Cicli Biogeochimici e Ciclo del Carbonio

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Questions and Answers

Qual è il ruolo principale del modello della foglia nella ciclizzazione dei nutrienti?

  • Assorbire energia dalla catena del detrito per la crescita delle foglie.
  • Liberare macronutrienti per i produttori primari e alcuni osmotrofi attraverso la decomposizione. (correct)
  • Fornire energia direttamente agli osmotrofi.
  • Mineralizzare la sostanza organica per creare nuova biomassa.

Cosa si intende per "mineralizzazione" nel contesto del ciclo dei nutrienti?

  • Decomposizione delle rocce per rilasciare nutrienti.
  • Accumulo di minerali nelle foglie.
  • Conversione di minerali in forme organiche.
  • Trasformazione di composti organici in composti inorganici. (correct)

Secondo Michael Russell, qual è il processo fondamentale alla base dell'origine della vita?

  • La sintesi di proteine complesse.
  • La riduzione dell'anidride carbonica a formaldeide. (correct)
  • La formazione di DNA a partire da RNA.
  • L'ossidazione dell'anidride carbonica.

Perché il carbonio è considerato l'elemento fondamentale per la vita?

<p>Può formare quattro legami, consentendo la creazione di molecole complesse. (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa caratterizza un ciclo biogeochimico come "gassoso"?

<p>Il suo pool di riserva è principalmente nell'atmosfera o nell'idrosfera. (D)</p> Signup and view all the answers

Dove si trova principalmente il pool di riserva del carbonio?

<p>Negli oceani. (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo degli osmotrofi nella catena del detrito?

<p>Rappresentano una frazione specialistica che assorbe nutrienti per osmosi. (B)</p> Signup and view all the answers

Quali elementi, oltre al carbonio, sono fondamentali nella composizione della sostanza organica?

<p>Ossigeno, azoto, zolfo e fosforo. (C)</p> Signup and view all the answers

Perché l'acido umico è considerato più interessante?

<p>Per la presenza di uno scheletro di carboidrati con gruppi ossidrilici e aldeidici, anelli aromatici complessi simili agli ormoni steroidei e strutture eterocicliche che ricordano molecole biologiche. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo delle molecole presenti nell'acido umico per piante e altri organismi fotosintetizzanti o chemiosintetizzanti?

<p>Non sono strettamente necessarie, ma promuovono la crescita essendo ricche di precursori importanti. (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per "sostanze complessanti" in riferimento agli acidi fulvici e umici?

<p>Sostanze in grado di legare metalli e oligoelementi grazie alla presenza di gruppi nucleofili. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale metallo, importante per i produttori primari, è presente in circa 150 enzimi del metabolismo energetico e del processamento di DNA e RNA?

<p>Zinco (B)</p> Signup and view all the answers

In quale funzione è coinvolto il rame nei citocromi?

<p>Energetica (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è il compartimento di riserva del carbonio nel ciclo del carbonio?

<p>Oceano (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è la specie chimica di riserva del carbonio nell'oceano?

<p>Bicarbonato (D)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per "Pool labile" nel ciclo del carbonio?

<p>Il carbonio che scambia rapidamente tra i compartimenti. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti processi NON contribuisce direttamente al flusso di azoto nell'atmosfera?

<p>Spostamento di azoto dal suolo alle acque sotterranee (C)</p> Signup and view all the answers

Quale forma di azoto viene rilasciata nell'atmosfera durante la combustione di sostanze organiche fossili?

<p>Ossidi di azoto (NOX) (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo principale dei microrganismi azotofissatori nel ciclo dell'azoto?

<p>Convertire l'azoto molecolare (N2) in ammoniaca (NH3) (B)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti è un effetto negativo degli ossidi di azoto (NOX) nell'ambiente?

<p>Formazione di piogge acide (B)</p> Signup and view all the answers

In quale forma l'azoto si sposta principalmente dal suolo alle acque sotterranee?

