Задача 1
Условие (кратко)
Используя знания по биологии, охарактеризовать биологическую роль азота и нарисовать схему круговорота азота в природе.
Решение
Биологическая роль. Азот входит в состав аминокислот и белков (ферменты, мышцы, гемоглобин), нуклеиновых кислот ДНК и РНК, АТФ, хлорофилла. Без азота невозможны рост, обмен веществ и передача наследственной информации. Растения при недостатке азота растут медленно, листья бледнеют и желтеют.
Круговорот азота (схема):
- Связывание. Атмосферный \(\mathrm{N_2}\) переводят в соединения клубеньковые бактерии на корнях бобовых (горох, клевер, люпин) и свободноживущие бактерии почвы; часть азота связывают молнии (\(\mathrm{N_2 + O_2 \rightarrow 2NO}\), далее \(\mathrm{NO_2}\) и азотная кислота с дождём) и химические заводы (синтез аммиака, удобрения).
- Усвоение. Растения поглощают из почвы ионы \(\mathrm{NH_4^+}\) и \(\mathrm{NO_3^-}\) и строят из них белки; животные получают азот с растительной пищей.
- Гниение (аммонификация). После гибели организмов и с их выделениями бактерии разлагают белки до аммиака и солей аммония.
- Нитрификация. Бактерии окисляют аммоний до нитратов, снова доступных растениям.
- Денитрификация. Другие бактерии восстанавливают нитраты до \(\mathrm{N_2}\), который возвращается в атмосферу.
Ответ
Азот входит в белки, ДНК, РНК, АТФ, хлорофилл; круговорот — связывание N₂ бактериями, молнией и промышленностью → растения → животные → гниение → нитраты → N₂ в атмосферу
Почему так
Атмосферный азот становится доступен живым организмам только после связывания в соединения, а бактерии возвращают его обратно в воздух.
Подробнее — в теме «Элементы VA-группы. Азот».