24. Биогеохим-ие ф-ции живых орг-ов. Биол-ий и геол-ий кр-ты в-в. Биосферные кр-ты газообразных в-в и осадочные циклы.

Чтобы жизнь на Земле не прекращалась, должны происходить круговорот биол-ки важных в-в т.е после использования они должны вновь переходить в усвояемую для др. организмов форму. Переход биол-ки важных в-в из звена в звено может осуществляться только при опр-ых затратах энергии, источником которой явл-ся Солнце. Солнечная радиация обеспечивает на Земле 2 кр-та вещ-в – геол-ий или большой и биол-ий (малый) кр-т. Геологический кр-т можно представить в виде схемы: осадочные породы---действие солнечной энергии, выветривание, перенос, отложение, окаменение,---метаморфизм---метаморфические породы---энергия радиоактивного распада---магма---кристаллизация---магматические породы---осадочные породы. Большой кр-т – это и кр-т воды между сушей и океаном ч/з атм-ру. Влага испарившаяся с поверхности Мирового океана (затрачивается 50% поступающей к поверхности Земли солнечной энергии), переносится на сушу, где выпадает в виде осадков, которые вновь возвращаются в океан в виде поверхностного и подземного стока. Кр-т воды происходит и по более простой схеме: концентрация водяного пара—выпадение осадков на эту же водную поверхность. Кр-т воды в биосфере основан на том, что суммарное испарение компенсируется выпадением осадков. При этом из океана испаряется воды больше, чем возвращается с осадками. На суше, наоборот, больше выпадает осадков, а излишки стекают в озера и реки, а оттуда снова в океан. Т.о. в масштабе всей планеты переносится мин-ые соед-ия, а также изменяется агрегатное состояние воды (твердая: лед, снег; жидкая; газообразная – пары). Биогеохим-ий (малый) кр-т в-в в биосфере, в отличие от большого, совершается лишь в пределах биосферы. Самыми важными моментами являются синтез и разрушение орг-их веществ, в отличие от перемещения мин-ых эл-ов в большом кр-те. Изменяясь, рождаясь и умирая, живое в-во поддерживает жизнь на нашей планете, обеспечивая биохим-ий кр-т веществ. Главным источником энергии кр-та является солнечная радиация, которая порождает фотосинтез.

Биогеохимические функции живого вещ-ва: 1. Энергетическая – в основе – фотосинтез р-ий, в процессе к-ой происходит аккумуляция солнечной энергии и перераспределение м-у отдельными компонентами биосферы. 2. Газовая – обуславливает миграцию газов и их превращения, обеспечивает газовый состав атмосферы. 3. Концентрационная – извлечение и накопление живыми орг-ми биогенных элементов окр-ей среды. 4. Окислительно-восстановительная- закл-ся в хим-ом превращении в основном в-в содержащих атомы с переменной валентностью (Fe, Mn). 5. Деструкционная – процессы связанные с разложением орг-ов после их смерти и минерализацией орг-го в-ва.

Кр-т О₂ –продукт фотосинтеза р-ий. Мол-ый О₂ земной атм-ры возник и поддерживается на известном уровне благодаря деят-ти зеленых р-ий. Он расходуется орг-ми в процессе дыхания. Обладая высокой хим-ой активностью, О₂ непрерывно вступает в соединения почти со всеми элементами земной коры. Весь, О₂ содержащийся в атмосфере, оборачивается через орг-мы (связываясь при дыхании и высвобождаясь при фотосинтезе) за 2000 лет.

Круговорот С₂ – На суше он начинается с фиксации СО₂ р-ями в процессе фотосинтеза. Затем из СО₂ и Н₂О образуются углеводы и высвобождается О_2. При этом С₂ частично выделяется во время дыхания р-ий в с-ве СО₂. Фиксированный в р-ии С₂ потребляется ж-ми. Ж-ые при дыхании также выделяют СО_2. Отжившие р-ия и ж-ые разлагаются м/о, С₂ мертвого орг-го в-ва окисляется до СО₂ и снова попадает в атм-ру. Подобный кр-т С₂ совершается и в океане.

Круговорот N₂- явл-ся одним из главных Эл-ов, входящих в с-ав живых орг-ов. Азот, к-го много в атм-ре, усваивается р-ми после соединения его с Н₂ или кО₂. Основная масса атм-ого азота поступает в воду и почву благодаря жизнедеят-ти м/о – бактерий и водорослей. Активно поглощают азот клубеньковые бактерии, живущие в корнях бобовых р-ий. Затем азот проникает в р-ие и включаются в состав раст-ых белков. В жых азот попадает путем поедания р-ий. После смерти орг-ов белки разлагаются редуцентами с выделением аммиака, а потом в рез-те жизнедеят-ти нек-ых м/о-в нитраты. Аммиак и нитраты могут усваиваться р-ми, а часть нитратов, под действием бактерий, восстанавливается до газообразного азота, который выделяется в атм-ру.

К-т S- основную роль в к-те S играют м/о одни из них окислители др. восстановители. Наиболее доступная форма S - сульфат, из к-го р-ия черпают S для включения ее в состав белков. После чего S попадает в орг-м ж-ых, а затем через редуцентов обратно в окр. среду. В природе содержится в горных породах в виде сульфидов (FeS₂), в виде газа (H₂S) или SO₂.

Кр-т Р - Р входит в состав нукл-ых к-т и АТФ, существование жизни без него невозможно. Источники: Р сод-щие породы, образовавшиеся из экскрементов и костей древних ж-ых. В рез-те эрозии они превращаются в растворенные в воде фосфаты, к-ые поглощаются р-ями. В орг-м жив-ых Р поступает в рез-те поедания р-ий. Фосфат- редуцирующие бактерии разлагают остатки орг-ов до фосфатов.