إن العناصر في دورة مستمرة في الطبيعة وهذا يتفق مع قانون بقاء المادة والطاقة إذ تحصل الكائنات الحية أثناء عملية التحول الغذائي على مختلف العناصر اللازمة من البيئة المحيطة ولكن هذه العناصر تعود مرة ثانية إلى البيئة والوسط المحيط حيث يعاد استعمالها مرات عديدة ومن هذه الدورات في الطبيعة هي:

1 - دورة الكاربون.

2- دورة النيتروجين.

3- دورة الفسفور .

وفي ما يأتي وصف للدورات في الطبيعة

1 - دورة الكاربون في الطبيعة يحتوي الهواء الجوي على (0.03 - 0.04% ) من غاز ثاني أوكسيد الكاربون (CO₂) أي حوالي 1530 طن. ويتكون غاز CO₂ نتيجة للنشاط الحيوي للنبات والحيوان والإنسان (الشكل 1-1 )

أ- من المواد العضوية الداخلة في تراكيبها.

ب- تفرز كل الكائنات الحية التي تسكن الأرض عن طريق الزفير حوالي 1080 طن/يوم CO₂.

جـ - النباتات الميتة التي تسقط في الماء الحاوي على كمية كافية من الأوكسجين إذ يتكون غاز CO₂ نتيجة لنشاط البكتريا التعفنية والتخمر.

د - تعد طبقة الميثوسفير Methospher (قشرة الأرض الصلبة ) مخزناً هاماً للكاربون في الطبيعة.

 هـ - تستهلك النباتات الخضراء سنوياً 550 مليار طن من غاز CO₂ يلزم لها 25 مليار طن من الهيدروجين لتعطي 400 مليار طن من الأوكسجين أثناء عملية التركيب الضوئي Photosynthesis (التمثيل الضوئي) ونتيجة لذلك فان الهواء يحتوي بصفة مستمرة على 20.93 % من الأوكسجين وهذا يوفر ظروفاً ملائمة للنشاط الحيوي للكائنات الهوائية التي تستعمل الأوكسجين في عمليات الأكسدة.

2- دورة النيتروجين (دورة الآزوت): يدخل النيتروجين في تركيب الأحماض الأمينية وبالتالي في البروتينات وتدخل الأحماض الأمينية والبروتينات في تركيب جسم الإنسان عن طريق التغذية الحيوانية والنباتية والتي تتحول في جسم الإنسان إلى بروتينات خاصة به وينتج النيتروجين عن هدم البروتينات في الجسم لتكوين مواد نيتروجينية بسيطة مثل اليوريا وحامض اليوريك والأمونيا التي تفرز على شكل بول أو براز. وتتحلل بقايا النباتات والحيوانات الميتة على الإفرازات بفضل الكائنات الحية الدقيقة سواء أكانت هوائية أو لا هوائية( الشكل 2-1) . ونتيجة لعملية التحلل تحدث عملية النشدرة (تكوين الأمونيا NH₃) التي تستهلك جزءاً منه بوساطة النبات والباقي يتحول بفعل البكتريا إلى نتريت ونترات في عملية التأزت. ويمكن أن تتعرض هذه النواتج جزئياً إلى عملية عكس التأزت التي تقوم بإحداثها بعض أنواع الكائنات الدقيقة وينتج عنها النيتروجين الحر الذي يفقد من التربة إلى الجو. ويوجد النيتروجين في الجو أكثر من أي مكان آخر. فالنيتروجين الحر يكون الجزء الرئيسي للهواء الجوي ( تقريباً 78% منه حجماً).

3- دورة الفسفور : الفسفور عنصر ضروري لحياة كل الكائنات الحية لأنه يدخل في تركيب المواد الحيوية الهامة إذ يدخل في تركيب الأحماض النووية والدهون المفسفرة والبروتينات المفسفرة والعديد من المركبات البسيطة التركيب التي تلعب دوراً هاماً في عملية التحول الغذائي.

تحتوي الأنسجة على مركب الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (Adenosine triphosphate (ATP (الشكل 3-1) الذي يعد مصدراً رئيساً وناقلاً للطاقة ويستخدم في العديد من الفعاليات الفسلجية في الجسم كتحريك العضلات ونبض القلب وغيرها. وعند موت الكائن الحي تتحلل بقايا جسمه إلى العناصر التي تتواجد بصورة ملحوظة في قاع البحر نتيجة لتجمع أجسام بحرية ميتة. ويحتوي براز الطيور على كمية كبيرة من الفسفور الذي مصدره السماد) والذي يستعمل مع النيتروجين في التسميد على نطاق واسع. ويمتص النبات الفوسفور من التربة أو السماد المضاف إليه مركبات عضوية أو معينة مع الفسفور أما الإنسان فيحصل على الفسفور عن طريق المأكولات النباتية والحيوانية التي تحتوي عليه.