元素循環(読み)げんそじゅんかん(英語表記)circulation of element

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

元素循環
げんそじゅんかん
circulation of element

自然界で各種の元素が生物界内を,あるいは生物界から無機物質界へと出て再び生物界へと,循環を続けること。炭素,窒素,リンの循環は特に重要,かつ特徴的であって,それぞれ炭素循環 carbon cycleなどという。炭素循環は (空中の二酸化炭素) → (光合成での有機物化) → (呼吸による二酸化炭素としての放出) という回路をなす。窒素循環では,まず空中の窒素ガスを根粒細菌などの窒素固定細菌が還元してアンモニウムイオンとしてから,植物がこれをそのまま,あるいは硝化細菌によって酸化された硝酸イオンの形で取込んでアミノ酸などのアミノ基へと有機化し,動物もこのアミノ基を各種化合物間で授受させつつ利用したのち,一部はアンモニウムイオンに戻る。なおアンモニウムイオンは,硝酸イオンへと酸化されたのち (上記の硝化細菌の作用) ,脱窒素細菌による電子受容体としての利用によって窒素ガスに戻って,循環の環が完成する。リン酸は各生物によって自由に有機化されるが,水中では,場所的な意味での循環が問題となり,生物の遺骸として深海底に蓄積されてしまうリン酸が上層海水中へと戻る速度が生物の成育を規定する因子となることがある。

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