<p>Nitrato (NO3-) (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa rappresenta il processo di denitrificazione nel ciclo dell'azoto?

<p>Conversione del nitrato (NO3-) in azoto molecolare (N2) (D)</p> Signup and view all the answers

Oltre alla deposizione umida, quale altro processo contribuisce al flusso di azoto dall'atmosfera alla superficie terrestre?

<p>Deposizione secca (B)</p> Signup and view all the answers

Perché gli ossidi di azoto (NOX) sono considerati inquinanti atmosferici?

<p>Contribuiscono alla formazione di piogge acide e sono irritanti per le mucose (A)</p> Signup and view all the answers

Quale ruolo svolge l'ATPasi nei cianobatteri come il Nostoc in relazione al ciclo dell'azoto?

<p>Protonizza lo ione ammonio (NH4+). (A)</p> Signup and view all the answers

In che modo l'evoluzione ha influenzato le pompe protoniche nelle piante in relazione al ciclo dell'azoto?

<p>Ha portato allo sviluppo di trasportatori molto efficienti, utili anche per il mantenimento del turgore cellulare. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale competizione si verifica riguardo allo ione ammonio (NH4+) nel contesto della simbiosi pianta-batterio?

<p>Tra l'utilizzo da parte della pianta e l'incorporazione nella glutammina da parte del batterio per i suoi scopi biosintetici. (C)</p> Signup and view all the answers

Quali sono le dimensioni macroscopiche tipiche di una colonia di Nostoc?

<p>Circa 1 cm. (B)</p> Signup and view all the answers

Come si presenta Nostoc al microscopio?

<p>Come un'aggregazione di cianobatteri filamentosi. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo di Nitrosomonas nel ciclo dell'azoto?

<p>Trasforma l'ammoniaca in ione nitrito (NO2-). (C)</p> Signup and view all the answers

Quale batterio converte il nitrito (NO2-) in nitrato (NO3-)?

<p>Nitrospirillum. (C)</p> Signup and view all the answers

Quali composti dell'azoto contribuiscono al problema delle piogge acide?

<p>Ossiacidi, come l'acido nitroso e l'acido nitrico. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la principale preoccupazione relativa all'aumento del flusso di azoto negli ecosistemi delle acque sotterranee?

<p>La mancanza di ridondanza negli ecosistemi delle acque sotterranee li rende vulnerabili. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale processo di fissazione dell'azoto è quantitativamente più significativo?

<p>Fissazione biologica negli oceani (B)</p> Signup and view all the answers

Perché la fissazione dell'azoto è cruciale in oceano aperto?

<p>Gli input di azoto inorganico in oceano aperto provengono principalmente dalla fissazione e in minor parte dalle deposizioni atmosferiche. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la principale fonte di idrossiacidi che contribuiscono alla deposizione umida di azoto negli oceani?

<p>Combustione di carboni fossili sulla terraferma (A)</p> Signup and view all the answers

Perché i dati sui flussi di azoto presentano incertezze?

<p>La quantificazione accurata dei flussi è complessa. (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende con "riciclo interno" dell'azoto negli ambienti oceanici profondi?

<p>La trasformazione dell'azoto organico in azoto inorganico da parte dei decompositori. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale fattore limita maggiormente la produttività primaria negli oceani?

<p>Azoto (D)</p> Signup and view all the answers

Perché i flussi di azoto sono considerati più importanti dei budget di azoto?

<p>I flussi riflettono le dinamiche in tempo reale del ciclo dell'azoto. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni sui cianobatteri azotofissatori è corretta?

<p>Possono vivere in simbiosi con licheni. (D)</p> Signup and view all the answers

Clostridium, un batterio coinvolto nel ciclo dell'azoto, è caratterizzato da quale tipo di metabolismo?

<p>Eterotrofo anaerobico (C)</p> Signup and view all the answers

Quale tipo di batterio converte l'ammonio (NH4+) in nitrito (NO2-)?

