主要内容
生物化学循环简介
大致了解原子是如何通过生物地质化学循环在地球的生态系统中循环。
要点
- 能量在生态系统中流动，并以热能的形式散去，但化学元素可以被循环利用。
- 一种元素——或一种化合物，比如水——在生物圈中各种生物和非生物的形态和位置之间流动的方式称为生物地球化学循环。
- 对生命有机体重要的生物地球化学循环包括水，碳，氮，磷和硫循环。
介绍
你的身体是什么做的？不要说得太细：是 原子 。很多很多原子。确切地说，大约是7,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000个。
如果我们真的往回想，构成我们身体的大部分元素——以及构成其他所有生物的元素！——数十亿年前在垂死的恒星中诞生 。这说法很酷，但它并不能代表全部。你身体的原子最近在地球上做了什么？
能量是流动的，但物质是循环利用的。
能量直接流经地球的生态系统，通常以阳光的形式进入，以热量的形式离开。然而，组成生物体的化学成分是不同的：它们被循环利用。
这是什么意思?首先，你体内的原子并不是全新的。相反，它们已经在生物圈中循环了很长很长一段时间，它们是许多生物体和无生命化合物的一部分。你可能相信也可能不相信轮回是一种精神概念，但毫无疑问，随着时间的推移，你身体里的原子已经成为了大量生物和非生物的一部分!
有机分子中最常见的六种元素——碳、氮、氢、氧、磷和硫——具有多种化学形式。它们可以长时间或短时间地储存在大气中、陆地上、水中或地底下，也可以保存在生物体的体内。地质过程——如岩石风化、侵蚀、排水和大陆板块俯冲——都在这种物质循环中发挥作用，生物体之间的相互作用也是如此。
一种元素——或者在某些情况下，一种化合物，比如水——在它的各种生物和非生物形态和位置之间移动的方式被称为生物地球化学循环。这个名字反映了化学、地质学以及生物学在帮助我们理解这些循环的重要性。
哪些生物地球化学循环是生命中的关键？
水含有氢和氧，是生物体所必需的。这使得水循环在我们关心的循环中占据了相当高的位置！
水圈——地球上水循环时可以找到的一组地方——是巨大而多样的。水在地球表面和地下以液体的形式存在，在极地冰盖和冰川中以冰的形式存在，在大气中以水蒸气的形式存在。有关这些形式之间的水循环的更多信息，可以看看水循环这篇文章。
水占我们身体的一半以上，但人类不能仅靠水生存。相反，有一些其他的关键元素使我们的身体运行，并且是生物地球化学循环的一部分:
- 碳存在于所有有机大分子中，也是化石燃料的关键成分。有关更多信息，可以看看碳循环这篇文章。
- 硫是蛋白质结构的关键，通过燃烧化石燃料释放到大气中。
这些循环并不是独立发生的，水循环是其他生物地球化学循环的一个特别重要的驱动因素。例如，水的流动对于氮和磷酸盐浸入河流、湖泊和海洋的过程是至关重要的。海洋也是储存碳的主要储藏库。
虽然每种元素或化合物都有自己的路径，但所有这些关键的化学营养素都在生物圈中循环，在生物和非生物世界之间，从一个生物体到另一个生物体之间移动。