Ogljikov Cikel: Vodnik za Učitelje in Študentske Dejavnosti

Ogljik je element, ki je prisoten v vsem živem bitju in je del ogljikovih hidratov, beljakovin in maščob. Na našem planetu se nenehno reciklira, iz ozračja v živa bitja in nazaj v ozračje kot ogljikov dioksid. Ogljik se lahko prenese tudi med živimi bitji, ko en organizem poje drugega. Znan kot ogljikov cikel, je ta postopek recikliranja sestavljen iz številnih korakov, ki krožijo ogljik skozi biosfero, atmosfero, hidrosfero in geosfero.

Ustvarite Diagram

Ogled Dejavnosti

Vizualni Besednjak

Ogled Dejavnosti

Začetek Razprave

Ogled Dejavnosti

Procesi Ogljikovega Cikla

Ogled Dejavnosti

Osnovne informacije o ogljikovem ciklu

Cikel ogljika je sestavljen iz štirih glavnih procesov (izgorevanje, fotosinteza, dihanje in razpad), ki so bistvenega pomena za obstoj vseh živih bitij.

Izgorevanje je splošno znano kot kurjenje. Gre za kemično reakcijo, ki zahteva kisik in proizvaja toploto. Enačba te reakcije je gorivo + kisik → ogljikov dioksid + voda . Izgorevanje se uporablja za številne različne stvari v sodobni družbi. Uporablja se za proizvodnjo električne energije za naše domove in pisarne, uporablja pa se za premikanje avtomobilov, vlakov in letal, na katere ljudje zanesejo, da potujejo. Fosilna goriva, kot premog in bencin, so narejena iz ostankov nekoč živih organizmov iz milijonov let. Ko se zgorejo, se ogljik v njih sprosti v ozračje kot ogljikov dioksid.

Fotosinteza je postopek, ki ga rastline uporabljajo za ustvarjanje glukoze. Za razliko od ljudi so rastline avtotrofne , kar pomeni, da ustvarijo svojo hrano. Fotosinteza je kemijska reakcija, ki poteka v vseh zelenih delih rastline, predvsem pa v listih. Reakcija poteka v delu rastlinske celice, imenovanem kloroplasti. Rastline uporabljajo sončno svetlobo, ogljikov dioksid in vodo za proizvodnjo kisika in glukoze. Svetovna enačba je ogljikov dioksid + voda → kisik + glukoza . Rastline dobijo vodo iz korenin in voda potuje po steblu skozi cevi, imenovane ksilem . Rastlina dobi ogljikov dioksid iz zraka, ki v liste vstopi skozi luknje, imenovane stomata .

Celično dihanje je postopek, ki ga živa bitja uporabljajo za proizvodnjo energije. Dihanje poteka znotraj mitohondrij v celicah živih bitij. Dihanje se ne pojavlja samo pri živalih, ampak tudi pri rastlinah in enoceličnih organizmih. Besedna enačba za to reakcijo je glukoza + kisik → ogljikov dioksid + voda .

Razpadanje je postopek, pri katerem mrtve organizme in odpadne proizvode razgrajujejo organizmi, znani kot razkroji. Organizem sprošča ogljik v ozračje s celičnim dihanjem. Razkrojilniki so bistveni za recikliranje ogljika v mrtvih organizmih.

Oceani so tudi pomemben del ogljikovega cikla. V morjih in oceanih po vsem našem planetu je raztopljena velika količina ogljikovega dioksida. Nekateri raztopljeni ogljikov dioksid se s fotosintezo pretvori v biološki ogljik. Ta se nato prek prehranjevalnih verig izmenjuje od organizma do organizma. Nekaj ogljika se spremeni v kalcijev karbonat in nekateri organizmi ga uporabijo za izdelavo lupin. Ko ti organizmi umrejo, padejo na oceansko dno. Sčasoma se nakopičijo in tvorijo apnenec. Včasih je ta apnenec lahko izpostavljen zaradi premikov po Zemlji. Izpostavljeni apnenec je lahko obremenjen, kar sprošča ogljik nazaj v ozračje.

Ogljikov dioksid je toplogredni plin. Povišane ravni ogljikovega dioksida, med drugimi plini v našem ozračju, so tisto, za kar strokovnjaki mislijo, da naš planet segreva. Ta učinek se imenuje toplogredni učinek. Vlade po vsem svetu pozivajo ljudi, naj zmanjšajo količino ogljikovega dioksida, ki ga sproščajo v ozračje. Če želite več dejavnosti, si oglejte naš načrt lekcij z efektom toplogrednih plinov.

Pogosta Vprašanja o Ogljikovem Ciklu

V katerih delih okolja lahko najdemo ogljik?

Kamnine in minerali, raztopljene ogljikove spojine v oceanu, ogljikov dioksid (CO2) v ozračju, organske spojine v živih bitjih, ogljik v kamninah in mineralih ter ogljik v raztopljenih ogljikovih spojinah v ozračju. Ogljik je eden najpomembnejših elementov v periodnem sistemu in brez tega elementa bi vsa živa bitja težko preživela.

Kakšen je pomen ogljikovega cikla za živa bitja?

Ravnovesje ogljikovega dioksida v atmosferi se vzdržuje s kroženjem ogljika. To je bistvenega pomena za ohranjanje življenja, kot ga poznamo, in nadzorovanje temperature Zemlje. Poleg tega je ogljikov cikel odgovoren za številne druge procese, kot so fotosinteza, izgorevanje in dihanje, ki so bistveni za delovanje tega sveta.

Katere so nekatere človeške dejavnosti, ki negativno vplivajo na ogljikov cikel?

Obstaja neravnovesje v ciklu ogljika, ki je posledica dejavnosti, vključno s krčenjem gozdov, sežiganjem fosilnih goriv in industrijskim delovanjem. Učenci lahko več razmišljajo o naravi teh dejavnosti in o tem, kakšne negativne vplive povzročajo z motnjami ogljikovega cikla.