פחמן הוא מרכיב שנמצא בכל היצורים החיים, והוא חלק מפחמימות, חלבונים ושומנים. הוא ממוחזר כל העת בכוכב הלכת שלנו, עובר מהאטמוספירה לדברים חיים ובחזרה לאטמוספרה כפחמן דו חמצני. ניתן להעביר פחמן גם בין יצורים חיים כאשר אורגניזם אחד אוכל אחר. תהליך המחזור הזה, המכונה מחזור הפחמן, מורכב ממספר צעדים המעבירים פחמן בביוספרה, באטמוספרה, בהידרוספרה ובגיאוספרה.
מידע על רקע מחזור פחמן
מחזור הפחמן, המורכב מארבעה תהליכים עיקריים (בעירה, פוטוסינתזה, נשימה ופירוק), חיוני לקיומם של כל היצורים החיים.
בעירה ידועה בכינויה צריבה. זוהי תגובה כימית הדורשת חמצן ומייצרת חום. המשוואה של תגובה זו היא דלק + חמצן → פחמן דו חמצני + מים . בעירה משמשת להרבה דברים שונים בחברה המודרנית. הוא משמש לייצור חשמל לבתים ולמשרדים שלנו, והוא משמש להעברת המכוניות, הרכבות והמטוסים שאנשים סומכים עליהם לנסוע. דלקים מאובנים, כמו פחם ובנזין, עשויים משרידי אורגניזמים שחיים בעבר מלפני מיליוני שנים. כאשר הם נשרפים, הפחמן שבתוכם משתחרר לאטמוספירה כמו פחמן דו חמצני.
פוטוסינתזה היא התהליך בו משתמשים הצמחים ליצירת גלוקוז. בניגוד לבני אדם, צמחים הם אוטוטרופיים , כלומר הם יוצרים מזון משלהם. פוטוסינתזה היא תגובה כימית המתרחשת בכל החלקים הירוקים של הצמח, אך בעיקר בעלים. התגובה מתרחשת בחלק מתא צמח הנקרא כלורופלסטים. צמחים משתמשים באור שמש, פחמן דו חמצני, ומים כדי לייצר חמצן וגלוקוזה. המשוואה העולמית היא פחמן דו חמצני + מים → חמצן + גלוקוז . הצמחים מקבלים מים מהשורשים ומים עוברים במעלה הגבעול דרך צינורות הנקראים קסילם . הצמח מוציא את הפחמן הדו-חמצני מהאוויר שנכנס לעלים דרך חורים שנקראים stomata .
נשימה סלולרית היא תהליך שדברים חיים משתמשים בו כדי לייצר אנרגיה. הנשימה מתרחשת בתוך המיטוכונדריה בתאי היצורים החיים. הנשימה לא מתרחשת רק אצל בעלי חיים, היא מתרחשת גם בצמחים ובאורגניזמים חד תאיים. משוואת המילים לתגובה זו היא גלוקוז + חמצן → פחמן דו חמצני + מים .
פירוק הוא התהליך בו אורגניזמים מתים ומוצרי פסולת מתפרקים על ידי אורגניזמים הידועים כמפרקים. האורגניזמים משחררים את הפחמן באטמוספרה באמצעות נשימה תאית. מפרקים חיוניים למיחזור הפחמן בתוך אורגניזמים מתים.
האוקיינוסים הם גם חלק חשוב ממעגל הפחמן. יש כמות גדולה של פחמן דו חמצני המומס בים ובאוקיינוסים בכל רחבי כדור הארץ שלנו. חלק מפחמן דו חמצני מומס הופך לפחמן ביולוגי באמצעות פוטוסינתזה. לאחר מכן זה מוחלף מאורגניזם לאורגניזם דרך רשתות מזון. חלק מהפחמן הופך לסידן פחמתי ומשתמש על ידי כמה אורגניזמים לייצור קליפותיהם. כאשר אורגניזמים אלה מתים, הם נופלים על קרקעית האוקיאנוס. עם הזמן הם בונים ויוצרים אבן גיר. לפעמים ניתן להיחשף אבן גיר זו עקב תנועות בכדור הארץ. ניתן להתבונן באבן גיר חשופה, המשחררת פחמן בחזרה לאטמוספירה.
פחמן דו חמצני הוא גז חממה. מומחים חושבים שגורם לכוכב הלכת שלנו להתחמם, בין גזים אחרים, באטמוספירה שלנו. אפקט זה נקרא אפקט החממה. ממשלות ברחבי העולם קוראות לאנשים להפחית את כמות הפחמן הדו-חמצני שהם משחררים לאטמוספירה. לפעילויות נוספות, עיינו בתוכנית השיעורים של אפקט החממה שלנו.
שאלות נפוצות על מחזור פחמן
באילו חלקים בסביבה נוכל למצוא פחמן?
סלעים ומינרלים, תרכובות פחמן מומס באוקיינוס, פחמן דו חמצני (CO2) באטמוספרה, תרכובות אורגניות ביצורים חיים, פחמן בסלעים ומינרלים ופחמן בתרכובות פחמן מומס באטמוספרה. פחמן הוא אחד היסודות החשובים ביותר הנמצאים בטבלה המחזורית וללא יסוד זה, יהיה קשה לכל היצורים החיים לשרוד.
מהי המשמעות של מחזור הפחמן עבור יצורים חיים?
שיווי משקל של פחמן דו חמצני באטמוספירה נשמר במהלך מחזור הפחמן. לשמירה על החיים כפי שאנו מכירים אותם ולשליטה בטמפרטורה של כדור הארץ, זה חיוני. מלבד זאת, מחזור הפחמן אחראי לתהליכים רבים אחרים כגון פוטוסינתזה, בעירה ונשימה החיוניים לתפקוד העולם הזה.
מהן כמה פעילויות אנושיות שיש להן השפעות שליליות על מחזור הפחמן?
קיים חוסר איזון במחזור הפחמן כתוצאה מפעילויות הכוללות כריתת יערות, שריפת דלקים מאובנים ופעולות תעשייתיות. תלמידים יכולים לשקף יותר על אופי הפעילויות הללו ואיזה סוג של השפעות שליליות הן גורמות על ידי הפרעה למחזור הפחמן.
- Decomposed • Korona Lacasse • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Fire • hans.emtenas • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Fire! • kabeto jamaica • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- gas • Milosz1 • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- gasoline • Robb North • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Plant • www.metaphoricalplatypus.com • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Respiration • Kristian Thøgersen • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- skies • Martin_Duggan • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
תמחור לבתי ספר ומחוזות
- 1 בית ספר
- 5 מורים לשנה אחת
- שעה אחת של PD וירטואלית
אחריות 30 יום להחזר כספי • לקוחות חדשים בלבד • מחיר מלא לאחר מבצע היכרות • הגישה היא לשנה קלנדרית אחת
© 2024 - Clever Prototypes, LLC - כל הזכויות שמורות.
StoryboardThat הוא סימן מסחרי של Clever Prototypes , LLC , ורשום במשרד הפטנטים והסימנים המסחריים בארה"ב