Приведите доказательства того что между земными оболочками происходит постоянный обмен веществ

ГДЗ биология 6 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 28 Обмен веществ – гласный признак жизни

стр. 118. Вспомните

№ 1. Чем отличается живой организм от неживых тел?

Живой организм отличается от неживых тел, прежде всего клеточным строением (белки, нуклеиновые кислоты). Тогда как у неживых тел атомы и элементарные единицы. Также все живые организмы активны, деятельны, способны к воспроизведению себе подобных путем размножения. Они дышат, питаются, растут и развиваются, могут реагировать на раздражители. Живым организмом свойственен обмен веществ и энергией как внутри клеток, так и с окружающей средой.

№ 2. Что вам известно об энергии?

Энергия является скалярной физической величиной. Это единая мера различных форм движения и взаимодействия материи. С фундаментальной точки зрения энергия – это один из трех аддитивных интегралов движения. Выживание любого организма на нашей планете зависит напрямую от постоянного притока энергии. А черпается она из веществ, служащих пищей.

Используется энергия в результате определенных химических реакций для построения и поддержания структуры и функций клеток в организме. В таком процессе молекулы пищи используются не только для извлечения энергии, но и для синтеза биологических молекул собственного организма.

Первичный источник энергии почти для 99% всех земных существ – это световая энергия, в основном солнечная. Она при помощи фотосинтеза преобразуется растениями в присутствии воды и некоторых минералов в химическую. Часть такой энергии затрачивается на наращивание биомассы (рост, вес), а часть утрачивается в виде тепла и отходом жизнедеятельности.

Стр. 119. Вопросы после параграфа

№ 1. Что такое обмен веществ?

Обмен веществ – это взаимосвязанные химические реакции по образованию и разрушению веществ, которые возникают и протекают в живом организме и необходимы для поддержания его жизни и связи с окружающей средой.

№ 2. Откуда организмы получают питательные веществ, необходимые для обмена веществ?

Источником поступления питательных веществ для растений служит почва, из которой они получают вместе с водой азотистые и минеральные вещества, а также углекислый газ из воздуха. В процессе фотосинтеза они могут вырабатывать органические вещества – кислород, необходимых для жизни всех живых организмов на планете, в том числе, и для растений. Животные употребляют питательные вещества в том виде, в котором они есть.

№ 3. Как живые организмы используют энергию?

Полученная энергия используется живыми организмами для построения новых клеток в его строении, для роста и работы органов и тканей, а также для поддержания оптимальной температуры тела и осуществления всех своих процессов жизнедеятельности. При этом растения могут использовать полученную энергию еще и на преобразование органических веществ из неорганических. А животные тратят много полученной энергии на ориентацию в пространстве и активное передвижение своего тела в нем (пряжки, бег, плаванье, полет и т.д.).

№ 4. Почему обмен веществ является основой жизни?

Потому что обмен веществ – это совокупность химических реакций, которые возникают в любом живом организме для поддержания его жизнедеятельности, а значит, является обязательным условием существования. Именно благодаря обмену веществ не только осуществляется рост, развитие, движение, размножение организмов, но происходит их взаимодействие с окружающей средой.

№ 5. Чем отличается питание растений от питания грибов и животных?

Растения по типу питания относятся к автотрофам, потому что могут синтезировать необходимые для своей жизнедеятельности органические вещества под воздействием солнечного света из воды, углекислого газа и минеральных соединений.

Стр. 119. Подумайте

Какая существует связь между обменом веществ и превращением энергии?

Питание является важнейшей составной частью обмена веществ. Благодаря питанию происходит поглощение живыми организмами питательных веществ (минеральных и органических), которые нужны для поддержания их жизни. Вместе с ними поглощается и содержащаяся в них энергия в виде белков, углеводов, жиров и т.д., которые необходимы для роста, развития, движения, воспроизведения и прочих процессов жизнедеятельности организмов.

Таким образом, можно сделать вывод, что все процессы, включая поступление питательных веществ, их превращение в энергию и выведение ее излишков между собой взаимосвязаны и согласованы.

