Экологические аспекты естествознания: учебное пособие / И. Б. Джакупова, А. Ж. Божбанов.

В круговороте углерода участвуют также горные породы. К освобождению углерода в атмосферу приводит, в частности, выщелачивание известняков атмосферными осадками. Важную роль в круговороте углерода играет Мировой оксан. Приня ­ то считать, что океан «вдыхает» диоксид углерода из атмосферы - около половины его поглощается океаном, а захоронение углерода в донных осадках приводит к выведению его из круговорота. Океан, таким образом, как бы компенсирует приток углерода от сжигаемого топлива и вместе с наземной растительностью вырабатывает необходимый для жизни кислород. Круговорот азота Азот, как и углерод, входит в состав атмосферного воздуха и присут ­ ствует в нем в виде молекул N2. Он играет важную роль в жизнедеятельности организмов. Как и кислород, азот необходим для дыхания животных. Азот входит в состав многих органических соединении, прежде всего - белка. В молекуле белка он образует, прочные амидные связи с углеродами и соединяется с водородом, присутствуя в виде аминных или амидных групп. Образование амидных (пептидных) связей (C-N -связи) является главным механизмом синтеза белковых молекул и пептидов, составляю ­ щих сущность всего живого на Земле. Источником азота для автотрофов являются нитраты (соли азотной кислоты НК'Оз), а также молекулярный азот атмосферы. Азот нитратов через корневую систему растений попадает по проводящим путям в лис ­ тья, где используется для синтеза растительного белка. Второй путь, которым азот попадает в организмы - прямая фиксация азота из атмосферы. Это явление совершенно уникально и свойственно прокариотам - безъядерным микроорганизмам. До 1950 г. были известны всего три таксона микроорганизмов, способных связывать атмосферный азот: свободноживущис бактерии родов Azotobacter и Clostridium; симбиотические клубеньковые бактерии рода Rhizobium; сине-зеленые водоросли (цианобактерии) родов Anabaena, Nostoc, а также другие члены порядка Nostocales. Биохимический механизм прямой фиксации атмосферного азота осу ­ ществляется при участии фермента нитрогеназы, катализирующей рас ­ щепление молекулы азота N2. Процесс этот требует значительных затрат энергии на разрыв тройной связи в молекуле азота. Реакция идет с учас ­ тием молекулы воды, в результате чего образуется аммиак NH3, например, в клубеньках бобовых. На фиксацию 1 г азота бактерии расходуют около 10 г глюкозы (около 40 ккал), синтезированной в ходе фотосинтеза, т.е. эффективность составляет всего 10 %. 51