Kükürt döngüsü

Kükürt döngüsü, kükürtün kayalar, su yolları ve canlı sistemler arasında hareket ettiği süreçlerin toplamıdır. Bu tür biyojeokimyasal döngüler birçok minerali etkilemelerinden dolayı jeolojide önemlidir. Biyokimyasal döngüler yaşam için de önemlidir çünkü sülfür birçok proteinin ve kofaktörün bileşeni olan önemli bir elementtir ve sülfür bileşikleri mikrobiyal solunumda oksidan veya indirgeyici olarak kullanılabilir.^[1] Küresel kükürt döngüsü, kükürt türlerinin farklı oksidasyon halleri arasındaki geçişlerini içerir ve kükürtün oksidasyon hali hem jeolojik hem de biyolojik süreçlerde önemli bir rol oynar.

Döngünün adımları

Sülfür döngüsünün adımları:

Organik sülfürün inorganik formlarına (hidrojen sülfür (H₂S), elementel kükürt ve sülfid mineralleri gibi) mineralizasyonu.
Hidrojen sülfür, sülfit ve element sülfürün (S) sülfata (SO₄²⁻ ) yükseltgenmesi.
Sülfatın sülfite indirgenmesi.
Sülfitin organik bileşiklere katılması (metal içeren türevler dahil).

Kükürt döngüsünde önemli bir ara madde olan 3'-fosfoadenosin-5'-fosfosülfatın yapısı.

Bu adımlar genellikle şu şekilde adlandırılır:

Özümleyici Sülfat indirgeme (ayrıca bkz. Sülfür asimilasyonu): bitkiler, mantarlar ve çeşitli prokaryotlar tarafından sülfatın indirgenmesi. Sülfattaki sülfürün oksidasyon hali +6 iken R – SH'de –2'dir.
Desülfürizasyon: Kükürt içeren organik moleküller kükürtten arındırılır ve hidrojen sülfid gazı (H₂S, oksidasyon hali = -2) üretilir.
Hidrojen sülfürün oksidasyonu: elementel sülfür (S₈ oksidasyon hali = 0) üretimi gerçekleşir. Bu reaksiyon fotosentetik yeşil ve mor kükürt bakterilerinde ve bazı kemolitotroflarda meydana gelir. Genellikle elemental kükürt polisülfür olarak depolanır.
Elementel sülfürün oksidasyonu: sülfürün, sülfür oksitleyiciler tarafından sülfata dönüştürülmesi.
Disimilatif kükürt indirgeme: Elementel sülfürün hidrojen sülfüre indirgenmesi.
Disimilatif sülfat indirgemesi: Sülfat indirgeyicilerin sülfattan hidrojen sülfür üretmesi.

Kükürtün oksidasyon hali

Kükürt doğada -2, +2, +4 ve +6 olmak üzere dört ana oksidasyon haline sahiptir. Her oksidasyon halinin yaygın kükürt türleri aşağıdaki gibidir:

S^2-: H₂S, FeS, FeS₂, CuS

S₀ : doğal veya elementel kükürt

S²⁺ : SO

S^4+: SO₂, sülfit (SO₃^2-)

S⁶⁺: SO₄^2- (H₂SO₄, CaSO₄), SF₆

Notlar

^ Martinko, John M.; Madigan, Michael T.; Brock, Thomas D.; Madigan, Martinko (2006). Brock Biology of Microorganisms (11 bas.). Pearson. ISBN 978-0-13-196893-6.

Kaynakça

Lyons, T.W., Gellatly, A.M., McGoldrick, P.J., and Kah, L.C., 2006, Proterozoic sedimentary exhalative (SEDEX) deposits and links to evolving global ocean chemistry, in Kesler, S.E., and Ohmoto, H., eds., Evolution of Early Earth's Atmosphere, Hydrosphere, and Biosphere—Constraints from Ore Deposits: Geological Society of America Memoir 198, p. 169–184
Phamn, M., Müller, J.-F., Brasseur, G.P., Granier, C., Megie, G., 1996, a 3D study of the global sulphur cycle:contributions of anthropogenic and biogenic sources: Atmospheric Environment, vol. 30, n. 10/11, p. 1815–1822
Reheis, M.C., and Kihl, R., 1995, Dust deposition in southern Nevada and California, 1984-1989: Relations to climate, source area, and source lithology: Journal of Geophysical Research, vol. 100, p. 8893-8918
Schidlowski, M., Hayes, J.M., Kaplan, I.R., 1983, Isotopic inferences of ancient biochemistries: carbon sulfur, hydrogen, and nitrogen: p. 149-186 in J.W. Schopf (ed.), Earth's Earliest Biosphere. Princeton University Press, Princeton, New Jersey.

Dış bağlantılar

EPA20 Ekim 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
Virginia Tech Üniversitesi Toprak Mikrobiyolojisi dersinden kükürt oksidasyonu
Carnegie Mellon Üniversitesi'nden Kükürt Döngüsü
Lenntech12 Kasım 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

[Brock-1] Martinko, John M.; Madigan, Michael T.; Brock, Thomas D.; Madigan, Martinko (2006). Brock Biology of Microorganisms (11 bas.). Pearson. ISBN 978-0-13-196893-6.

[1]