Источник

Географическая оболочка – особая комплексная оболочка Земли

Как происходит обмен веществ между внешними оболочками Земли?

В географическую оболочку входят измененный под влиянием других оболочек верхний слой литосферы, нижний слой атмосферы, вся гидросфера и биосфера.

Географическая оболочка характеризуется следующими особенностями:

2) организмы живут только в географической оболочке. Жизнь не распространяется на верхние слои атмосферы и глубокие недра литосферы;

3) тепло, поступающее на Землю с солнечными лучами, полностью концентрируется в географической оболочке. Для тепла характерно широтное распространение. Такая широтная зональность совершенно отсутствует в верхних слоях атмосферы или глубинных частях литосферы;

4) хотя географическая оболочка состоит из отдельных составляющих, она является целостной системой. Изменения, возникающие в одних сферах, входящих в географическую оболочку, вызывают изменения в других. Например, вам известно, что появление и развитие жизни на земной поверхности способствовало изменениям в атмосфере, гидросфере и литосфере.

Совокупность природных компонентов любой территории составляет целостную систему. Эта система называется природным комплексом, или географическим комплексом.

Каждый компонент природного комплекса тесно взаимосвязан с другими (рис. 82).

Рис. 82. Взаимосвязь между природными компонентами.

Изменение одного из них обязательно приводит к изменению остальных.

Для примера представим природный комплекс песча­ной пустыни. Изобилие пес­ка, редкие колючие расте­ния, животные, приспособ­ленные к жизни в песках. Теперь обратим внимание, как изменяется этот при­родный комплекс, если вы­рыть здесь канал и пустить речную воду. Просачиваю­щаяся вода поднимет уро­вень подземных вод и обра­зуются солончаки и озерки. На берегах канала, вокруг озер вырастут камыши, луга, кустарниковые рощи. Вместо различных живот­ных песчаных пустынь по­явятся и приживутся тугай­ные животные. Благодаря изменению влажности и ха­рактера растений вместо песка сформируется пой­менная почва. Заметно изме­нится климат местности, увеличится влажность и жара спадет.

1. Что называется географической оболочкой?

2. Почему атмосфера и лито­сфера полностью не входят в географическую оболочку?

3. В чем основное отличие географической оболочки от других земных оболочек?

4.Что отно­сится к природным компонентам?

5. Как образуется природный комплекс?

6. Приведите несколько примеров природных комплексов в вашей местнос­ти?

7. Как вы понимаете систему внутренних связей природных комплексов?

8. Проанализируйте по рисунку 82 двустороннюю взаимосвязь между ком­понентами природы (вода и воздух, почва и растения и др.).

9*. Проанализи­руйте двустороннюю взаимосвязь между атмосферой и гидросферой.

Источник

Эта статья перенесена сюда!

Поступающая в географическую оболочку энергия испытывает многообразные преобразования. При этом происходит переход одних видов энергии в другие и их перераспределение на поверхности Земли. Неравномерное распределение энергии в оболочке вызывает следующие виды движений вещества. Эти движения отмечаются во всех геосферах, то есть атмосфере, гидросфере, литосфере и биосфере.

Масштабы круговоротов неодинаковы. Траектории движений колеблются от десятков метров до нескольких тысяч километров. Пример: круговороты воздуха, биологические круговороты. Скорость движения от нескольких см/год (движение литосферных плит) до скорости света (перенос лучистой энергии).

Можно выделить самостоятельные системы потоков и круговоротов, которые называют циклами.

Главными из них являются:

Полный (глобальный) и частные круговороты воды в природе (по Л. С. Абрамову)

Каждый из них частично, или полностью включен в другие циклы. Например, вместе с воздухом и водой переноситься тепло, минеральные частицы, споры, бактерии, фито- и зоопланктон.

Корпускулярное излучение Солнца выражается в виде, так называемого, солнечного ветра и солнечных космических лучей, связанных с мощными взрывными вспышками. При этом усиливается интенсивность ультрафиолетового и рентгеновского излучений, достигающих Земли через 8 минут. Вспышки на Солнце создают мощную ударную волну и вызывают выбрасывание в пространство облака плазмы. Она распространяется в пространстве со скоростью 100 км/с и за 2 суток достигает Земли, вызывая магнитные бури и возмущения ионосферы. При этом возрастает неустойчивость атмосферы, что приводит к нарушению характера атмосферной циркуляции, то есть развитию циклонов и других метеорологических явлений. Магнитные бури и нарушения атмосферной циркуляции отрицательно сказываются на жизни организмов.

