Stofcirculatie

Stofcirculatie is het proces waarbij chemische stoffen binnen een levend systeem worden verplaatst, verdeeld en omgezet, zodat energie kan worden geproduceerd, groei kan plaatsvinden en homeostase behouden blijft. Het begrip kan verwijzen naar de stofstromen binnen een organisme of naar de kringlopen van stoffen in ecosystemen.

Binnen dieren en mensen wordt stofcirculatie hoofdzakelijk verzorgd door het circulatiestelsel: bloed transporteert zuurstof en voedingsstoffen naar cellen en vervoert afvalstoffen weg. Diffusie, actief transport en transport door membranen regelen de uitwisseling tussen cellen, weefsels en de bloedbaan. Celmetabolisme verbruikt stoffen en zet ze om in energie of bouwstenen; uitscheiding en ademhaling verwijderen afvalstoffen.

Ook bij planten vindt stofcirculatie plaats via xyleem en phloem. Xyleem transporteert water en mineralen van de wortels naar de rest van de plant, terwijl phloem suikers en andere organische stoffen verdeelt. Fotosynthese levert suikers als bron, en transpiratie en wortelopname leveren de drijvende kracht achter het transport.

Op ecosysteemniveau beschrijven stofcirculatie biogeochemische kringlopen zoals koolstof-, stikstof- en fosforkringlopen. Producenten, consumenten en reducenten (micro-organismen) wisselen stoffen uit met lucht, water en bodem. Processen zoals fixatie, mineralisatie, nitrificatie en denitrificatie beïnvloeden de beschikbaarheid en opslag van nutriënten in reservoirs zoals sedimenten en organisch materiaal.

Een evenwichtige stofcirculatie is essentieel voor gezondheid, landbouw en het milieu. Verstoringen kunnen leiden tot gezondheidsproblemen bij organismen en tot ecologische veranderingen. In de geneeskunde en milieuwetenschappen bestudeert men stofcirculatie om ziekten te begrijpen, voedingsprocessen te verbeteren en kringlopen te modelleren.