שאלות הכנה לבגרות בביולוגיה

 

מקור החנקן בקרקע הוא בעיקר מחנקן חופשי שנמצא באוויר ונקלט על-ידי חיידקים מקבעי חנקן שבשרשת של תהליכים הופכים אותו לחנקות.

החנקן נמצא בקרקע בעיקר בצורת חנקות. החנקות נקלטות על-ידי הצמחים דרך השורשים כשהן מומסות במים. הצמחים משתמשים בחנקות לבניית תרכובות אורגניות שמכילות חנקן כגון חלבונים וחומצות גרעין DNA, ו-RNA.

בעלי חיים לא מסוגלים להשתמש בחנקן החופשי שנמצא באוויר, ולכן הם מקבלים אותו מהמזון. בעלי החיים מפרקים את החלבונים שבמזון לחומצות אמינו שנספגות במערכת העיכול לדם. הדם מוביל את החומצות אמינו לתאי הגוף,  ובתאים מתבצעת בניית חלבונים הנחוצים לגוף.

הצמחים הם החוליה הראשונה בשרשרת המזוון שמסוגלים לבצע העברה של החנקן מתרכובות אנאורגניות(חנקות) לתרכובות אורגניות (חלבונים וחומצות גרעין).

יש מספר מקורות של חנקות בקרקע:

1. מפרקים - קבוצה של מיקרואורגניזמים הנמצאת בקרקע ומפרקת הפרשות של בעלי חיים ואת הגוויות של צמחים ובעלי חיים. כתוצאה מתהליך הפירוק של התרכובות האורגניות ריכוז החנקות בקרקע גדל.

2. קיבוע של חנקן - בקרקע יש חיידקים מקבעי חנקן שמסוגלים לקלוט חנקן חופשי מהאוויר, ובשרשת של תהליכים ליצור ממנו אמוניה שהופכת על-ידי חיידקים מקבוצה אחרת לחנקות.

חלק מהחיידקים מקבעי החנקן חיים בסימביוזה על שורשים של צמחים ממשפחת הקטניות כגון אפונה ושעועית, ולכן החקלאים היו נוהגים לגדל בשדה מדי כמה שנים גידול ממשפחת הקטניות כדי להעשיר את האדמה בחנקות וכתוצאה מכך בשנים הבאות היבולים החקלאיים בשדה היו גדלים.

3. דישון - החקלאים מעשירים את הקרקע באופן מלאכותי בחנקות, על ידי דישון בזבל כימי שבמהלכו מפזרים חנקות בשדות, על מנת להגדיל את היבול.(זו הסיבה שחברות שמיצרות דשנים מאוד מצליחות מבחינה כלכלית).

יש גם חקלאים המשתמשים בזבל אורגני, שמקורו בהפרשות בעלי חיים, לאותה המטרה.

דוגמאות לשאלות אקולוגיות הקשורות לנושא:

א. כיצד משפיע ריכוז החנקות בקרקע על כמות היבול בשדה?

ב. כיצד משפיעה כמות הדישון על היבול בשדה?

ג. מה השפעת צמחי קטניות על ריכוז החנקות בקרקע ועל היבול בשדה?