Вопрос 37. Автотрофные и гетеротрофные организмы. Их основные функции в биосфере.

АВТОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - организмы, синтезирующие органические соединения из неорганических.

К автотрофным организмам относятся наземные зеленые растения, водоросли, фототрофные бактерии, способные к фотосинтезу, а также некоторые бактерии, использующие окисление неорганических веществ - хемоавтотрофы. Автотрофные организмы - первичные продуценты органического вещества в биосфере, образующие первый трофический уровень в сообществах. Роль фотосинтезирующих автотрофных организмов в природе является определяющей, так как они образуют основную массу органического вещества в биосфере. Деятельностью автотрофных организмов определяется как существование всех других организмов, так и ход биогеохимических циклов в круговороте веществ в природе.

ГЕТЕРОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - организмы, использующие для своего питания готовые органич. соединения.

К Г. о. относят всех животных и человека, а также паразитов и сапрофитов из числа высших растений, грибы и бактерии.

Роль гетеротрофных организмов в природных экологических системах огромна: в процессе дыхания гетеротрофные организмы высвобождают диоксид углерода, необходимый фотоавтотрофам для фотосинтеза; продукты жизнедеятельности и мертвые остатки гетеротрофных организмов после биологического разложения поступают в природные круговороты биогенных веществ. В трофической сети любой экосистемы гетеротрофные организмы являются либо консументами (использующими для питания готовое органическое вещество), либо редуцентами (превращающими органические остатки в неорганические вещества).

Вопрос 38. Биологическая роль микроэлементов.

В состав тканей и органов живых организмов микроэлементы входят в виде ферментов и содержание их исчисляется в миллиграммах или даже долях милиграмма. Было доказано, что без микроэлементов невозможна нормальная жизнедеятельность человека, животных и растений, что в каждой биогеохимической провинции живые организмы характеризуются определенным составом химических элементов.

Установлено, что в ткани и органы человека входят более 70 микроэлементов, многие из которых играют большую роль в ферментных системах. Отсутствие, недостаток или избыток в пище даже одного микроэлемента может вызвать нарушение функций организма и привести к тяжелым заболеваниям.

Микроэлементы входят в состав более 100 ферментов, которые оказывают каталитическое действие на многие биохимические процессы, протекающие в организме: стимулируют обмен веществ, нормализуют кроветворение, рост и размножение, регулируют окислительно-восстановительные реакции, участвуют в обмене витаминов, повышают защитные функции организма и т. д.

Вопрос 39. Парниковый эффект диоксида углерода. Его воздействие на экологию. Кругооборот диоксида углерода в земной природе.

парниковый эффект представляет собой явление, при котором способность атмосферы пропускать необходимое ей количество солнечной энергии – ультрафиолетовых лучей, существенно снижается.

Диоксид углерода прозрачен для коротковолнового излучения, поступающего от Солнца, но он сильно поглощает энергию в длинноволновой части спектра, которая переизлучается Землей обратно в космос.

Таким образом, диоксид углерода «ловит» уходящее излучение, согревая нижние слои атмосферы, в свою очередь излучающие энергию обратно к поверхности Земли (а также вверх и в стороны).

В свою очередь такое повышение температуры усиливает испарение и соответственно увеличивает концентрацию водяных паров в атмосфере. Поскольку водяной пар также действует как мощный поглотитель длинноволнового излучения, это приведет к дальнейшему повышению температуры в приповерхностных слоях атмосферы. Достигнутое в результате всех этих процессов повышение температуры вызовет изменение в распределении и интенсивности основных воздушных и водных потоков, определяющих погоду на планете, что в свою очередь может существенным образом повлиять на хозяйственную деятельность человека.

Миграция углекислого газа в биосфере Земли протекает двумя путями. Первый путь заключается в поглощении его в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и в последующем захоронении их в литосфере в виде торфа, угля, горных сланцев, рассеянной органики, осадочных горных пород.

По второму пути миграция углерода осуществляется созданием карбонатной системы в различных водоемах, где CO2 переходит в H2CO3, HCO₃^-, CO₃^2-. Затем с помощью растворенного в воде кальция (реже магния) происходит осаждение карбонатов CaCO3 биогенным и абиогенным путями. Возникают мощные толщи известняков. Наряду с этим большим круговоротом углерода существует еще ряд малых его круговоротов на поверхности суши и в океане. В пределах суши, где имеется растительность, углекислый газ атмосферы поглощается в процессе фотосинтеза в дневное время. В ночное время часть его выделяется растениями во внешнюю среду. С гибелью растений и животных на поверхности происходит окисление органических веществ с образованием CO2. Особое место в современном круговороте веществ занимает массовое сжигание органических веществ и постепенное возрастание содержания углекислого газа в атмосфере, связанное с ростом промышленного производства и транспорта.