Uhlíkový Cyklus: Průvodce Učitelem a Studentské Aktivity

Uhlík je prvek přítomný ve všech živých věcech a je součástí uhlohydrátů, bílkovin a tuků. Na naší planetě se neustále recykluje a přechází z atmosféry k živým věcem a zpět do atmosféry jako oxid uhličitý. Uhlík lze také přenášet mezi živými věcmi, když jeden organismus jí jiný. Tento recyklační proces, známý jako cyklus uhlíku, se skládá z několika kroků, které cyklují uhlík biosférou, atmosférou, hydrosférou a geosférou.

Vytvořit Diagram

Zobrazit Aktivitu

Vizuální Slovník

Zobrazit Aktivitu

Diskuse Starter

Zobrazit Aktivitu

Procesy Uhlíkového Cyklu

Zobrazit Aktivitu

Základní informace o cyklu uhlíku

Uhlíkový cyklus, který se skládá ze čtyř hlavních procesů (spalování, fotosyntéza, dýchání a rozklad), je nezbytný pro existenci všech živých bytostí.

Spalování je obecně známé jako spalování. Je to chemická reakce, která vyžaduje kyslík a produkuje teplo. Rovnicí této reakce je palivo + kyslík → oxid uhličitý + voda . Spalování se v moderní společnosti používá pro mnoho různých věcí. Používá se k výrobě elektřiny pro naše domácnosti a kanceláře a používá se k pohybu automobilů, vlaků a letadel, na které se lidé spoléhají při cestování. Fosilní paliva, jako je uhlí a benzín, se vyrábějí ze zbytků kdysi žijících organismů před miliony let. Když jsou spáleny, uhlík uvnitř nich je uvolňován do atmosféry jako oxid uhličitý.

Fotosyntéza je proces, který rostliny používají k tvorbě glukózy. Na rozdíl od lidí jsou rostliny autotrofní , což znamená, že si vytvářejí vlastní jídlo. Fotosyntéza je chemická reakce, která probíhá ve všech zelených částech rostliny, ale zejména v listech. Reakce probíhá v části rostlinné buňky zvané chloroplasty. Rostliny používají sluneční světlo, oxid uhličitý a vodu k produkci kyslíku a glukózy. Světová rovnice je oxid uhličitý + voda → kyslík + glukóza . Rostliny dostávají vodu z kořenů a voda putuje po stonku trubicemi zvanými xylem . Rostlina dostává oxid uhličitý ze vzduchu, který vstupuje do listů skrz díry zvané stomata .

Buněčné dýchání je proces, který živé věci používají k výrobě energie. Dýchání probíhá uvnitř mitochondrií v buňkách živých věcí. Dýchání se nevyskytuje pouze u zvířat, ale také u rostlin a jednobuněčných organismů. Slovo rovnice pro tuto reakci je glukóza + kyslík → oxid uhličitý + voda .

Rozklad je proces, při kterém se odumřelé organismy a odpadní produkty rozkládají podle organismů známých jako rozkladače. Organismy uvolňují uhlík do atmosféry buněčným dýcháním. Rozkladače jsou nezbytné pro recyklaci uhlíku uvnitř mrtvých organismů.

Oceány jsou také důležitou součástí uhlíkového cyklu. V mořích a oceánech po celé naší planetě je rozpuštěno velké množství oxidu uhličitého. Část rozpuštěného oxidu uhličitého se přeměňuje na biologický uhlík fotosyntézou. To je pak vyměněno z organismu na organismus prostřednictvím potravních řetězců. Část uhlíku se mění na uhličitan vápenatý a některé organismy ho používají k výrobě svých skořápek. Když tyto organismy zemřou, padají na dno oceánu. Postupem času se hromadí a tvoří vápenec. Někdy může být tento vápenec vystaven pohybům na Zemi. Odkrytý vápenec může být zvětralý, který uvolňuje uhlík zpět do atmosféry.

Oxid uhličitý je skleníkový plyn. Odborníci se domnívají, že zvýšené hladiny oxidu uhličitého, mimo jiné plyny, v naší atmosféře způsobují zahřívání naší planety. Tento efekt se nazývá skleníkový efekt. Vlády po celém světě vyzývají lidi, aby snížili množství oxidu uhličitého, který uvolňují do atmosféry. Další aktivity najdete v našem plánu lekce skleníkových efektů.

Často Kladené Otázky o Uhlíkovém Cyklu

V jakých částech životního prostředí najdeme uhlík?

Horniny a minerály, sloučeniny rozpuštěného uhlíku v oceánu, oxid uhličitý (CO2) v atmosféře, organické sloučeniny v živých věcech, uhlík v horninách a minerálech a uhlík v rozpuštěných sloučeninách uhlíku v atmosféře. Uhlík je jedním z nejdůležitějších prvků přítomných v periodické tabulce a bez tohoto prvku by všechny živé bytosti jen těžko přežily.

Jaký význam má cyklus uhlíku pro živé bytosti?

Rovnováha oxidu uhličitého v atmosféře je udržována prostřednictvím uhlíkového cyklu. Pro zachování života tak, jak ho známe, a kontrolu teploty Země je to nezbytné. Kromě toho je uhlíkový cyklus zodpovědný za mnoho dalších procesů, jako je fotosyntéza, spalování a dýchání, které jsou nezbytné pro fungování tohoto světa.

Jaké lidské činnosti mají negativní dopad na uhlíkový cyklus?

V uhlíkovém cyklu existuje nerovnováha v důsledku činností, jako je odlesňování, spalování fosilních paliv a průmyslové operace. Studenti se mohou více zamyslet nad povahou těchto aktivit a nad tím, jaké negativní dopady narušování koloběhu uhlíku způsobují.