Экологические системы. Основные свойства и принципы функционирования экосистем. Основные законы и принципы неоэкологии
Вопросы по разделам учебника «Энергия. Экология. Будущее»
Энергетический баланс Земли и круговороты веществ в природе. Запасы природных ресурсов, в том числе горючих ископаемых, и чистой воды
Экология человеческого общества. Три стадии взаимодействия общества и природы
Дополнительные вопросы
Основные определения цели и задачи современной экологии
Общие черты современного экологического кризиса, анализ и возможные выходы из него
Потребности людей. Стратегия экоразвития человечества
Навигация
Дополнительные вопросы
Основы экологии
63455
знаков
1
таблица
0
изображений
3. Дополнительные вопросы
3.1 Основы фотосинтеза
Фотосинтез - это превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими микроорганизмами (при участии энергии света и поглащаюших свет пигментов – хлорофилл и др.) простейших соединений (воды, СО
и минеральных элементов) в сложные органические вещества, необходимые для жизнедеятельности всех организмов.
Реакция фотосинтеза в общем виде с использованием СО и НО выражается следующей формулой:
6 СО+12 НО+2821,9кДж С
Н
О+ 6НО+О
Вся жизнь на земле основана на фотосинтезе растений!
В1941 году американские ученые с использованием изотопа кислорода (О
) установили, что в атмосферу при фотосинтезе углеводов выделяется кислород из воды.
Фотосинтез – это уникальный процесс, благодаря которому на Земле возникли условия для биологической эволюции. Теперь известно, что зеленые листья растений – это природная фабрика, вырабатывающая пищу и кислород для всего сущего на Земле. Рассматривая с той и другой точки зрения, - это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете. Невозможно найти какие либо природные явления, в той или иной мере не состоящие с фотосинтезом в родстве.
Разрушение Всемирной экосистемы, незаметное в первые десятилетия техногенного прогресса, с какого–то момента стало все ускоряющимся и драматичным.
Овладев многими тайнами природы, в меру зрелости человек ищет иные, более гуманные по отношению к окружающей среде источники энергии. Это взгляд все чаще и чаще задерживается на длительном явлении – зеленом листе, фотосинтезе растений. В нем идут заманчивые и все еще не до конца не разгаданные процессы консервации изобильной и абсолютно даровой энергии Солнца. Аппарат фотосинтеза у растений довольно могуч: миллиарды лет, потрачены на отработку, совершенствование, откладку и шлифовку, не пропали даром. Уголь, нефть и т.д. – это, как всем известно, законсервированная солнечная энергия. По современным данным, количество экономичности доступного угля на планете - 
тонн, а нефти - 
тонн, но они, как и большинство других ресурсов, являются невозобновляемыми для человечества. В настоящее время практически все пути, направленные на экологизацию и выживание человеческого общества, на развитие экономики и науки, ведут к фотосинтезу!
Начало научному подходу к физиологии растений положил голландец Ян Баптист Ван Гельминт(1579 – 1644)
Итак, рассудил ученый, только вода служит растению пищей. Это был в истории первый количественный эксперимент с живым организмом. И в этом одна из величайших заслуг Гельминта. Возникла водная теория питания растений, несмотря на очевидную (о, как легко судить на сейчас об этом )ее ошибочность, продолжавшаяся в науке до 19 века.
Английский ботаник и химик Гейле (1677–1761) доказал различие между кровообращением у животных (по кругу) и движение сока у растений (от корней к листьям), где вода испаряется.
В 1727 г. В своей книге Статистика растений Гейле высказал предположение: растения получают часть необходимого им питания при помощи листьев из воздуха.
Джозеф Пристли (1733–1804), английский философ материалист, химик.
У него была другая цель – найти способ очистки воздуха, испорченного горением.
Итак, 1771 год официально считается датой открытия фотосинтеза. Но так ли это?
Явление фотосинтеза – очень сложный и многогранный феномен – и об этом стало понятно гораздо позже. И получается парадокс – честь открытия фотосинтеза могут оспаривать сразу несколько живших даже в разное время крупных ученых. Каждый из них внес существенную ленту, открыл фотосинтез и … не открывал его!
Что собственно открыл пристли? Он открыл не явление фотосинтеза, то, что растения выделяют газ, необходимый для дыхания, название которому кислород – дал позже Лавуазье. Так было открыто первое явление фотосинтеза.
Майер (1814–1878), немецкий врач, физиолог и физик.
Растения усваивают свой основной хлеб углекислый газ – только на свету.
Теперь можно частично сформулировать уравнение фотосинтеза.
Hv+ СО + НО СНО+ О
Углекислый газ, кислород и лучи Солнца – вот ключ к вечной молодости всего сущего на нашей планете Земля.
Следующим шагом эволюции было приобретение фотосинтезирующими организмами способности использовать воду в качестве источника водорода.
Первые живые организмы были гетеротрофами, то есть использовали в качестве источника энергии готовые органические соединения, находящиеся в растворенном виде в водах первичного океана.
Первыми фотосинтезирующими организмами, выделяющими в атмосферу кислород, были цианобактерии. Процесс фотосинтеза протекает следующим образом. Фотон солнечного света взаимодействует с молекулой хлорофилла, в результате чего высвобождается электрон одного с ее атомов.
Во-вторых, в присутствии свободного кислорода возникла возможность появления энергетически более выгодного кислородного типа обмена веществ, то есть аэробных бактерий.
Похожие работы
... либо на повышение эффективности утилизации первичной продукции на последующих трофических уровнях в нужном для человека направлении. Это требует хорошего знания видового состава и структуры экосистем и экологии отдельных видов. Наибольшие перспективы имеют такие формы хозяйственной эксплуатации живой природы и управления ею, которые основаны на знании особенностей местных экосистем и характерных ...
... круговороте углерода, но и оказывают заметное влияние на климат. Однако не меньшее значение имеет и обратное воздействие — влияние климата на процессы, протекающие в экосистемах. 2 Охрана природы 2.1 Задание №4. Понятие о предельно-допустимой концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосфере Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ — это максимальная ...
... , в биоценозе между организмами наблюдаются разнообразные формы взаимоотношений, которые построены на пищевых, пространственных и других типах взаимодействия, регулируют численность популяций и определяют устойчивость сообщества. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ В природе все живые организмы образуют комплексы, более или менее постоянные сообщества. Состав сообществ обусловлен сочетанием определенных ...
... мобильные станции мониторинга для отбора проб микрочастиц в воздушной среде. Национальной системы мониторинга окружающей среды (НСМОС), обеспечивающей выполнение государственной политики в области природопользования и охраны окружающей среды. Целью создания НСМОС является обеспечение всех уровней управления необходимой экологической информацией. На данном этапе необходимо, прежде всего, ...
0 комментариев