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.
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 sinh tháiQuá trình này ngược với quá trình tổnghợp các chất. Đến nay, sinh quyển đangtrong trạng thái ổn định của mình, haiquá trình trên cũng ổn định, nếu không bịchính con người hủy hoại. Quá trìnhphân hủy các chất trong tự nhiên xảy ratheo các dạng chính:+ Hô hấp hiếu khí hay oxy hóa sinh học,trong đó chất nhận điện tử (hay là chấtoxy hóa) là oxy phân tử. Hô hấp hiếu khíngược với quá trình quang hợp, tức là cácchất hữu cơ bị phân giải để cho sản phẩmcuối cùng là khí cacbon dioxyt (CO2) vànước. Do đó, tất cả các loài động thựcvật, cũng như đa số đại diện của Moneravà Protista mới có năng lượng 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 nếu phảnứng oxy hóa chưa hoàn toàn kết thúc thìcác hợp chất hữu cơ ấy vẫn còn đượcphân hủy tiếp bởi các nhóm sinh vật kháctrong điều kiện đặc biệt như hô hấp kỵkhí hoặc lên men.+ Hô hấp kỵ khí xảy ra không có sự tham gia của oxy phân tử. Chấtnhận điện tử (hay chất oxy hóa) khôngphải là O2 mà là chất vô cơ hay chất hữucơ khác. Nhiều vi sinh vật hoại sinh (vikhuẩn, 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 aohồ. Vi khuẩn mê tan còn tham gia vàoviệc phân hủy phân gia súc và phân của các loài nhai lại khác. Vi khuẩnDesulfovibrio khử sunphat trong các trầmtích biển sâu để tạo thành H2S như ở biểnĐen.Nhiều nhóm vi khuẩn (vi sinh vật kỵ khítùy ý) có khả năng hô hấp hiếu khí và kỵkhí, tuy nhiên, năng lượng được giảiphóng ra do hô hấp 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,khi có mặt O2 thì hầu như tất cả glucosechuyển thành sinh khối của vi khuẩn vàCO2, còn khi không có mặt O2 sự phânhủy xảy ra không hoàn toàn, chỉ có mộtlượng rất nhỏ chuyển thành hợp chất hữucơ chứa cacbon trong tế bào, trong khihàng loạt các hợp chất hữu cơ khác lạiđược tiết ra môi trường.- Sự lên men: Đó là quá trình hô hấp kỵkhí, nhưng các chất hữu cơ bị oxy hóa(chất khử) cũng là chất nhận điện tử (chấtoxy hóa). Trong quá trình này xảy ra sựkhử hydro, kéo theo là sự bẻ gãy các chấthữu cơ phức tạp thành các chất đơn giảnhơn.Tham gia vào quá trình lên men có các visinh vật kỵ khí nghiêm ngặt hoặc kỵ khítuỳ ý. Trong trường hợp lên men bởi visinh vật kỵ khí tùy ý, ở điều kiện có oxy,vi sinh vật chuyển sang hô hấp hiếu khí.Những vi sinh vật sống kỵ khí, kỵ khí tùyý, hiếu khí khi tham gia vào các quá trìnhhô hấp và phân hủy các chất đều đóngvai trò rất lớn trong các hệ sinh thái.Chúng là những “vệ sinh viên”, thực hiệnsự phân hủy các hợp chất đến giai đoạncuối cùng, (giai đoạn khoáng hóa) để trảlại cho môi trường, cho các chu trình vậtchất những hợp chất vô cơ đơn giản nhấthay những nguyên tố hóa học đã bị lôicuốn ngay từ đầu vào các vòng luânchuyển khôn cùng.Tổng hợp các chất rồi lại phân hủychúng, nói chung, là chức năng hoạtđộng của các quần xã sinh vật. Nhờ vậy,vật chất được quay vòng còn năng lượngđược biến đổi. Trên phạm vi toàn cầu, trừnguồn năng lượng được tiếp nhận từ bênngoài, sinh quyển, về phương diện vậtchất mà nói, là một đơn vị tự cung tự cấphoàn toàn.Phân hủy là kết quả của cả các quá trình vô sinh và hữu sinh. Những vụcháy rừng hay cháy đồng cỏ là yếu tốgiới hạn, song cũng là yếu tố điều chỉnhquan trọng của tự nhiên. Chúng trực tiếptham gia phân hủy các chất, chuyển phầnlớn khí CO2 và các khí khác vào khíquyển, còn các khoáng chất vào trongđất. 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 trình trên, nhất là do hoạt động củasinh vật, trong sinh quyển nói chung haytừng hệ sinh thái nói riêng, các xích thứcăn liên tục được hình thành: xích thức ănchăn nuôi, xích thức ăn phế liệu và xíchthức 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 tạonên quần xã. Các nhà sinh thái học còngọi các chất ngoại tiết là “hoocmon môitrường”. Chúng là sản phẩm bài tiết, cácchất trao đổi trong hoạt động sống củathế giới sinh vật dưới dạng các chất hữucơ hòa tan. Trong chúng, nhiều chất cóhoạt tính sinh học cao hoặc kìm hãm sựphát triển (các chất kháng sinh nhưPenicilline...) hoặc kích thích sự tăngtrưởng của các loài khác (các vitamin...),một số chất mang tính dẫn dụ, lôi cuốnđồng loại khác giới hay các loài kháctham gia vào việc thực hiện một chứcnăng sống của mình (hương thơm củahoa, của các tuyến tiết).Những sinh vật phân hủy (bao gồm cảnhững loài động vật) tham gia vào ...