ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Круговорот веществ в природе из "Биология с общей генетикой" Все организмы в процессе жизнедеятельности поглощают вещества окружающей среды. Каждый вид организмов перерабатывает их по-своему и возвращает в окружающую среду уже в иной форме. В этой форме вещество обычно не пригодно к использованию особями того же вида и организмами других видов, но имеющих сходный обмен веществ. Однако продукты жизнедеятельности одних организмов потребляются другими с несходным характером обмена веществ, и в единую цепь вовлекаются в конечном счете все виды. Вследствие этого одно и то же вещество многократно используется для построения живой материи. [c.74] Питание гетеротрофных организмов зависит от аутотрофных. Потребность всех аэробов в кислороде еще больше подчеркивает зависимость этих организмов от зеленых растений. Однако и аутотрофные организмы существовать без гетеротрофных не смогли бы. Количество неорганического вещества, необходимого для синтеза органических соединений на Земле, не безгранично. Для нового синтеза необходимо разложение ранее синтезированных органических веществ, что осуществляется некоторыми группами гетеротрофных организмов, преимущественно бактериями. Зеленые растения для синтеза крахмала нуждаются в СО2, выдыхаемом в атмосферу всеми живыми организмами. [c.74] Таким образом, в природе устанавливается определенное равновесие между гетеро- и аутотрофными организмами. [c.74] В своем питании гетеротрофные организмы всегда находятся в зависимости от других организмов. Это приводит к возникновению сложных пищевых цепей. Их необходимо просто проследить на каком-либо более или менее изолированном участке природы (изолированная экосистема). Таким примером может служить небольшой изолированный пруд. В нем производителями органического вещества являются одноклеточные и многоклеточные водоросли и высшие растения. Одни из них находятся в толще воды, другие прикреплены к грунту. Первичные потребители органического вещества мелкие животные рачки, коловратки, инфузории. Их поедают рыбы и другие более крупные животные, которые являются уже вторичными потребителями. В разложении продуктов жизнедеятельности и трупов принимают участие бактерий и грибы. Это организмы-разрушители, которые доводят органические вещества до минерального состава, пригодного для синтеза ауто-трофами. [c.74] Постоянно совершающийся процесс перехода химических элементов 3 одних соединений в другие, из состава земной коры в живые организ- мы, а далее — расщепление их на неорганические соединения и химические элементы и снова переход в состав земной коры называется круговоротом веществаиэнергии. [c.75] Из общего числа известных химических элементов около 40 вовлечено живыми организмами в активный круговорот их называют циклическими, или биогенными. [c.75] Для живых организмов наибольшее значение имеют круговороты углерода, азота, кислорода, водорода, железа, фосфора, серы, калия, кальция, магния, кремния. Однако всегда надо иметь в виду, что полной повторяемости циклов никогда не бывает с каждым новым циклом в них всегда возникают какие-либо изменения. [c.75] В атмосферном воздухе постоянно присутствует углекислый газ (СОг), выделяемый в процессе жизнедеятельности организмами. Основной поставщик СОг для атмосферы — вулканы, затем почвенные воды, насыщенные углекислыми солями. Общее количество СОа в атмосфере равно 5,1 10 т. Морская вода содержит около 50 см СОг в каждом литре, т. е. в мировом океане ее 16 10 5 т. Это почти в 8 раз больше, чем в атмосфере. [c.75] В процессе фотосинтеза зеленые растения усваивают углерод, поступающий в листья из воздуха в виде углекислого газа, и образуют углеводы. В процессе дыхания растений часть из углеводов окисляется и углекислый газ снова поступает в воздух. Большая часть углеводов накапливается в растениях, где образуются также белки жиры, витамины. Растения поедаются травоядными животными и человеком. Травоядных животных поедают хищники и человек. Так углерод переходит в состав животных и человека. При дыхании углеводы окисляются. За счет осво- бождающейся энергии протекают все жизненные процессы, а углекислый газ выделяется в воздух. [c.75] Гниение трупов, растений и животных совершается с участием гнилостных бактерий при этом также