4. Жива речовина : склад, функції

Жива р-на- постійно існуюча планетарна сукупність живих ор-мів(сукупніть живих ор-ів біосфери). Область розповсюдження вкл.. нижню частину повітряної оболонки(атмосфери),всю водну оболонку(гідросфера),і верхню частину твердої оболонки(літосфера).Це поняття було введено В.І.Вернадським. Основ. Вла-ть: постійний і безперервний масообмін хім.. ел. З НС.

Властивості живої речовини:здатність швидко освоювати весь вільний простір;рух (пасивний та активний);стійкість за життя і швидке розкладання після смерті (включення в колообіги);висока здатність пристосовуватися до різних умов життя;велика швидкість перебігу реакцій;висока швидкість оновлення живої речовини.

            В результаті високої швидкості оновлення живої речовини за всю історію існування життя загальна маса живої речовини, яка пройшла через біосферу, приблизно в 12 разів перевищує масу Землі.

            Усі перелічені властивості живої речовини зумовлюються концентрацією в ній значних запасів енергії. 

До складу живої р-ни входять як органічні, так і неорганічні, або мінеральні речовини.Вона розвивається так, де може існувати життя. В несприятливих умовах для існування вона переходить в стан анаболізму.

Склад хім..ел. живої р-ни: 1. Жива(сира) р-на ор-мів; 2. Суха біомаса живої р-ни(висушений до постійної маси при 102-105 С); 3. Зола (залишок після згорання сухої органічної р-ни)

Конц. Хім..ел. змінюється в залежності від систематичного положення, середовища існування. Стадії розвитку кожного ор-му.Навіть в 1-му ор-мі конц. Одного і тогож ел-ту в різних тканинах та органах неоднакова.

Функції живої речовини в біосфері:енергетична, пов’язана з накопиченням енергії в процесі фотосинтезу,  передачею її по харчових ланцюгах, розсіюванням;газова - здатність змінювати і підтримувати певний газовий склад середовища існування та атмосфери в цілому;окисно-відновна функція пов’язана з прискоренням під впливом живої речовини процесів окиснення та відновлення;концентраційна пов’язана зі властивістю організмів накопичувати в своєму тілі розсіяні хімічні елементи. Наслідком цієї функції організмів є утворення покладів горючих копалин, вапняків, рудних родовищ;деструктивна функція - це руйнування організмами і продуктами їх життєдіяльності решток органічної і неорганічної речовини. Основний механізм цієї функції пов’язаний з колообігом речовин;транспортна функція пов’язана з перенесенням речовини та енергії в результаті активного руху організмів (міграції тварин, птахів);середовищеутворююча, з цією функцією пов’язана зміна фізико-хімічних характеристик середовища. Результатом цієї функції є все природне середовище, яке створене живими організмами і підтримується ними у стабільному стані;інформаційна функція проявляється в тому, що живі істоти накопичують певну інформацію, закріплюють її в спадкових структурах і передають наступним поколінням.

5. Біогеохімія газової оболонки Землі

Біогеохім.-наука,яка вивчає хім..склад живих ор-мів та їх участь у геохім.процесах.

Історія формування атмосфери служить яскравим прикладом впливу живої речовини на навколишнє середовище. Факти, отримані в останні роки, свідчать, що склад сучасної газової оболонки Землі є результатом тривалого процесу, в якому провідне значення мала геохімічна діяльність живих організмів.

Маса атмосфери становить близько 5,2 × 10 ¹⁵ т. Основна частина газового речовини (80%) укладена в тропосфері(нижня частина атмосф.), верхня межа якої розташована на висоті близько 17 км на екваторі, до полюсів вона знижується до 8 - 10 км. Верхня межа тропосфери - тропопауза - намічає область сильного зниження температури і відсутності скупчення парів води. Тропосфера є областю активної взаємодії з океаном і сущою, в ній зосереджена основна маса парів води і дрібних твердих частинок, які переносяться повітряними масами. У тропосфері відбуваютьсяфотохімічні реакції, що мають важливе значення для біосфери.

