2.1. Compoziția celulelor
Corpul viu, împreună cu substanțele obișnuite în natură anorganică, conține o varietate de substanțe, caracteristică doar pentru organismele vii (Tabelul 2.1.).
Compoziția chimică a celulelor (%)
ATP - adenozin trifosfat.
Printre existente în elementele chimice ale lumii toate proprietățile necesare pentru a fi componente structurale ale materiei vii, au doar un compus de carbon. Capacitatea unică de carbon pentru a produce legături carbon-carbon, pentru a face lanțurile polimerice și inele conținând legături chimice atât unice și multiple carbon-carbon, permite formarea unei mari varietăți de compuși organici.
În mod similar, proprietatea de a forma legături chimice cu ei înșiși posedă două elemente - sulf și siliciu, dar acestea sunt mult inferioare de carbon. Ca urmare, construcția celor vii pe bază de materie în principal de sulf sau de siliciu imposibil. Cu toate acestea, siliciu și compuși organici în natură conținând sulf sunt numeroase și joacă un rol important.
Printre substanțele anorganice care alcătuiesc celulele, primul loc este ocupat de apă. Rolul său este extrem de mare: majoritatea proceselor chimice are loc numai în soluții apoase, de apă asigură o reglare a temperaturii, multe substanțe intra în celulă și sunt scoase din aceasta sub formă de soluții apoase.
Elemente biogene - elemente chimice, care sunt în mod constant o parte din organisme, și care au nevoie pentru a trăi. Ca parte a materiei vii, mai mult de 70 de elemente ale D. I. Sistemul Mendeleeva periodic și majoritatea (aproximativ 98% în greutate) în celulele de oxigen, hidrogen și carbon. Printre așa-numitele elemente „universale“ (prezente în celulele tuturor organismelor) includ azot, calciu, potasiu, fosfor, magneziu, sulf, clor, sodiu.
Peste 30 de metale (Al, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Co, Ni, Sr, Se, As, etc.) și nemetale (I, Br, F, B), conținută în celule în cantități mici (de obicei mii de un procent sau mai puțin) și extrem de necesare pentru viața celulelor (a se vedea. legea Liebig în Sec. 3.2.1), numit micronutrienti.
Lipsa sau nu este disponibilă pentru absorbția de către forma a corpului în mediul oricărui necesar pentru viața elementului chimic care limitează creșterea și reproducerea organismelor vii.
In celulele vii detecta urmele de aproape toate elementele prezente în sistemul de operare. Diferențele din istoria geologice și a proceselor de formare a solului în anumite zone ale Pământului au dus la formarea de provincii biogeochimice - zone de pe suprafața Pământului, diferă semnificativ asupra conținutului oricăror elemente chimice, cum ar fi uraniul și provincia toriului (a se vedea secțiunea 3.1.1.1 ..). O eroare semnificativă sau un conținut excesiv al elementului chimic din mediul respectiv este în provincia acestei biogeochimica endemice corespunzătoare - boli specifice de plante, animale și oameni (a se vedea secțiunea 8.1.5 ..).
6. Ce organisme sunt producătorii și care este rolul lor în ecosistemul?
Producătorii (producens lat, producentis genitive -. Generarea, crearea), organisme capabile de foto- sau chemosynthesis și fiind în constructorii lanțului alimentar al materiei organice, adică toate organismele autotrofe ...
Producătorii (organisme autotrofe sau autotrophs) - organisme pot sintetiza substanțe organice din anorganice. Aceasta este, în principal plante verzi (sintetiza substanțe organice din fotosinteză anorganică), dar unele tipuri chemotroph-bacterii capabile sinteza pur chimică a compușilor organici și fără lumina soarelui.
Producătorii sunt prima verigă din lanțul alimentar.
organisme autotrofe pentru a construi corpurile lor folosesc materie anorganică în sol, apă și aer. In timp ce unele dintre ele (phototrophs) a dat energia necesară de la soare, cealaltă (chemotroph) - din reacțiile chimice ale compușilor anorganici.