происходит окисление углерода с образованием СОг, поступающего в окружающую среду. [c.75] в одних случаях более длинный, в других — более короткий круг замыкается и начинается новый цикл вовлечения углерода в органические соединения, синтезируемые растениями. [c.75] Кислород атмосферы биогенного происхождения. Он постоянно поступает в атмосферу благодаря процессу фотосинтеза, осуществляемому зелеными растениями. Свободный кислород в процессе дыхания используется аэробными организмами, которым он необходим для окисления органических веществ. Одним из конечных продуктов окислительных процессов является СОг- В соединении с углеродом кислород возвращается во внешнюю среду, чтобы снова попасть в фотосинтезирующие организмы. [c.76] Поскольку освобождение энергии из органических и неорганических соединений сопровождается расщеплением их в ходе окислительных процессов, то круговорот кислорода обеспечивает круговорот всех биогенных элементов. [c.76] Свойство отражения у живых организмов проявляется в форме раздражимости. Раздражимостью называется способность организмов отвечать на воздействие внешней среды определенными активными реакциями. Амеба вытягивает псевдоподии и обволакивает ими комочек какого-либо вещества фагоцит заглатывает бактерию сперматозоид движется к яйцеклетке подсолнечник поворачивает соцветие за перемещающимся по небосводу солнцем лягушка отдергивает лапку при уколе булавкой. Таков ряд примеров раздражимости. [c.77] Раздражимость — одно из основных свойств жизни. Уже первые, самые примитивные, живые существа должны были обладать раздражимостью, реагировать на пищевые вещества и ассимилировать их, иначе они неминуемо погибли бы. [c.77] Раздражимость проявляется в качественном и количественном изменении метаболизма, в усилении или ослаблении активной деятельности, в изменении структуры. [c.77] Факторы, вызывающие явления раздражимости, называются р аздр а-ж ител я м и. Раздражители по своей природе делятся на три группы физические (механические, температурные, лучевые, электрические и т. д.), химические (соли, кислоты, щелочи) и физико-химические (факторы, изменяющие осмотическое давление, коллоидное состояние протоплазмы и пр.). [c.77] Биологические раздражители (т. е. воздействия других организмов) 1о своему характеру всегда могут быть отнесены к одной из трех названных групп. [c.77] Раздражитель лишь тогда способен вызвать ответную реакцию, когда достигает определенной силы. Минимальная сила раздражения, вызывающая реакцию, получила название нижнего порога раздражимости. Наряду с этим есть и предельный верхний порог раздражимости, превышение которого может вызвать гибель живого вещества. Так, мышца при воздействии на нее электрическим током начнет реагировать сокращением только тогда, когда сила тока достигнет порога раздражения. Но если сила тока превысит определенную величину, это вызовет необратимое сокращение и изменения в протоплазме, которые приведут мышцу к гибели. [c.77] Способность клеток и тканей отвечать на раздражение называете возбудимостью. Возбуждение — это сложная биологическая реакция, проявляющаяся в изменении физического, физико-химического и функционального состояния клеток. Меняется вязкость и химический состав протоплазмы. Связано это в первую очередь с изменением электрического состояния клеточной мембраны. В состоянии покоя внутренняя поверхность мембраны заряжена отрицательно по отношению к наружной-. Причина такой разности потенциалов объясняется неравенством концентрации ионов внутри клетки и окружающей среды. В цитоплазме ионы калия преобладают над ионами натрия, в тканевой жидкости — наоборот. В состоянии возбуждения изменяется проницаемость клеточной мембраны она начинает пропускать внутрь клетки положительно заряженные ионы натрия. Это приводит к изменению электрических потенциало между цитоплазмой и внешней средой. Возникают электрические биотоки. Исследование их лежит в основе электрофизиологических методов-диагностики. К ним относятся, например, электрокардиография — получение электрокардиограммы, т. е. записей электрических потенциалов,, возникающих в сердечной мышце электроэнцефалография — регистрация электрических потенциалов головного мозга электромиография — записи биотоков в скелетных мышцах и т. д. [c.78] Вернуться к основной статье