Pagrindinė mintisĮ IR. Vernadskis teigia, kad aukščiausia materijos vystymosi fazė Žemėje – gyvybė – lemia ir pajungia kitus planetinius procesus. Šiuo atžvilgiu jis rašė, kad galima be perdėto tvirtinti, jog mūsų planetos išorinės plutos, biosferos, cheminė būklė yra visiškai veikiama gyvybės ir ją lemia gyvi organizmai.

Jei visi gyvi organizmai yra tolygiai pasiskirstę Žemės paviršiuje, tai jie sudaro 5 mm storio plėvelę. Nepaisant to, gyvosios medžiagos vaidmuo Žemės istorijoje yra ne mažesnis nei geologinių procesų vaidmuo. Visa gyvosios medžiagos masė, kuri Žemėje buvo, pavyzdžiui, 1 milijardą metų, jau viršija masę pluta.

Gyvosios medžiagos kiekybinė charakteristika yra bendras biomasės kiekis. Į IR. Vernadskis, atlikęs analizes ir skaičiavimus, priėjo prie išvados, kad biomasės kiekis yra nuo 1000 iki 10 000 trilijonų tonų, taip pat paaiškėjo, kad Žemės paviršius sudaro kiek mažiau nei 0,0001% Saulės paviršiaus, tačiau žaliasis plotas jo transformavimo aparatas, t medžių lapų, žolių ir žaliųjų dumblių stiebų paviršius, duoda visai kitos eilės skaičius – skirtingais metų laikotarpiais svyruoja nuo 0,86 iki 4,20% Saulės paviršiaus, kas paaiškina didelę biosferos bendrą energiją. V pastaraisiais metais panašius skaičiavimus naujausia įranga atliko Krasnojarsko biofizikas I. Gitelzonas ir patvirtino skaičių tvarką, kurią nustatė V.I. Vernadskis.

Reikšminga vieta V.I. Vernadskis biosferoje priskiriamas žaliajai gyvajai augalų medžiagai, nes tik ji yra autotrofinė ir gali kaupti saulės spinduliavimo energiją, su jo pagalba sudarydama pirminius organinius junginius.

Nemaža dalis gyvosios medžiagos energijos išeikvojama naujų vadozinių (nežinomų už jos ribų) mineralų susidarymui biosferoje, o dalis palaidota organinių medžiagų pavidalu, galiausiai suformuojant rudųjų ir anglių, naftingųjų skalūnų telkinius, nafta ir dujos. „Mes čia turime reikalų“, – rašė V.I. Vernadskis, - su nauju procesu, lėtai prasiskverbiant į Žemės paviršių pasiekusios Saulės spinduliuotės energijos planetą. Tokiu būdu gyvoji medžiaga keičia biosferą ir žemės plutą. Ji nuolat palieka joje dalį tų, kurie ją perėjo. cheminiai elementai, sukurdami didžiulius nežinomų, be jo, mineralų sluoksnius arba persmelkiančius inertinę biosferos medžiagą smulkiausiomis jų likučių dulkėmis.

Mokslininko teigimu, žemės pluta daugiausia yra buvusių biosferų liekanos. Netgi jo granito-gneiso sluoksnis susidarė dėl metamorfizmo ir pertirpimo uolienoms, kurios kadaise atsirado veikiant gyvajai medžiagai. Jis manė, kad tik bazaltai ir kitos pagrindinės magminės uolienos yra gilios ir nesusijusios su biosfera.

Biosferos doktrinoje „gyvos materijos“ sąvoka yra esminė. Gyvi organizmai paverčia kosminę spinduliuojančią energiją antžemine, chemine energija ir sukuria begalinę mūsų pasaulio įvairovę. Savo kvėpavimu, mityba, medžiagų apykaita, mirtimi ir skilimu, trunkančiu šimtus milijonų metų, nuolat keičiantis kartoms, jie sukuria milžinišką planetos procesą, kuris egzistuoja tik biosferoje – cheminių elementų migraciją.

