Углерод является основным строительным блоком для всех форм жизни на Земле. К счастью, углерод также является одним из самых распространенных элементов нашей планеты. Как и всякая материя, углерод не может ни быть создан, ни разрушен, и поэтому все живые организмы должны найти способ постоянно использовать конечный запас углерода, который доступен.
Растения используют углерод для питания всей жизни на Земле
значение
Углерод важен для всех живых организмов.
Любой конкретный биологический процесс или система обычно можно понимать с точки зрения химии: живые существа в значительной степени представляют собой ряд химических реакций, происходящих в конкретном контексте. Итак, простейшее объяснение важности углерода для живых организмов является химическим. Углерод - это химическая основа для большинства молекул, которые важны для поддержания жизни. Эти молекулы включают углеводы, липиды (категория, включающая жиры), белки и нуклеиновые кислоты (прославленные ДНК, химические вещества, которые содержат наш генетический код).
фотосинтез
Растения превращают солнечный свет в пищу через фотосинтез.
Единственным источником внешней энергии, доступной нашей планете, является излучение солнца, однако некоторые живые организмы (такие как животные) не могут использовать Солнце непосредственно для производства пищи и для поддержания жизни. Таким образом, мы все зависим от организмов, которые обладают этой особой способностью: растениями. Растения превращают солнечный свет в пищу, комбинируя энергию солнца с углеродом, который растения поглощают из атмосферы в виде углекислого газа. Углерод - это ключ к фотосинтезу, который в конечном итоге обеспечивает пищу для всех живых существ на Земле.
Дыхание
Кит высвобождает углекислый газ через его лунку.
Если фотосинтез - это то, как энергия солнца сочетается с углеродом для производства пищи, тогда дыхание - это способ превращения пищи в энергию для использования живым организмом. Все пищевые животные едят на основе атомов углерода (люди могут есть углеводы, белки и липиды). Животные используют кислород, чтобы превратить эту пищу в энергию, которую они могут использовать, и поддерживать постоянный запас атомов углерода, необходимых для создания любых животных клеток. Дыхание также возвращает углекислый газ обратно в атмосферу в качестве отхода, где растения могут реабсорбировать его в процессе фотосинтеза.
декомпозиция
Живые организмы действуют как хранилище для атомов углерода.
В то время как организм жив, он действует как «поглотитель углерода» или в качестве хранилища для атомов углерода, поскольку так много атомов углерода используются для создания кожи организма, коры, ногтей на ногах или листьев. Однако, как только организм умирает, эти ценные атомы углерода начинают возвращаться в окружающую среду, где они могут использоваться другими организмами. Декомпозиторы - это крошечные микроорганизмы, которые живут в почве и воде, и они потребляют органические отходы и мертвые организмы, возвращая углерод обратно в атмосферу в виде углекислого газа.
Двуокись углерода и глобальное потепление
сжигание ископаемого топлива увеличивает уровни углекислого газа в окружающей среде до потенциально опасных уровней.
Углекислый газ является формой, которую углерод использует в нашей атмосфере, и он имеет решающее значение для поддержания жизни на Земле. Однако относительно недавний источник углекислого газа в атмосфере - сжигание ископаемых видов топлива людьми - значительно увеличил количество углекислого газа в атмосфере. Этот повышенный уровень углекислого газа угрожает нарушить баланс естественного углерода, который ранее поддерживался фотосинтезом, дыханием и разложением. Этот дополнительный углекислый газ действует как одеяло в атмосфере, возможно, вызывает глобальное потепление.