<p>Nitrosobatteri (C)</p> Signup and view all the answers

I batteri denitrificanti svolgono quale funzione nel ciclo dell'azoto?

<p>Convertono il nitrato in azoto atmosferico. (A)</p> Signup and view all the answers

In quali condizioni ambientali si trovano tipicamente i batteri denitrificanti?

<p>Zone umide (C)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo al processo di nitrificazione?

<p>Può avvenire in un unico passaggio o in due passaggi, passando per il nitrito. (D)</p> Signup and view all the answers

Quali batteri tra quelli citati sono in grado di fissare la CO2?

<p>Sia i cianobatteri che i batteri nitrificanti (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti è una forma di azoto che può essere assorbita dalle piante?

<p>Nitrato (NO3-) (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è uno degli effetti dell'aumento della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera?

<p>Aumento dell'effetto serra (C)</p> Signup and view all the answers

Quali creature marine potrebbero essere maggiormente colpite dall'acidificazione degli oceani?

<p>Molluschi invertebrati (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è la stima approssimativa del compartimento del carbonio presente nei combustibili fossili?

<p>10.000 Gt (D)</p> Signup and view all the answers

Cosa rappresenta il 'budget di riserva' nel contesto del ciclo del carbonio?

<p>Carbonio presente negli oceani (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è la principale conseguenza della diffusione dell'anidride carbonica negli oceani?

<p>Degradazione delle barriere coralline (C)</p> Signup and view all the answers

In quale compartimento si trova una quantità significativa di carbonio nella sostanza organica in decomposizione?

<p>Suolo (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'unità di misura utilizzata per il ciclo biogeochimico del carbonio?

<p>Giga tonnellata (C)</p> Signup and view all the answers

Quale compartimento contiene il minor quantitativo di carbonio nel ciclo del carbonio?

<p>Atmosfera (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la conseguenza principale dell'uso della CO2 nei processi di crescita delle alghe?

<p>Favorisce una crescita più rapida delle alghe. (B)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti forme di carbonio inorganico è predominante nell'acqua di mare?

<p>Bicarbonato (D)</p> Signup and view all the answers

A quale pH si verifica la predominanza della CO2 negli oceani?

<p>pH 5 (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo principale della pompa protonica nelle piante?

<p>Mantenere il turgore cellulare (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è il rapporto teorico della CO2 nell'oceano a pH 8-8.1?

<p>0,5% (C)</p> Signup and view all the answers

In quale modo Nitrosomonas ottiene energia?

<p>Trasformazione dell'ammoniaca in nitrito (D)</p> Signup and view all the answers

Cosa avviene all'equilibrio delle forme di carbonio inorganico se si abbassa il pH dell'oceano a 5?

<p>L'anidride carbonica diventa predominante. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è la percentuale approssimativa della forma di carbonato nell'equilibrio delle forme di carbonio inorganico a pH 8-8.1?

<p>9,5% (D)</p> Signup and view all the answers

Quale ruolo svolge l’ATPasi nei cianobatteri?

<p>Protonizzare lo ione ammonio (A)</p> Signup and view all the answers

Quale evento ha portato alla perdita dell'adattamento alla vita con basso contenuto di CO2 in atmosfera durante il permiano-triassico?

<p>Attività vulcaniche risvegliate (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è una delle competizioni chiave che avviene attorno allo ione NH4+?

<p>Tra l'assorbimento vegetale e i batteri per la glutammina (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è stato l'effetto delle attività fotosintetiche sul livello di CO2 in atmosfera secondo il diagramma del 1968?

<p>Variazioni significative fino al 10-15% (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è la principale funzione della CO2 negli organismi fotosintetizzanti in laboratorio?

<p>Stimolare l'assorbimento di CO2 dall'atmosfera. (A)</p> Signup and view all the answers

In quale pH nell'oceano primordiale non era presente il carbonato come conformazione dell'anidride carbonica?

