atmosferdeki azotun canlılar tarafından kullanımı ve tekrar atmosfere toprağa veya suya dönmesi, azot döngüsü olarak adlandırılır.
Azot canlılar için hayati önem taşır.
Çünkü özellikle aminoasit, Dna-Rna gibi moleküllerin yapısında azot bulunuyor.
Hatta ATP'nin yapısında bile azot var.
Bu moleküllerin sentezlenebilmesi için bitkinin topraktan azot alması gerekir.
Çünkü azot bir mineral ve mineralse bir inorganik madde. Hatırlarsanız inorganik maddeleri üretici canlılar bile sentezleyemiyordu.
Bütün canlılar inorganik maddeleri dışarıdan hazır olarak alır.
Ancak şöyle bir durum var.
Atmosferde %78 oranında serbest azot gazı bulunur.
Bitkiler de, hayvanlar da bu serbest azotu doğrudan kullanamaz.
Şimdi mesela karbondioksiti düşünün.
Bir bitki karbondioksiti yapraklarında bulunan stoma adını verdiğimiz gözeneklerden doğrudan alabilir.
Ancak azot yani havadaki serbest azot, bu şekilde alınamaz. Bitkiler azotu topraktan azot tuzları şeklinde alabilir.
Şimdi burada ilk olarak rizobiyum bakterilerinden bahsedelim.
Burada baklagil bitkisi olsun.
Bu baklagillerin kökünde burada gri ile çizdiğim nodüller bulunur.
Bu nodüllerde rizobiyum bakterileri yaşar.
Bu bakteriler, hatta başka mikroorganizmalar atmosferdeki serbest azotu tutar ve toprakta nitrat tuzlarına dönüştürür. Böylece bu bitki de topraktaki nitrat tuzlarından faydalanmış olur.
Hatta bu olaya biyotik azot fiksasyonu da denir.
Ayrıca yıldırım ve şimşek gibi atmosferik olaylar sayesinde de atmosferdeki azot yağmurla toprağa geçer.
Buna da abiyotik azot fiksasyonu denir.
İnsanlar tarafından suni nitratlı gübrelerin üretilmesi ve bunların tarımda kullanılması da topraktaki azot tuzlarının artışına yol açar.
Endüstriyel faaliyetler sonucunda atmosfere çok miktarda azotlu bileşikler salınması da bu sefer atmosferdeki azot gazının miktarını artırır.
Bitkiler azotu eğer nitrat şeklinde topraktan almışsa, öncelikle nitratı enzimler sayesinde amonyuma dönüştürür.
Yani bitkinin öncelikle tercihi amonyumdur.
Bitkiler toprağa geçen azot tuzlarını kökleri sayesinde suyla emerek alır ve organik besin sentezinde kullanır.
Bu azotlu bileşikler bitkilerle beslenen hayvanlara beslenme yoluyla geçer.
Yani bu inek buradaki otlardan yediği zaman azot ihtiyacını da karşılamış olur.
Şimdi gelelim ayrıştırıcı canlıların azot döngüsündeki görevine.
Bazı bakteri veya bazı mantar gibi ayrıştırıcı canlılar bitki ve hayvanların bu organik atıklarını, ayrıca ölen organizmaların kalıntılarındaki azotlu organik bileşikleri parçalayarak amonyak açığa çıkarır.
Sonra nitrit bakterileri amonyağı nitrite, nitrat bakterileri de nitriti nitrata dönüştürür .
Burada görev yapan nitrit ve nitrat bakterileri kemosentetiktir.
Yani kemosentez yaparlar.
Kemosentezi de fotosentez gibi düşünün.
Yani bakteri bunu besin üretme amaçlı yapar ama tabii ki fotosentezden çok daha farklı olaylar gerçekleşir.
Bu olaya da genel anlamda nitrifikasyon diyoruz.
Yani amonyağın nitrata dönüşmesi nitrifikasyondur.
Nitrit ve nitrat bakterileri kemosentez yaptığı için bunlara kemo ototrofturlar da deriz.
Artık bitkiler nitrat tuzlarını kökleriyle topraktan alabilir.
Bu arada ayrıştırıcıların faaliyetleri sonucunda amonyum iyonu da oluşabilir.
Yine topraktaki bu amonyum iyonunundan bitkiler rahatlıkla faydalanır. Toprakta yaşayan bazı bakteriler nitratı serbest azota dönüştürerek atmosfere verir. Buna denitrifikasyon denir.
Hatta burada görev alan bakterilere de denitrifikasyon bakterileri denir.
Denitrifikasyon sayesinde atmosferdeki azot dengede tutulur ancak bu olay topraktaki azot tuzlarının miktarını azalttığı için toprağın verimliliğini de azaltır.
Nitrifikasyon sayesinde ise toprağın veriminde artış olur.
Bu arada dersin başında bahsetmiş olduğum rizobiyum bakterilerinin dışında siyanobakteriler de havanın serbest azotunu gazından doğrudan yararlanabilir. Son olarak pütrifikasyondan bahsedelim. Pütrifikasyon aslında çürüme demektir. Ayrıştırıcı canlıların protein gibi azotlu organik atıkları parçalaması sırasında bir koku açığa çıkar.
