būtisks visām dzīvajām būtnēm, jo tas ir galvenā aminoskābju daļa, kas ir tā pamatelementi olbaltumvielu un nukleīnskābju, piemēram, DNS, kas nodod ģenētisko informāciju nākamajām PNS paaudzēm organismiem. Apmēram 78 procentus atmosfēras veido slāpeklis, bet augi un dzīvnieki nevar tieši uzņemt slāpekli no gaisa. Process to sauc par slāpekļa ciklu.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Slāpeklis ir būtiska augu barības viela un nozīmīga olbaltumvielu sastāvdaļa, kas visiem dzīvniekiem ir nepieciešama audzēšanai, pavairošanai un izdzīvošanai. Slāpekļa cikls slāpekli pārvērš savienojumos, kurus augi un dzīvnieki var izmantot.
Cilvēkiem un dzīvniekiem vajadzīgs slāpeklis
Visi cilvēka audi - muskuļi, āda, mati, nagi un asinis - satur olbaltumvielas. Normālai augšanai, šūnu aizstāšanai un audu atjaunošanai nepieciešams slāpeklis, un jūsu ķermeņa vielmaiņas procesiem nepieciešami proteīni fermentu veidā. Jūs nevarat paņemt slāpekli tieši no gaisa, tāpēc to iegūstat no uztura avotiem. Ar olbaltumvielām bagāti pārtikas produkti ietver:
- gaļa
- zivis
- pākšaugi
- olas
- piens
- rieksti
Jūsu ķermenis nepārtraukti pārstrādā slāpekli no aminoskābēm, sadalot olbaltumvielu sintēzē neizmantotās aminoskābes komponentos, ieskaitot slāpekli enerģijas iegūšanai. Slāpeklis ražo arī olbaltumvielu savienojumus, piemēram, hemoglobīnā esošo hemu, kas sarkanajās asins šūnās transportē skābekli uz visām ķermeņa daļām. Dzīvniekiem slāpeklis ir vajadzīgs, lai augtu, labotos un izdzīvotu tāpat kā cilvēki, un to viņi iegūst arī no uztura avotiem, piemēram, augiem un citiem dzīvniekiem.
Augiem vajadzīgs slāpeklis
Slāpeklis ir būtisks augu augšanai un izdzīvošanai. Bez olbaltumvielām - vieni kā struktūrvienības, citi kā fermenti - augi iet bojā. Slāpeklis veido lielu daļu hlorofila, kas augiem vajadzīgs fotosintēzei, saules enerģijas izmantošanas procesam, lai no ūdens un oglekļa dioksīda iegūtu cukurus. Slāpeklis ir daļa no enerģijas pārneses savienojumiem, piemēram, ATP (adenozīna trifosfāts), kas ļauj šūnām saglabāt un izmantot metabolismā izdalīto enerģiju. Augiem augšanai un reprodukcijai nepieciešamas arī tādas nukleīnskābes kā DNS. Augi iegūst slāpekli citādā veidā nekā dzīvnieki, ņemot to no ūdens un augsnes nitrātu un amonija formā. Augi, kuriem trūkst slāpekļa, kļūst dzelteni un pārstāj augt, un tie nes augļus un ziedus, kas ir mazāki nekā vidēji.
Slāpekļa cikls
Slāpekļa cikla pirmais solis ir slāpekļa fiksācija. Īpašās baktērijas izmanto fermentu, kas pazīstams kā dinitrogenāze, lai slāpekļa gāzi pārveidotu par amonjaku. Pēc tam nitrifikācijas rezultātā amonjaks tiek pārveidots par nitrīta joniem, kurus augu saknes absorbē kā barības vielas. Dzīvnieki, ēdot augus, uzņem savu slāpekli. Augu un dzīvnieku sadalīšanās un dzīvnieku atkritumu izdalīšanās rada augsnē amonjaku. Visbeidzot, denitrifikācijā tiek izmantotas citas baktērijas, lai amonjaks atkal pārveidotos par gāzveida slāpekļa gāzi, kas nonāk atmosfērā, kur atkal sākas slāpekļa cikls.