Радиоактивность географической оболочки связана, главным образом, с присутствием долгоживущих радиоактивных изотопов 40 К, 235 U, 238 U, в различных природных телах. Как отмечал В. И. Вернадский, радиоактивный распад некоторых элементов является характерным свойством географической оболочки. Радиоактивность относиться к важнейшим факторам, вызывающим мутацию у различных организмов

Таким образом, радиационная обстановка географической оболочки является важнейшим фактором существования и изменения живого вещества – в настоящее время и прошлые геологические эпохи.

Как уже отмечалось, в энергетических процессах, происходящих в географической оболочке очень важное место принадлежит радиации Солнца. Источником мощного излучения солнечной энергии являются термоядерные реакции в его недрах, то есть процессы превращения водорода в гелий. Однако важную роль в непрерывном движении материи на Земле играет также внутренняя энергия планеты. В.И. Вернадский так писал о земной коре: «Большая часть материи в ней находится в непрерывном движении – миграциях и образует обратимые и замкнутые циклы, всегда возобновляющиеся и тождественные (геохимические циклы). Они возобновляются над поверхностью энергией Солнца, поглощаемые живым веществом, а в глубине – атомной энергией, обусловленной радиоактивным распадом.

Источник

Лекция. Обмен веществ и энергии в биосфере.

Обмен веществ и энергии в биосфере

Организмы, составляющие живое вещество, в биосфере выполняют важнейшие биогеохимические функции: энергетическую, газовую, окислительно-восстановительную, концентрационную, деструктивную, транспортную, средообразующую, рассеивающую, информационную.

Все живые организмы в биосфере Земли находятся в постоянной связи с неживой природой, их существование зависит от поступления энергии из космоса. Постоянный поток лучистой энергии Солнца преобразуется хлорофиллом растений в химическую энергию органического вещества, накапливающегося в фитомассе. Образованные в процессе фотосинтеза органические вещества служат источником энергии для самого растения (расте- ния-автотрофы) или переходят по пищевым цепям к другим организмам (гетеротрофным) — растительноядным животным, а затем от них — к плотоядным. Выделение заключенной в органических веществах энергии происходит в процессе дыхания, брожения. Отмершие остатки организмов разлагаются сапрофитами (грибы, бактерии) до простых неорганических составных частей. При этом в окружающую среду выделятся остаточная тепловая энергия. Лишь доли процента аккумулированной растениями солнечной энергии нс попадают в цепи питания и консервируются в биогенных осадочных породах в виде угля, нефти, торфа.

За счет энергии органической пищи живое вещество выполняет специфические биохимические функции — концентрирует, трансформирует, аккумулирует и перераспределяет химические элементы в земной коре, т.е. выполняет полезную работу, и рассеивается. Таким образом, вся поглощенная организмами в виде химических связей органики солнечная энергия, совершив полезную работу, возвращается в пространство в виде теплового излучения. Поэтому биосфере постоянно требуется приток энергии извне.

Эти процессы подчиняются фундаментальным естественным законам — первому и второму законам (началам) термодинамики.

Первый закон термодинамики часто называют законом сохранения энергии. Это означает, что энергия не создается и не исчезает, она только переходит из одной формы в другую. Количество энергии при этом не меняется.

В экосистемах биосферы происходит много преобразований энергии. Лучистая энергия Солнца благодаря фотосинтезу превращается в энергию химических связей органического вещества продуцентов, затем в энергию, аккумулированную в органическом веществе консументов разных уровней, и т.д.

Второй закон термодинамики определяет направление качественных изменений энергии в процессе ее трансформации из одной формы в другую. Закон описывает соотношение полезной и бесполезной работы во время перехода энергии из одной формы в другую. Этот закон называют законом энтропии.