İşte buna pütrifikasyon denir.
Azot canlılar için hayati önem taşır.
Çünkü özellikle aminoasit, Dna-Rna gibi moleküllerin yapısında azot bulunuyor.
Hatta ATP'nin yapısında bile azot var.
Bu moleküllerin sentezlenebilmesi için bitkinin topraktan azot alması gerekir.
Çünkü azot bir mineral ve mineralse bir inorganik madde. Hatırlarsanız inorganik maddeleri üretici canlılar bile sentezleyemiyordu.
Bütün canlılar inorganik maddeleri dışarıdan hazır olarak alır.
Ancak şöyle bir durum var.
Atmosferde %78 oranında serbest azot gazı bulunur.
Bitkiler de, hayvanlar da bu serbest azotu doğrudan kullanamaz.
Şimdi mesela karbondioksiti düşünün.
Bir bitki karbondioksiti yapraklarında bulunan stoma adını verdiğimiz gözeneklerden doğrudan alabilir.
Ancak azot yani havadaki serbest azot, bu şekilde alınamaz. Bitkiler azotu topraktan azot tuzları şeklinde alabilir.
Şimdi burada ilk olarak rizobiyum bakterilerinden bahsedelim.
Burada baklagil bitkisi olsun.
Bu baklagillerin kökünde burada gri ile çizdiğim nodüller bulunur.
Bu nodüllerde rizobiyum bakterileri yaşar.
Bu bakteriler, hatta başka mikroorganizmalar atmosferdeki serbest azotu tutar ve toprakta nitrat tuzlarına dönüştürür. Böylece bu bitki de topraktaki nitrat tuzlarından faydalanmış olur.
Hatta bu olaya biyotik azot fiksasyonu da denir.
Ayrıca yıldırım ve şimşek gibi atmosferik olaylar sayesinde de atmosferdeki azot yağmurla toprağa geçer.
Buna da abiyotik azot fiksasyonu denir.
İnsanlar tarafından suni nitratlı gübrelerin üretilmesi ve bunların tarımda kullanılması da topraktaki azot tuzlarının artışına yol açar.
Endüstriyel faaliyetler sonucunda atmosfere çok miktarda azotlu bileşikler salınması da bu sefer atmosferdeki azot gazının miktarını artırır.
Bitkiler azotu eğer nitrat şeklinde topraktan almışsa, öncelikle nitratı enzimler sayesinde amonyuma dönüştürür.
Yani bitkinin öncelikle tercihi amonyumdur.
Bitkiler toprağa geçen azot tuzlarını kökleri sayesinde suyla emerek alır ve organik besin sentezinde kullanır.
Bu azotlu bileşikler bitkilerle beslenen hayvanlara beslenme yoluyla geçer.
Yani bu inek buradaki otlardan yediği zaman azot ihtiyacını da karşılamış olur.
Şimdi gelelim ayrıştırıcı canlıların azot döngüsündeki görevine.
Bazı bakteri veya bazı mantar gibi ayrıştırıcı canlılar bitki ve hayvanların bu organik atıklarını, ayrıca ölen organizmaların kalıntılarındaki azotlu organik bileşikleri parçalayarak amonyak açığa çıkarır.
Sonra nitrit bakterileri amonyağı nitrite, nitrat bakterileri de nitriti nitrata dönüştürür .
Burada görev yapan nitrit ve nitrat bakterileri kemosentetiktir.
Yani kemosentez yaparlar.
Kemosentezi de fotosentez gibi düşünün.
Yani bakteri bunu besin üretme amaçlı yapar ama tabii ki fotosentezden çok daha farklı olaylar gerçekleşir.
Bu olaya da genel anlamda nitrifikasyon diyoruz.
Yani amonyağın nitrata dönüşmesi nitrifikasyondur.
Nitrit ve nitrat bakterileri kemosentez yaptığı için bunlara kemo ototrofturlar da deriz.
Artık bitkiler nitrat tuzlarını kökleriyle topraktan alabilir.
Bu arada ayrıştırıcıların faaliyetleri sonucunda amonyum iyonu da oluşabilir.
Yine topraktaki bu amonyum iyonunundan bitkiler rahatlıkla faydalanır. Toprakta yaşayan bazı bakteriler nitratı serbest azota dönüştürerek atmosfere verir. Buna denitrifikasyon denir.
Hatta burada görev alan bakterilere de denitrifikasyon bakterileri denir.
Denitrifikasyon sayesinde atmosferdeki azot dengede tutulur ancak bu olay topraktaki azot tuzlarının miktarını azalttığı için toprağın verimliliğini de azaltır.
Nitrifikasyon sayesinde ise toprağın veriminde artış olur.
Bu arada dersin başında bahsetmiş olduğum rizobiyum bakterilerinin dışında siyanobakteriler de havanın serbest azotunu gazından doğrudan yararlanabilir. Son olarak pütrifikasyondan bahsedelim. Pütrifikasyon aslında çürüme demektir. Ayrıştırıcı canlıların protein gibi azotlu organik atıkları parçalaması sırasında bir koku açığa çıkar.
İşte buna pütrifikasyon denir.
