질소 순환(Nitrogen Cycle)의 5단계

Nitrogen Cycle(질소 순환)에 대한 포스팅.

Nitrogen Cycle(질소 순환)은 총 5단계로 일어난다.

Nitrogen Cycle(질소 순환) 과정

  1. Nitrogen Fixation (질소 고정)
  2. Nitrogen assimilation (질소 동화)
  3. Ammonification (암모니아화)
  4. Nitrification (질산화 작용)
  5. Dentrification (탈질산화 작용)

I. Nitrogen Fixation (질소 고정)

공기 중의 질소 기체(N₂)가 암모니다(NH₃)로 변하는 단계. 공기 중의 N₂는 비활성 상태이기 때문에 질소 고정을 통해 생물이 활용할 수 있는 상태로 바뀌어야 한다.

이 과정은 생물학적, 또는 비생물학적 과정으로 나뉜다.

1. Biological Nitrogen Fixation

Bacteria(박테리아)나 Archaea(고세균)을 통해 일어나는 Nitrogen Fixation(질소 고정).

이 생물들은 대기 중의 N₂의 고리를 끊을 수 있는 Nitrogenase라는 효소를 가지고 있음.

2. Non-Biological Nitrogen Fixation (공중 방전)

대표적으로 lightening(번개)가 있음.

번개는 대기 중의 N₂와 O₂를 nitrogen oxides(질소 산화물, NO와 NO₂)로 바꿈. 이 형태가 비를 맞으면 식물이 활용할 수 있는 질산 이온(NO₃⁻)의 형태로 전환되어 사용됨.

II. Nitrogen assimilation (질소 동화)

식물이 질산 이온(NO₃⁻)과 암모늄 이온(NH₄⁺) 을 뿌리로 흡수하여 단백질 등의 화합물로 변화시키는 과정.

III. Ammonification (암모니아화)

Mineralization()라고 불리기도 함.

유기체가 죽거나 배설물을 남길 때 일어남. 박테리아와 곰팡이와 같은 Decomposer(분해자)들이 질소 화합물을 암모니아(NH₃)나 암모늄 이온(NH₄⁺)으로 분해함. 이 과정을 통해 Nitrogen(질소)가 다시 토양으로 돌아감.

IV. Nitrification (질산화 작용)

암모니아(NH₃)나 암모늄 이온(NH₄⁺)이 nitrite(아질산 이온, NO2)으로, 그 이후에는 nitrate(질산 이온, NO3)으로 산화되는 과정.

V. Dentrification (탈질산화 작용)

말 그대로 질산을 벗어나는 과정.

토양의 질소 이온(NO₃⁻)이 anaerobic bacteria(혐기성 세균)을 통해 다시 질소 기체(N₂)나 (N₂O)로 바뀌는 과정.

이 과정을 통해 Nitrogen Cycle(질소 순환)이 완성됨.

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