Producătorii sunt, de asemenea, numite organisme care servesc ca sursă de primire a oricărei substanțe (de exemplu, microorganisme - producători de antibiotice, plante - producători de uleiuri esențiale).
producători (lat. producens producătoare) includ producătorii de compuși organici din anorganici. Ea autotrophs: plante fotosintetice și bacteriile care utilizează energia solară, precum bacteriile chimiosintetice care utilizează energie chimică.
Producătorii sunt sursa de materie organică și energie a consumatorilor (lat. Consumo de consum). animalele ierbivore sunt numite consumatori primari, paraziți și prădători care consumă ierbivore și reciproc - secundar și terțiar de către consumatori.
7. Explicați relația dintre organismele care produc, organismele consumatoare și de organisme distrugatoare.
organisme care produc (producători), organisme (koksumentami) și distrugatoatre organisme (decompozitori) consumatoare.
Organismele vii sunt împărțite în producătorii de componente, consumatori organisme și organisme de demolare. Primul grup include plante verzi de fotosinteză (autotrophs), folosesc energia solară pentru a crea compuși organici din substanțele anorganice și dioxid de carbon. Lacul sau iaz este caracterizat prin prezența a două tipuri de producători. Ele sunt atât plante mari plutitoare sau în creștere de-a lungul coastei și mici alge, de multe ori microscopice care populează adâncimile luminii disponibile. Foarte adesea este așa-numitul fitoplanctonului joacă un rol major în furnizarea de produse alimentare ecosistemului.
Al doilea grup de organisme - consumatori (heterotrophs) - reprezentat de animale diferite. Acestea sunt împărțite în consumatori primari care alimentează direct plantele sau reziduurile acestora (zooplancton și bentos) și secundare care alimentează consumatorii primari. Acest pește și insecte de pradă. Cei care există în detrimentul propriei lor natură sau alți consumatori secundari, fac parte din grupul de consumatori terțiari.
Este dificil de a supraestima rolul jucat în viața reprezentanților rezervor de-al treilea grup - distrugatorii organismelor moarte și a reziduurilor acestora. De asemenea, ele se referă la heterotrophs datorită incapacității de a sintetiza compuși organici din minerale. Diferența principală a acestor organisme este un procedeu de furnizare a acestora, în care substanțele organice necesare pătrund în celulele corpului prin pereții celulei. O astfel de metodă este numită putere și caracteristică bacteriilor saprofite și fungi. Aceasta stă la baza ei caracteristica absorbția selectivă a ramasite moarte.
8. Ce este homeostaziei (D_6)?
Homeostazia (ὁμοιοστάσις greacă veche din ὁμοιος -. La fel, similare și στάσις - în picioare, imobilitate) - autoreglementarea, capacitatea de a deschide sistemul pentru a menține coerența stării sale interne prin reacții coordonate care vizează menținerea echilibrului dinamic.
homeostaziei populației - capacitatea unei populații de a sprijini un anumit număr de persoane sale pentru o lungă perioadă de timp.
fiziolog american Uolter Kennon (Walter B. Cannon), în 1932, în cartea sa «Înțelepciunea a corpului» ( «înțelepciunea a corpului") a propus termenul ca un nume pentru un «procese fiziologice coordonate care să sprijine statele cele mai stabile ale organismului.» Mai târziu, acest termen sa extins la capacitatea de a menține în mod dinamic constanța starea sa internă a oricărui sistem deschis. Cu toate acestea, ideea unui mediu intern constant a fost formulată înapoi în 1878 de către omul de știință francez Claude Bernard.
Sistemele homeostatice au următoarele proprietăți:
instabilitatea sistemului: testarea, cum este mai bine să se adapteze.
Striving pentru echilibru: toate organizarea internă, structurală și funcțională a sistemului contribuie la păstrarea echilibrului.
Imprevizibilitate: efectul care rezultă dintr-o anumită acțiune poate fi adesea diferită de cea care era de așteptat.
Exemple de homeostaziei la mamifere:
Reglementarea cantitatea de minerale și apă în organism - osmoreglarea. Realizarea de rinichi.