<p>pH 5 (B)</p> Signup and view all the answers

Come si presentano i cianobatteri Nostoc al microscopio?

<p>Come aggregazione di cianobatteri filamentosi (D)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i principali responsabili dell'aumento di CO2 in atmosfera negli anni 2000?

<p>Cina, Stati Uniti, Germania (D)</p> Signup and view all the answers

Quale valore medio di concentrazione di CO2 è stato aggiornato per le piante nel 1968?

<p>300 ppm (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è il prodotto del processo di nitrificazione completato da Nitrospirillum?

<p>Nitrato (D)</p> Signup and view all the answers

Quale tra questi composti contribuisce maggiormente al fenomeno delle piogge acide?

<p>Acido nitroso (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è un aspetto critico della compatibilità della vita sulla Terra con alte concentrazioni di CO2, come 1500-2000 ppm?

<p>Riduzione della biodiversità e alterazione ecosistemica (D)</p> Signup and view all the answers

Quale batterio utilizza l'ammoniaca per produrre energia nel suo ciclo vitale?

<p>Nitrosomonas (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'effetto delle variazioni stagionali sulla CO2 nell'emisfero nord?

<p>Non seguono esattamente l'attività fotosintetica (B)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti è una fonte secondaria di emissioni di CO2 dopo Cina e Stati Uniti?

<p>Germania (C)</p> Signup and view all the answers

Perché il contributo di CO2 in atmosfera è stato significativo tra gli anni 2000?

<p>Industrializzazione rapida e urbanizzazione (D)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti batteri NON è un eterotrofo?

<p>Azotobacter (A)</p> Signup and view all the answers

In quale ambiente è più probabile trovare i cianobatteri azotofissatori del genere Nostoc?

<p>Suolo e ambienti acquatici (B)</p> Signup and view all the answers

Quale composto viene convertito in nitrato (NO3-) da Nitrobacter?

<p>Nitrito (NO2-) (B)</p> Signup and view all the answers

Quali ambienti sono tipicamente abitati da batteri denitrificanti?

<p>Zone umide come la Tundra nordica (C)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive correttamente una caratteristica dei batteri azotofissatori simbionti delle radici delle leguminose?

<p>Appartengono quasi tutti al genere Rhizobium (C)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti processi contribuisce direttamente al ricavo energetico dei batteri nitrificanti chemioautotrofi?

<p>Trasformazione dell'ammonio (NH4+) in nitrito (NO2-) (D)</p> Signup and view all the answers

Che tipo di metabolismo caratterizza Clostridium nel ciclo dell'azoto?

<p>Anaerobio eterotrofo (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo principale dei batteri del genere Nitrosomonas nel ciclo dell'azoto?

<p>Trasformano l'ammonio (NH4+) in nitrito (NO2-) (C)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive più accuratamente il ruolo dei produttori primari nei cicli biogeochimici?

<p>Assorbono elementi e composti dall'ambiente abiotico e li rendono disponibili alla rete trofica. (A)</p> Signup and view all the answers

Considerando i cicli biogeochimici, quale delle seguenti affermazioni descrive la differenza tra pool di riserva e pool labile?

<p>Il pool di riserva è di grandi dimensioni e a lento ricambio, mentre il pool labile è più piccolo e attivo nello scambio. (D)</p> Signup and view all the answers

Quale sequenza rappresenta correttamente l'ordine decrescente di abbondanza dei principali componenti della sostanza organica?

<p>C &gt; O &gt; N &gt; P &gt; S (B)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è FALSA riguardo ai microelementi e agli oligoelementi?

<p>Sono tutti costituenti della sostanza organica, ma in quantità minori. (C)</p> Signup and view all the answers

In che modo l'azoto e il fosforo contribuiscono alla struttura e alla funzione degli organismi?

