Stickstoffkreislauf einfach erklärt - Stoffkreisläufe 1
Biologie - simpleclub
https://www.youtube.com/watch?v=nrKRDg4k-bE

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 Moinen. Viele von euch haben es sich in den Kommentaren gewünscht, deswegen heute der Stickstoffkreislauf. Auf den
0:06 ersten Blick mag es etwas kompliziert erschein. Deshalb haben wir hier für euch einen Überblick mit allen
0:11 abirelevanten Facts. [Musik] In unserer Erdatmosphäre befinden sich
0:20 etwa 78% elementarer Stickstoff. Der liegt als N2 vor. Ziemlich viel. Das hat auch seinen Grund.
0:29 Pflanzen z.B. benötigen Stickstoff für lebenswichtige Eiweißverbindungen oder Bestandteile ihres Erbgods.
0:36 Leider können Pflanzen den elementaren Stickstoff nicht einfach so aufnehmen und verwenden. Die extrem stabile
0:42 Bindung zwischen zwei Stickstoffatomen muss dazu erst aufgespalten werden. Das klingt ganz schön nach Chemie. Ein
0:49 bisschen was brauchen wir zum Verständnis, aber nicht verzagen, das wird gleich wieder biologischer. Diese
0:55 Spaltung zweier Stickstoffatome wird als Stickstofffixierung bezeichnet. Dafür sind im Boden Stickstofffixierende
1:02 Bakterien zuständig. Gut zu merken, oder? Ein besonderes Beispiel sind hier die in der Schule oft erwähnten
1:08 Knöllchenbakterien. Die befallen direkt Pflanzenwurzeln und gehen mit den Pflanzen eine Symbiose
1:13 ein. Sie liefern den Pflanzen Stickstoff. Dafür greifen sie von der Pflanze Nährstoffe ab. Durch diese
1:20 Stickstofffixierung entsteht Ammonium, also NH4+. Damit ist es dummerweise noch nicht
1:26 getan. In vielen Böden und Gewässern herrschen ererobe Bedingungen. Das bedeutet, es ist Sauerstoff in
1:32 gasförmiger oder gelöster Form vorhanden. Unter diesen aerobenbedingungen wird Ammonium erst zu
1:38 Nitrit umgewandelt. Die Formel von Nitrit lautet NO2-. Das Nitrit wird dann weiter zu Nitrat
1:46 seinerseits NO3- verarbeitet. Die zwei Schritte zusammen nennt man dann Nitrifikation.
1:53 Die wird von Bakterien erledigt, den sogenannten Nitrifizierern. Das können die Pflanzen nun problemlos
2:00 aufnehmen und für Aminosäuren, Proteine und andere Verbindungen verbraten. Gleichzeitig wird ein Teil des Nitrats
2:07 von Bakterien genutzt. Diese Bakterien haben gelernt, den Sauerstoff dieser Verbindung, also NO3- zu nutzen, wenn
2:14 sonst keiner da ist, wie z.B. in schlecht belüfteter Umgebung, also im Boden. Teilweise können sie auch das
2:21 Nitrit dazu benutzen. Sie schnappen sich also den Sauerstoff und geben Stickstoff oder auch Lachgas ab. Das nennt man dann
2:28 Nitratmung oder auch Denitrifikation. Und die Bakterien dazu sind dann logischerweise denitrifizierende
2:36 Bakterien. So haben wir schon mal einen Teil des elementaren Stickstoffs wieder in der
2:41 Luft. Soll ja ein Kreislauf sein. Im Boden und auch im Wasser entsteht also durch Bakteriennitrat, dass Pflanzen
2:48 aufnehmen können. In der Luft kann aber auch direkt Nitrat entstehen. Hier wird der elementare Stickstoff durch
2:55 Sonnenstrahlung und Blitzschlag auch über Nitrit zu Nitrat umgewandelt. Das trifft sich super, denn das können,
3:03 wie wir gerade gehört haben, die Pflanzen auch aufnehmen. Okay, jetzt befindet sich das, was mal Stickstoff
3:09 war in der Pflanze. Aber das ist doch noch kein Kreislauf, richtig, damit die unter anderem daraus entstandenen
3:14 Proteine weiter verwertet werden können, hat sich die Natur was richtig fettes ausgedacht. Tiere essen die Pflanzen und
3:22 somit auch die lebenswichtigen Eiweiße und andere stickstoffhaltige organische Verbindungen. Diese werden dann verdunt
3:29 und das könnt ihr euch schon denken, ausgeschieden. Volles Bakterien und Pilze sorgen dann dafür, dass die
3:34 Ausscheidungen oder auch tote Lebewesen zersetzt werden. Das betrifft auch tote Pflanzen und z.B. abgefallene Blätter.
3:42 Es entsteht Ammoniak oder Ammonium. Das nennt man dann, wer hätte es gedacht, Ammonifikation oder auch Mineralisation.
3:49 oder vollnis. Der Harnstoff im Urin z.B. wird durch das Enzym Urease der Harstoffbakterien zu Ammoniak.
3:58 Das kehrt dann zurück in den Boden und somit ist der Kreislauf komplett. Damit wurde quasi der erste Schritt der
4:05 Stickstofffixierung im Kreislauf übersprungen. Wichtig ist, dass der erste Schritt
4:10 natürlich nicht wegfällt. Der elementare Stickstoff ist trotzdem noch vorhanden. Er entsteht ja auch wieder durch z.B.
4:17 die Nitratmung. Ihr wisst schon, das waren die Bakterien, die im schlecht belüfteten
4:22 Boden das Atmen gelernt haben. Weil das schon ganz schön viel Infos auf einmal waren, das Ganze noch mal
4:29 zusammengefasst. Elementarer Stickstoff aus der Erdatmosphäre wird in Ammonium
4:34 umgewandelt. Das nennt man Stickstofffixierung. Ammonium wird dann von Nitrifizierern,
4:40 erst in Nitrit, dann in Nitrat umgewandelt. Diesen Prozess nennt man Nitrifikation.
4:47 Nitrat kann nun von in unserem Beispiel Pflanzen genutzt werden. Die machen daraus z.B. Proteine oder DNA Basen.
4:56 Tiere essen die Pflanzen, erleichtern sich früher oder später und die Bakterien zersetzen die Ausschaen. Es
5:02 entsteht Ammonium oder Ammoniak, das zurück in den Boden geht und das Spiel geht von vorne los. Hier noch mal das
5:09 vereinfachte Schema vom Anfang, an dem man den Kreislauf besser erkennen kann. Inzwischen wirkt es hoffentlich nicht
5:15 mehr ganz so kompliziert auf euch. Das war's von uns zum Thema Stickstoffkreislauf. Wollt ihr irgendwas
5:21 näher erklärt haben? Dann ab damit in die Kommentare und für die unter euch, denen das jetzt etwas zu chemisch war,
5:27 schaut doch noch kurz auf unserem The Simple Chemics Kanal vorbei. Da gibt's auch ein paar lustige Videos, wichtigen
5:32 Schulstoff und Live Versuche. Also Leute, haltet die Ohren steif und bis zum nächsten Video. Co?