Tahapan dan Pentingnya Siklus Fosfor



itu siklus fosfor adalah proses dimana fosfor bergerak melalui batuan, air, tanah dan organisme. Siklus ini, tidak seperti siklus biogeokimia lainnya, tidak melewati udara karena tidak banyak senyawa gas berdasarkan fosfor.

Cadangan fosfor utama ditemukan di air sungai, danau dan lautan (hidrosfer), tetapi juga di sedimen dan batu (litosfer). Fosfor sangat penting untuk pertumbuhan tanaman dan hewan, serta untuk mikroba yang menghuni tanah, yang secara bertahap habis seiring berjalannya waktu..

Fungsi biologis utama fosfor adalah menjadi bagian dari biomolekul penting seperti asam nukleat (DNA dan RNA), beberapa protein dan lipid. Faktanya, untaian DNA dibentuk oleh ikatan ester fosfat.

Kalsium fosfat juga merupakan komponen penting untuk pembentukan tulang dan gigi mamalia. Demikian juga, itu membentuk bagian dari struktur exoskeleton serangga, membran fosfolipid sel dan banyak metabolit penting seperti ATP..

Siklus fosfor adalah proses yang sangat lambat, karena fosfor tetap lama di batuan dan sedimen. Hujan dan erosi membantu mencuci fosfor dari bebatuan, sementara di tanah bahan organik menyerap fosfor yang akan digunakan untuk berbagai proses biologis.

Seperti semua siklus biogeokimia, tidak ada awal atau akhir dari siklus fosfor, dan tentu saja tidak ada satu arah gerakan pun. Siklus bumi adalah jaringan yang kompleks di mana sumber daya bergerak dalam berbagai arah.

Indeks

  • 1 Tahapan siklus
  • 2 Pentingnya fosfor bagi makhluk hidup
    • 2.1 Membatasi nutrisi
    • 2.2 Membentuk DNA dan RNA
    • 2.3 Transportasi energi
    • 2.4 Memberi struktur pada membran sel
    • 2.5 Ini adalah bagian dari tulang
    • 2.6 Partisipasi dalam homeostasis
    • 2.7 Mengatur aktivitas enzimatik
    • 2.8 Pemancar sinyal
  • 3 Dampak manusia terhadap siklus fosfor
    • 3.1 Penggunaan pupuk
    • 3.2 Eutrofikasi
    • 3.3 Air Limbah dan penggunaan deterjen
  • 4 Referensi

Tahapan siklus

- Seiring waktu, hujan dan angin mengikis batuan, menyebabkan pelepasan ion fosfat dan mineral lainnya. Fosfat anorganik ini didistribusikan di tanah dan air.

- Tumbuhan mengambil fosfat anorganik dari tanah melalui akarnya; dengan cara ini mereka menggabungkan fosfat ke molekul biologis mereka (asam nukleat dan protein) sehingga memungkinkan pertumbuhan dan perkembangannya.

- Tumbuhan ini dapat dikonsumsi oleh hewan herbivora. Begitu mereka memasuki organisme, molekul yang mengandung fosfor terdegradasi dan dimasukkan lagi ke dalam molekul organik organisme herbivora.

- Hewan herbivora dapat dikonsumsi oleh karnivora, dan dengan cara ini mentransfer atom fosfor ke tingkat berikutnya dari rantai trofik. Fosfat yang diserap oleh hewan-hewan ini dikembalikan ke tanah melalui ekskresi.

- Ketika tanaman atau hewan mati, jaringannya diuraikan oleh kelompok organisme lain yang disebut pengurai. Mikroba ini mendegradasi sisa-sisa dan, dengan cara ini, fosfat organik dikembalikan ke tanah.

- Fosfor di tanah dapat berakhir di badan air yang berbeda dan akhirnya berakhir di lautan. Sesampai di sana, dapat dimasukkan ke dalam organisme akuatik atau menetap untuk waktu yang lama.

Pentingnya fosfor bagi makhluk hidup

Membatasi nutrisi

Seperti karbon, oksigen, hidrogen, dan nitrogen, fosfor adalah nutrisi pembatas untuk semua bentuk kehidupan, yang berarti bahwa potensi pertumbuhan suatu organisme dibatasi oleh ketersediaan nutrisi penting ini..

Membentuk DNA dan RNA

Fosfor adalah bagian dari struktur DNA dan RNA. Bentuk heliks ganda DNA hanya dimungkinkan karena molekul fosfat membentuk jembatan ester fosfat yang berikatan dengan heliks ganda..