<p>L'azoto è un componente chiave degli amminoacidi e degli acidi nucleici, mentre il fosforo è essenziale per gli acidi nucleici e i processi energetici legati all'ATP. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive meglio il concetto di "ciclo biogeochimico"?

<p>Il trasferimento ciclico di elementi e composti tra compartimenti biotici e abiotici dell'ecosfera. (C)</p> Signup and view all the answers

Nel contesto dei cicli biogeochimici, cosa si intende con l'affermazione che "ogni ciclo è dotato di un pool di riserva e un pool labile o di scambio"?

<p>Il pool di riserva è una forma stabile e poco accessibile dell'elemento, mentre il pool labile è una forma più reattiva e facilmente disponibile per gli organismi. (A)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i principali compartimenti dell'ecosfera coinvolti nei cicli biogeochimici?

<p>Compartimenti acquatici, compartimenti aerei e compartimenti sedimentari (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Acido umico

Sostanza organica complessa presente nel suolo, ricca di gruppi funzionali.

Strutture eterocicliche

Strutture molecolari simili a quelle biologiche, trovate nell'acido umico.

Complesso

Comportamento di sostanze che attraggono atomi importanti grazie a gruppi nucleofili.

Ciclo del carbonio

Ciclo che coinvolge scambi di carbonio tra atmosfera, oceano e terra.

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Equilibrio acido-base

Relazione tra CO2, bicarbonato e carbonato nel ciclo del carbonio.

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Antropico

Effetti causati dall'attività umana sul ciclo del carbonio.

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Perdite di essenziali

Impatto dell'alterazione del ciclo del carbonio sulla biodiversità e sui nutrienti.

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Piante autotrofe

Organismi che producono il proprio cibo attraverso fotosintesi o chemiosintesi.

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Mineralizzazione

Processo di restituzione dei macronutrienti in forma minerale.

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Composizione chimica della vita

Insieme di molecole complesse con scheletro di carbonio.

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Sostanze organiche

Molecole ricche di carbonio, ossigeno, azoto e altri elementi.

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Duttilità del carbonio

Capacità del carbonio di formare 4 legami singoli o doppi.

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Anidride carbonica

Composto che viene ridotto per formare molecole organiche.

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Budget del carbonio

Riserva di carbonio presente nell'atmosfera e nell'idrosfera.

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Reducibilità della CO2

Processo di riduzione dell'anidride carbonica a molecole più ricche di idrogeno.

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Fissazione biologica

Processo che trasforma N2 in NH4+ mediante azotofissatori.

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Denitrificazione

Processo che converte nitrato in azoto molecolare N2 nell'atmosfera.

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Ossidi di azoto

Forme di azoto rilasciate in atmosfera, inquinanti pericolosi.

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Piogge acide

Precipitazioni che contengono acidi derivanti dagli ossidi di azoto.

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Deposizione atmosferica

Flusso di azoto dall'atmosfera al suolo o oceani.

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Conversione in azoto molecolare

Processo di trasformazione di azoto ossidato in N2 per pirolisi.

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Nitrati nelle acque sotterranee

Spostamento di azoto dal suolo in forma di nitrati solubili.

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Emissioni nette dai suoli

Sollevamento di minerali contenenti azoto, non denitrificazione.

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Flussi ecosistemici

Movimenti di sostanze e nutrienti negli ecosistemi.

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Fissazione non biologica

Trasformazione dell’azoto molecolare in ammoniaca tramite fulmini.

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Bande di azoto

Concentrazioni di azoto nelle acque che influenzano gli ecosistemi marini.

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Ecosistemi delle acque sotterranee

Ecosistemi delicati con un basso numero di componenti e processi.

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Regolazione del pH

Controllo dell'acidità o basicità in ecosistemi acquatici.

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Riciclo interno dell'azoto

Movimento di azoto tra gli ambienti oceanici e profondi.

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Dati sulla fissazione

Divergenze nei dati di fissazione azotata attraverso diversi studi.