Вище тропопаузи, у стратосфері та мезосфері, наростає розрідженість газів, складно змінюються термічні умови. На висоті 25 - 30 км під впливом сонячної радіації відбувається Фотоліз молекул кисню і утворюється озон. Молекули озону сильно розпорошені. Якщо б вони перебували в умовах, звичайних для поверхні Землі, під тиском 1 атм (101325 Па), то потужність озонового шару була б менше 1 см. Дуже розріджений шар озону поглинає 97% ультрафіолетової частини сонячної радіації. Без цього екрану існування життя на поверхні суші було б неможливо.

На видаленні від 80 до 800 км від поверхні Землі розташовується іоносфера - область сильно розрідженого, іонізованого газу. Найбільш зовнішня частина газової оболонки - екзосфера - тягнеться до 1800 км. З цієї сфери відбувається дисипація - втрата Землею найлегших атомів водню і гелію.

Склад газової оболонки Землі, як і склад Океану, в значній мірі обумовлений діяльністю живих організмів і підтримується системою біогеохімічних циклів. В даний час газове речовина атмосфери на 99,9% складається з азоту, кисню і аргону (табл. 1). Серед компонентів, які у малих кількостях, можна виділити пари води, інертні гази і сполуки, зумовлені біологічними процесами та фотохімічними реакціями.

Обмін газів у системі жива речовина - атмосфера - жива речовина має циклічний характер. Рослини не зможуть синтезувати органічну речовину, якщо в повітрі не буде вуглекислого газу. При реакції фотосинтезу для виділення певного обсягу кисню потрібно поглинання такого ж об'єму вуглекислого газу Основна маса вуглекислого газу на суші утворюється в результаті процесів мікробіологічного розкладання органічної речовини.Значна частина вуглекислого газу повертається в атмосферу, щоб знову бути залученою в біологічний кругообіг.Отже, співвідношення синтезованого і руйнується органічної речовини визначає надходження кисню в атмосферу.

Хімічний склад атмосфери в останні десятиліття привертає увагу в зв'язку з так званим парниковим ефектом,суть якого полягає в екрануванні відбитої від поверхні Землі сонячної радіації в інфрачервоній частині спектру.Затримування теплового випромінювання Землі викликає поступове підвищення температури повітря, що може призвести до глобальних змін клімату з дуже серйозними наслідками (танення льодів Антарктиди і Гренландії, підвищення рівня Світового океану і затоплення прибережних, густо заселених територій та ін.)

6. Біокосна система гідросфери. Особливості геохімії поверхневих вод суходолуВзаємодія живої речовини з гідросферою є основним процесом у біосфері. Вода складає приблизно 60% сумарної маси живої речовини суходолу та приблизно 80% живої маси гідро біонтів.

Основну масу води світового океану складають солоні води 2/3 від загальної площі суходолу або 23% від загальної маси гідросфери.

Сучасний склад гідросфери-це наслідок геохімічної діяльності живих організмів завдяки яким відбулися зміни у первісному складі світового океану.

Утворення первісного океану було обумовлено тими же процесами , що і при утворенні атмосфери-дегазацією твердої речовини планети.

Внаслідок процесів дегазації до атмосфери почали надходити пари води та СО2, коли температура впала нижче 100*С стало можливим конденсація парів води та утворення первісних водойм. Саме в цей час виникає коло обіг води у системі суходол-вода-суходол.

Хімічний склад гідросфери характеризується різними формами: прості та складні Йони, молекули, які знаходяться у формі розчинених сполук.

Вода річок суходолу створює могутній геологічний фактор, який відіграє важливу роль у планетарному масообміні води між світовим океаном та суходолам. У річкових екосистемах міграція хімічних елементів відбувається за допомогою живих організмів.

Вода річок представляє собою складний розчин, яка містить дисперсні суміші та сполуки, які знаходяться у розчиненому стані.

У воді річок хімічні сполуки знаходяться у такому стані:

1) прості і комплексні іони

2) нейтральні молекули

3) колоїдні частинки

4) зважені частинки

5) високодисперсні частки