Transportasi energi

Fosfor juga diperlukan untuk pengangkutan energi dalam sel, itu adalah bagian mendasar dari molekul penyimpanan energi seperti ATP, ADP, GDP, antara lain..

Ini memberi struktur pada membran sel

Fosfor menyediakan struktur untuk membran sel. Komponen dasar membran biologis adalah molekul yang disebut fosfolipid, yang dibentuk oleh berbagai jenis lipid yang terkait dengan gugus fosfat..

Itu adalah bagian dari tulang

Fosfor ditemukan dalam tulang dalam bentuk kalsium fosfat dan memberikan kekakuannya. Ini juga ada di enamel gigi mamalia dan di exoskeleton serangga.

Partisipasi dalam homeostasis

Fosfor juga berfungsi dalam pemeliharaan homeostasis. Beberapa senyawa berbasis fosfor adalah buffer penting; yaitu, mereka membantu menjaga keseimbangan antara asam dan basa (pH) dalam tubuh.

Mengatur aktivitas enzimatik

Fosfor mengatur aktivitas enzim. Banyak enzim penting dalam metabolisme diaktifkan (atau dinonaktifkan) dengan penambahan gugus fosfat.

Pemancar sinyal

Fosfor juga penting untuk transmisi sinyal di dalam sel.

Dampak manusia terhadap siklus fosfor

Manusia telah berinteraksi dengan lingkungannya dan telah mempengaruhi banyak proses alami, termasuk siklus fosfor. Aktivitas manusia mengubah siklus fosfor terutama dengan menambahkan lebih banyak fosfor ke tempat-tempat di mana sebelumnya hanya sedikit tersedia.

Penggunaan pupuk

Karena fosfat sangat terbatas di tanah secara alami, praktik pertanian modern sering melibatkan aplikasi pupuk yang mengandung fosfat anorganik.

Ketika fosfor ditambahkan ke ekosistem sangat sering, banyak fosfor ini hilang karena dicuci dengan cepat dengan hujan dan irigasi.

Oleh karena itu, kelebihan fosfor akhirnya diangkut ke badan air (sungai, laut dan samudera) melalui proses yang disebut limpasan.

Eutrofikasi

Nutrisi yang dicuci oleh limpasan menumpuk di badan air, menyebabkan pertumbuhan alga dan plankton yang eksponensial. Proses ini dikenal sebagai eutrofikasi.

Proliferasi organisme ini menyebabkan semua oksigen yang tersedia habis dengan cepat, yang akhirnya mempengaruhi semua spesies lain di ekosistem.

Fenomena ini telah diamati di ekosistem kecil, seperti kolam di beberapa peternakan, tetapi juga di perairan besar, seperti Laut Baltik..

Air limbah dan penggunaan deterjen

Sumber fosfor penting lainnya berasal dari air limbah dan deterjen. Keduanya akhirnya mengalirkan gugus fosfat mereka ke badan air, sehingga meningkatkan proses eutrofikasi.

Referensi

  1. Begon, M., Townsend, C. & Harper, J. (2006). Ekologi: Dari individu ke Ekosistem (Edisi ke-4). Penerbitan Blackwell.
  2. Chapman, J. & Reiss, M. (1999). Ekologi: Prinsip dan Aplikasi (2nd ed.). Cambridge University Press.
  3. Enger, E., Ross, F. & Bailey, D. (2007). Konsep dalam Biologi (Ed. 12). McGraw-Hill.
  4. Manahan, S. (2004). Kimia Lingkungan (Edisi ke-8). CRC Tekan.
  5. Miller, G. & Spoolman, S. (2007). Ilmu Lingkungan: Masalah, Koneksi dan Solusi (Ed. 12). Belajar Cengage.
  6. Schmidt, T. & Schaechter, M. (2012). Topik dalam Mikrobiologi Ekologi dan Lingkungan (Edisi pertama). Pers Akademik.
  7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologi (Ed. 7). Cengage Learning.
  8. Starr, C., Taggart, R., Evers, C. & Starr, L. (2011). Biologi: Kesatuan dan Keanekaragaman Kehidupan (Pny. Ed.). Belajar Cengage.
  9. Whalen, J. & Sampedro, L. (2010). Tanah, ekologi, dan manajemen (1st). CABI.