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Nitrato

Forma solubile di azoto assorbita dai produttori primari.

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Cianobatteri azotofissatori

Batteri che fissano l'azoto e sono fondamentali nel suolo.

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Batteri nitrificanti

Batteri che trasformano NH4 in NO2 e NO3.

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Nitrosomonas

Batteri che convertono NH4 in NO2 durante la nitrificazione.

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Nitrobacter

Batteri che convertono NO2 in NO3 durante la nitrificazione.

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Clostridium

Batterio eterotrofo anaerobio coinvolto nella fissazione dell'azoto.

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Azotobacter

Batterio aerobico che fissa azoto in ambienti con ossigeno.

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ATPasi

Enzima che trasforma ATP in energia e aiuta nella protonizzazione dello ione ammonio.

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Pompa protonica

Struttura attiva nelle piante per mantenere il turgore cellulare.

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Competizione NH4+

Concorrenza tra piante e batteri per l'uso dello ione ammonio.

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Cianobatteri Nostoc

Batteri filamentosi che formano colonie visibili in ambienti umidi.

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Processo di nitrificazione

Conversione dell'ammoniaca in nitrito e poi in nitrato.

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Ossidi e ossiacidi dell'azoto

Forme chimiche dell'azoto che possono causare piogge acide.

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Acido nitroso e nitrico

Ossiacidi importanti che contribuiscono alle piogge acide.

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Cicli biogeochimici

Movimentazione di elementi chimici negli ecosistemi.

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Macronutrienti

Elementi fondamentali per la sostanza organica, come C, O, N, P, S.

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Microelementi

Elementi importanti in piccole concentrazioni per la cellula.

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Oligoelementi

Elementi presenti in concentrazioni molto basse ma necessari.

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Produttori primari

Organismi che assorbono macronutrienti e li distribuiscono nella rete trofica.

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Pool biogeochimico

Riserva di sostanze in un ciclo biogeochimico.

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Acidi nucleici

Molecole fondamentali contenenti azoto e fosforo.

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ATP

Molecola energetica cruciale per i processi cellulari.

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Coltivazione algale

Processo di crescita delle alghe in laboratorio usando CO2.

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Effetto serra

Aumento della temperatura terrestre dovuto a gas serra come CO2.

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Acidificazione degli oceani

Riduzione del pH delle acque marine a causa dell'assorbimento di CO2.

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Ruolo della CO2

Fondamentale nella fotosintesi e nella produzione primaria di carbonio.

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Pool del carbonio

Riserve di carbonio in vari compartimenti come oceani, atmosfera e suolo.

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Forma predominante in mare

Il bicarbonato è la forma principale di carbonio disciolto nell'acqua di mare.

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Effetto del pH

Un pH basso sposta l'equilibrio verso CO2 predominante.

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Litosfera

Comparto terrestre che include rocce e combustibili fossili.

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Concentrazioni relative

A livelli normali, CO2, bicarbonato e carbonato hanno percentuali specifiche.

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Composti organici in decomposizione

Materiali organici non completamente degradati contenenti carbonio.

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Atmosfera

Strato di gas sopra la superficie della Terra con un budget di 750 Gt di carbonio.

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Ambiente primordiale

Caratterizzato da alta concentrazione di CO2 e pH basso.

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Flussi biogeochimici

Movimenti di sostanze tra compartimenti viventi e fisici nel ciclo del carbonio.

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Tre forme di carbonio

CO2, bicarbonato e carbonato coesistono in equilibrio nell'acqua.

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CO2 nell'atmosfera

Gas che contribuisce all'effetto serra e variazioni climatiche.

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Oscillazioni del Permiano-Triassico

Variazioni significative negli ecosistemi causate da attività vulcaniche.

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Biodiversità e CO2

La biodiversità può essere influenzata da livelli elevati di CO2.

