Quá trình phân hủy các chất trong hệ sinh thái

Quá trình phân hủy các chất trong hệ sinh thái Quá trình này ngược với quá trình tổng hợp các chất. Đến nay, sinh quyển đang trong trạng thái ổn định của mình, hai quá trình trên cũng ổn định, nếu không bị chính con người hủy hoại. Quá trình phân hủy các chất trong tự nhiên xảy ra theo các dạng chính.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Quá trình phân hủy các chất trong hệ sinh thái Quá trình phân hủy các chất trong hệ sinhtháiQuá trình này ngược với quá trình tổng hợpcác chất. Đến nay, sinh quyển đang trongtrạng thái ổn định của mình, hai quá trình trêncũng ổn định, nếu không bị chính con ngườihủy hoại. Quá trình phân hủy các chất trong tựnhiên xảy ra theo các dạng chính:+ Hô hấp hiếu khí hay oxy hóa sinh học,trong đó chất nhận điện tử (hay là chất oxyhóa) là oxy phân tử. Hô hấp hiếu khí ngượcvới quá trình quang hợp, tức là các chất hữucơ bị phân giải để cho sản phẩm cuối cùng làkhí cacbon dioxyt (CO2) và nước. Do đó, tất cảcác loài động thực vật, cũng như đa số đạidiện của Monera và Protista mới có nănglượng để duy trì mọi hoạt động sống và cấu tạo nên chất sống riêng cho mình. Tuy nhiên, CO2, nước và chất tế bào cũng có thể được tạo thành, song nếuphản ứng oxy hóa chưa hoàn toàn kết thúc thìcác hợp chất hữu cơ ấ y vẫn còn được phânhủy tiếp bởi các nhóm sinh vật khác trong điềukiện đặc biệt như hô hấp kỵ khí hoặc lên men.+ Hô hấp kỵ khí xảy ra không có sự tham gia của oxy phân tử. Chất nhận điệntử (hay chất oxy hóa) không phải là O2 mà làchất vô cơ hay chất hữu cơ khác. Nhiều visinh vật hoại sinh (vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh) tiến hành phân hủy các chất trong điều kiện không có oxy. Chẳng hạn, vi khuẩn mê tan phân giải các hợp chất hữu cơ để tạo thành khí mê tan (CH4) bằng cách khử cacbon hữu cơ hoặc vô cơ (cacbonat) trong các đáy ao hồ. Vi khuẩnmê tan còn tham gia vào việc phân hủy phân gia súc và phân của các loài nhai lại khác. Vi khuẩn Desulfovibrio khử sunphattrong các trầm tích biển sâu để tạo thành H2Snhư ở biển Đen.Nhiều nhóm vi khuẩn (vi sinh vật kỵ khí tùy ý)có khả năng hô hấp hiếu khí và kỵ khí, tuynhiên, năng lượng được giải phóng ra do hôhấp hiếu khí cao hơn nhiều so với hô hấp kỵ khí. Vi khuẩn hiếu khí (Aerobacter) được nuôi trong điều kiện hiếu khí và kỵ khí bằng nguồn thức ăn hydrat cacbon, khicó mặt O2 thì hầu như tất cả glucose chuyểnthành sinh khối của vi khuẩn và CO2, còn khikhông có mặt O2 sự phân hủy xảy ra khônghoàn toàn, chỉ có một lượng rất nhỏ chuyểnthành hợp chất hữu cơ chứa cacbon trong tếbào, trong khi hàng loạt các hợp chất hữu cơkhác lại được tiết ra môi trường.- Sự lên men: Đó là quá trình hô hấp kỵ khí,nhưng các chất hữu cơ bị oxy hóa (chất khử)cũng là chất nhận điện tử (chất oxy hóa).Trong quá trình này xảy ra sự khử hydro, kéotheo là sự bẻ gãy các chất hữu cơ phức tạpthành các chất đơn giản hơn.Tham gia vào quá trình lên men có các vi sinhvật kỵ khí nghiêm ngặt hoặc kỵ khí tuỳ ý.Trong trường hợp lên men bởi vi sinh vật kỵkhí tùy ý, ở điều kiện có oxy, vi sinh vậtchuyển sang hô hấp hiếu khí.Những vi sinh vật sống kỵ khí, kỵ khí tùy ý,hiếu khí khi tham gia vào các quá trình hô hấpvà phân hủy các chất đều đóng vai trò rất lớntrong các hệ sinh thái. Chúng là những “vệsinh viên”, thực hiện sự phân hủy các hợpchất đến giai đoạn cuối cùng, (giai đoạnkhoáng hóa) để trả lại cho môi trường, chocác chu trình vật chất những hợp chất vô cơđơn giản nhất hay những nguyên tố hóa họcđã bị lôi cuốn ngay từ đầu vào các vòng luânchuyển khôn cùng.Tổng hợp các chất rồi lại phân hủy chúng, nóichung, là chức năng hoạt động của các quầnxã sinh vật. Nhờ vậy, vật chất được quay vòngcòn năng lượng được biến đổi. Trên phạm vitoàn cầu, trừ nguồn năng lượng được tiếpnhận từ bên ngoài, sinh quyển, về phươngdiện vật chất mà nói, là một đơn vị tự cung tựcấp hoàn toàn.Phân hủy là kết quả của cả các quá trình vô sinh và hữu sinh. Những vụ cháy rừnghay cháy đồng cỏ là yếu tố giới hạn, songcũng là yếu tố điều chỉnh quan trọng của tựnhiên. Chúng trực tiếp tham gia phân hủy cácchất, chuyển phần lớn khí CO2 và các khíkhác vào khí quyển, còn các khoáng chất vàotrong đất. Sự phân hủy các chất bởi sinh vậtdiễn ra từ từ, chậm hơn so với sự oxy hóa tức thời của “thần lửa”. Do các quá trìnhtrên, nhất là do hoạt động của sinh vật, trongsinh quyển nói chung hay từng hệ sinh thái nóiriêng, các xích thức ăn liên tục được hìnhthành: xích thức ăn chăn nuôi, xích thức ănphế liệu và xích thức ăn thẩm thấu. Nhờ sự phân hủy, trong môi trường còn xuất hiện hàng loạt các chất “ngoại tiết” (exocrine),tham gia vào quá trình điều hòa hoạt động sống của các thành viên cấu tạo nên quần xã.Các nhà sinh thái học còn gọi các chất ngoạitiết là “hoocmon môi trường”. Chúng là sảnphẩm bài tiết, các chất trao đổi trong hoạtđộng sống của thế giới sinh vật dưới dạng cácchất hữu cơ hòa tan. Trong chúng, nhiều chấtcó hoạt tính sinh học cao hoặc kìm hãm sựphát triển (các chất kháng sinh nhưPenicilline...) hoặc kích thích sự tăng trưởngcủa các loài khác (các vitamin...), một số chấtmang tính dẫn dụ, lôi cuốn đồng loại khác giớihay các loài khác tham gia vào việc thực hiệnmột chức năng sống của mình (hương thơmcủa hoa, của các tuyến tiết).Những sinh vật phân hủy (bao gồm cả nhữngloài động vật) tham gia vào việc phâ ...