Живое вещество биосферы включено в непрерывный круговорот веществ. В процессе жизнедеятельности необходимые химические элементы переходят из внешней среды в организм, а при разложении эти элементы возвращаются в окружающую среду. Такие пути циркуляции химических веществ, протекающие с использованием солнечной энергии, называются биогеохимические циклы. Выделяют большой (геологический) и малый (биологический) циклы.

Большой круговорот измеряется масштабами геологического времени и длится сотни тысяч или миллионы лет. Геологический цикл обуславливает разрушение, миграцию и аккумуляцию химических соединений и веществ, переход из одного агрегатного состояния в другое. Под влиянием солнечной энергии возникают динамические процессы в тропосфере и гидросфере, которые приводят к перераспределению тепла и влаги. От количества солнечной энергии зависят скорость и масштабность развития экзогенных процессов. Вместе с эндогенными процессами — вулканизмом, тектоническими движениями — происходит формирование и развитие океанов и континентов.

С появлением биосферы в большой круговорот включились продукты жизнедеятельности организмов. Геологический круговорот становится поставщиком питательных веществ — резервным фондом для биологического круговорота. Резервный фонд сосредоточен в атмосфере — в виде газов, в воде — в виде растворенных химических элементов и их соединений, в литосфере — в виде минеральных и органоминеральных веществ, часть из которых находится в верхних горизонтах и почвах.

В биологических циклах участвуют все организмы, которые в процессе жизнедеятельности поглощают вещества, перерабатывают их и возвращают в окружающую среду уже в другой форме. В результате этого одно и то же вещество многократно используется для построения живой материи. Отдельные циклы не являются полностью замкнутыми. Часть элементов и соединений в процессе миграции и превращения рассеивается и выпадает из круговорота.

Продолжительность круговоротов тех или иных веществ чрезвычайно различна. Установлено, что полный оборот углекислого газа в атмосфере через фотосинтез составляет около 300 лет, кислорода атмосферы тоже через фотосинтез — 2000—2500 лет, азота атмосферы через биологическую фиксацию — примерно 100 млн лет, а воды через испарение — около 1 млн лет.

Круговорот воды — это непрерывный процесс циркуляции влаги, охватывающий атмосферу, гидросферу, литосферу и био- сферу (см. рис. 4.1.). Он играет главную роль в связывании геологического и биологического круговоротов. В биосфере вода, непрерывно переходя из одного состояния в другое, совершает малый и большой круговороты. Важное свойство круговорота воды заключается в том, что он, взаимодействуя с литосферой, атмосферой и живым веществом, связывает воедино все части гидросферы.

Вода — важнейший компонент всего живого. Грунтовые воды, проникая сквозь ткани растения в процессе поглощения и транспирации, приносят минеральные соли, необходимые для жизнедеятельности самих растений. Вода удовлетворяет физиологические потребности животных. Движущей силой глобального круговорота воды служит солнечная энергия, вызывающая испарение с поверхности океанов и суши.

Круговорот углерода — один из важнейших круговоротов веществ в биосфере. Изменения глобального масштаба круговорота углерода, вызванные антропогенной деятельностью, приводят к неблагоприятным для биосферы последствиям. С процессом круговорота углерода напрямую связаны содержание кислорода в атмосфере и его круговорот в биосфере (рис. 6.2), изменения климата и погодных условий на земной поверхности.

Углерод в биосфере часто представлен наиболее подвижной формой — углекислым газом. Источником первичной углекислоты биосферы является вулканическая деятельность, связанная с вековой дегазацией мантии и нижних горизонтов земной коры.

Рис. 6.2. Круговорот углерода в биосфере

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, горючих сланцев, рассеянной органики, осадочных горных пород. Так, в далекие геологические эпохи значительная часть фотосинтезируемого органического вещества накапливалась и постепенно погребалась под различными минеральными осадками. Находясь в породах миллионы лет, этот детрит под действием высоких температур и давления (процесс метаморфизации) превращался в нефть, природный газ и уголь. Теперь в огромных количествах добывается это ископаемое топливо для обеспечения потребностей в энергии, а сжигание его в определенном смысле завершает круговорот углерода.

Источник