Eliminarea metabolismului - de selecție. Purtat organe exocrine - rinichi, plămâni, glande sudoripare și tractul gastro-intestinal.
reglarea temperaturii corpului. Scăderea temperaturii prin transpirație, diverse reacții termostatic.
Reglementarea nivelului de glucoză din sânge. transportate Practic ficat, insulina si glucagon, secretat de pancreas.
Este important de remarcat faptul că, în timp ce corpul este în echilibru, starea lui fiziologică poate fi dinamic. În multe organisme există modificări endogene în formă de ritmul circadian, ultradian si infradian. Astfel, chiar și în homeostazia temperaturii corpului, tensiunea arterială, frecvența cardiacă și indicatorii cei mai metabolice nu sunt întotdeauna constante, dar variază în timp.
homeostaziei ecologică observată în comunitățile climax cu cea mai mare biodiversitate posibilă în condiții de mediu favorabile.
În ecosisteme perturbate, comunități biologice sau subklimaksovyh - cum ar fi insula Krakatau, după o puternică erupție în 1883 - starea de homeostaziei a ecosistemului forestier precedent punctul culminant a fost distrus, precum și toate formele de viață de pe această insulă. Krakatoa în anii de după erupția a trecut lanțul schimbărilor de mediu în care noi specii de plante și animale au urmat una de alta, ceea ce duce la biodiversitate și, ca urmare a comunității punctul culminant. succesiune ecologică pe Krakatoa a fost realizat în mai multe etape. Un lanț complet succesiunilor, ceea ce a dus la un punct culminant, numit priseriey. În exemplul de pe insula Krakatoa a fost format comunitate punctul culminant cu opt mii de specii diferite înregistrate în 1983, o sută de ani de la momentul în care erupția a distrus viața pe ea. Datele confirmă că situația este salvat în homeostazia de ceva timp, cu apariția unor noi specii care duc rapid la o dispariție rapidă a vechi.
Cazul Krakatoa, și a altor ecosisteme perturbate sau neperturbate arată că colonizarea inițială a speciilor pioniere prin strategii de reproducere bazate pe feedback-ul pozitiv, în care sunt decontate specia, produce urmasi ca de multe, dar aproape fără a investi în succesul fiecărui individ . În aceste tipuri de creștere rapidă observate și colaps la fel de rapidă (de exemplu, printr-o epidemie). Atunci când un ecosistem se apropie de un punct culminant, aceste tipuri sunt înlocuite cu specii Climax mai sofisticate, care, prin feedback-ul negativ adaptate la condițiile specifice ale mediului lor. Aceste specii sunt monitorizate îndeaproape capacitatea potențială a ecosistemului și să urmeze o strategie diferită - produsul puilor mai mici de lumină în succesul reproductiv al care, în condițiile micromediul de nisa sale ecologice specifice pentru a investi mai multă energie.
Dezvoltarea începe cu o comunitate pionier și se termină la punctul culminant comunitate. Această comunitate punct culminant este format atunci când flora și fauna a intrat în echilibru cu mediul local.
Similar forma heterarchies ecosistem în care homeostazia la același nivel promovează procesele homeostatice pe alt nivel integrat. De exemplu, pierderea de frunze în copac tropical matur oferă spațiu pentru creștere noi și îmbogățește solul. La fel de copac tropical reduce accesul luminii la nivelurile inferioare și ajută la prevenirea invazia altor specii. Dar copacii cad la pământ și dezvoltarea pădurii depinde de schimbarea constantă a arborilor, ciclism nutrienți, realizat de bacterii, insecte, fungi. In mod similar aceste păduri contribuie la procesele ecologice - cum ar fi reglementarea microclimatului și a ecosistemelor cicluri hidrologice, și mai multe ecosisteme diferite pot interacționa pentru a menține drenaj River homeostazia în zona biologică. bioregiunile variabilitatii joacă, de asemenea, un rol important în stabilitatea biologică homeostatic a regiunii sau biom.