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Emissioni di CO2

Rilascio di anidride carbonica nell'atmosfera, soprattutto dai paesi industrializzati.

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Attività fotosintetica

Processo delle piante che assorbe CO2 dall'atmosfera.

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Variazioni stagionali di CO2

Aumenti e diminuzioni della CO2 nell'atmosfera durante le stagioni.

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Concentrazione media di CO2

Livello medio di CO2 nell'atmosfera, attualmente intorno a 400 ppm.

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Impatto umano sul ciclo del carbonio

Le attività umane alterano il ciclo naturale del carbonio.

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Batteri azotofissatori

Batteri che convertono l'azoto atmosferico in forme assimilabili dalle piante.

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Cianobatteri

Batteri fotosintetici che possono fissare l'azoto e vivono in simbiosi.

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Batteri nitrificanti chemioautotrofi

Batteri che ottengono energia da processi chimici per convertire NH4 in NO2 e NO3.

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Nitrospirillum

Batterio nitrificante che converte nitrito in nitrato, completando il processo di nitrificazione.

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Study Notes

Cicli Biogeochimici

  • I cicli biogeochimici descrivono il movimento di elementi chimici e composti all'interno degli ecosistemi, attraverso i compartimenti acquatici, aerei e sedimentari.
  • Gli elementi chiave per la costituzione della sostanza organica includono carbonio, ossigeno, azoto, fosforo e zolfo.
  • Elementi essenziali per il funzionamento cellulare (microelementi e oligoelementi) sono presenti in concentrazioni minori.
  • Ogni ciclo ha un pool di riserva (conservato in un compartimento ambientale) e un pool labile (scambiato tra materia abiotica e biotica).
  • I produttori primari assumono elementi essenziali per la costruzione della materia organica che vengono poi trasferiti attraverso la rete trofica.
  • Alcuni organismi (es. batteri e lieviti) possono acquisire questi elementi da fonti diverse dai produttori primari, ma in quantità minore.
  • I cicli possono essere gassosi, sedimentari o misti, a seconda del compartimento di riserva.
  • I flussi di elementi nei cicli sono più importanti dei budget, e rappresentano il movimento degli elementi tra i vari compartimenti.

Ciclo del Carbonio

  • Il carbonio è fondamentale per la vita in quanto costituisce lo scheletro della sostanza organica.
  • La riserva primaria di carbonio è nell'idrosfera (principalmente oceani) sotto forma di bicarbonato e anidride carbonica.
  • Il ciclo è strettamente legato alla fotosintesi e alla respirazione.
  • L'attività umana (combustione di combustibili fossili, deforestazione) ha aumentato le emissioni di anidride carbonica nell'atmosfera, influenzando il ciclo, causando un incremento di concentrazione di CO2 e il cambiamento climatico.
  • L'equilibrio tra CO2, bicarbonato e carbonato è influenzato da fattori chimici ed è determinante per la vita negli oceani.

Ciclo dell'Azoto

  • L'azoto è essenziale per la formazione di proteine e acidi nucleici.
  • La sua riserva principale è nell'atmosfera sotto forma di azoto molecolare (Nâ‚‚).
  • Il ciclo è complesso e coinvolge numerosi microrganismi (azotofissatori, nitrosobatteri, nitrobatteri, denitrificanti) che svolgono ruoli chiave in processi come la fissazione biologica, la nitrificazione, la denitrificazione e la mineralizzazione, per il passaggio da forme organiche a inorganiche di azoto.
  • Le attività umane (ad esempio, l'utilizzo di fertilizzanti) hanno influenzato il ciclo dell'azoto, modificando i flussi e causando impatti ambientali.
  • L'azoto inorganico è trasportato dal suolo alle acque sotterranee soprattutto sotto forma di nitrato, un composto molto solubile.
  • Le attività vulcaniche e l'azione dei fulmini svolgono un ruolo nella fissazione dell'azoto atmosferico per fornire azoto inorganico alle piante.

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