Gyvoji medžiaga, pagal V. I. Vernadskio teoriją, yra planetinio masto biogeocheminis veiksnys, kurio įtakoje ji transformuojasi kaip aplinka. abiotinė aplinka ir patys gyvi organizmai. Visoje biosferos erdvėje vyksta nuolatinis gyvybės sukurtų molekulių judėjimas. Gyvybė lemiamai veikia cheminių elementų pasiskirstymą, migraciją ir sklaidą, nulemdama azoto, kalio, kalcio, deguonies, magnio, stroncio, anglies, fosforo, sieros ir kitų elementų likimą.

Gyvybės raidos epochos: proterozojaus, paleozojaus, mezozojaus, cenozojaus laikotarpiai atspindi ne tik gyvybės Žemėje formas, bet ir jos geologinius rekordus, planetinį likimą. biosfera vernadsky biogeninis gyvenimas

Biosferos teorijoje organinė medžiaga kartu su radioaktyvaus skilimo energija yra laikoma laisvosios energijos nešėja. Į gyvybę žiūrima ne kaip į mechaninę individų ar rūšių sumą, o kaip į faktą – į vientisą procesą, apimantį visą viršutinio planetos sluoksnio materiją.

Gyvoji medžiaga kito visais geologiniais laikais ir laikotarpiais. Todėl, kaip teigia V. I. Vernadskio, šiuolaikinė gyvoji medžiaga yra genetiškai susijusi su visų praėjusių geologinių epochų gyvąja medžiaga. Tuo pačiu metu reikšmingais geologiniais laikotarpiais gyvosios medžiagos kiekis pastebimai nepasikeičia. Šį modelį mokslininkas suformulavo kaip pastovų gyvosios medžiagos kiekį biosferoje (tam tikram geologiniam laikotarpiui).

Gyvoji medžiaga biosferoje atlieka šias biogeochemines funkcijas: dujinė – sugeria ir išskiria dujas; redoksas – oksiduoja, pavyzdžiui, angliavandenius iki anglies dioksido ir redukuoja iki angliavandenių; koncentracija – besikoncentruojantys organizmai kaupia azotą, fosforą, silicį, kalcį, magnį savo kūnuose ir skeletuose. Dėl šių funkcijų atlikimo gyvoji biosferos medžiaga iš mineralinės bazės sukuria natūralius vandenis ir dirvožemį, ji buvo sukurta praeityje ir palaiko atmosferą pusiausvyros būsenoje.

Dalyvaujant gyvajai medžiagai, vyksta atmosferos procesas ir akmenys yra įtrauktos į geocheminius procesus.

Gyvosios medžiagos dujų ir redokso funkcijos yra glaudžiai susijusios su fotosintezės ir kvėpavimo procesais. Dėl autotrofinių organizmų organinių medžiagų biosintezės iš senovės atmosferos buvo išgautas didžiulis anglies dioksido kiekis. Didėjant žaliųjų augalų biomasei, pasikeitė atmosferos dujų sudėtis - sumažėjo anglies dioksido kiekis, padidėjo deguonies koncentracija. Visas atmosferoje esantis deguonis susidaro dėl autotrofinių organizmų gyvybinių procesų. Gyva medžiaga kokybiškai pakeitė atmosferos – geologinio Žemės apvalkalo – dujų sudėtį. Savo ruožtu deguonį organizmai naudoja kvėpavimo procesui, dėl kurio jis vėl patenka į atmosferą. anglies dioksidas.

Taigi gyvi organizmai kūrė praeityje ir palaiko mūsų planetos atmosferą milijonus metų. Padidėjęs deguonies kiekis planetos atmosferoje paveikė redokso reakcijų greitį ir intensyvumą litosferoje.

Daugelis mikroorganizmų tiesiogiai dalyvauja geležies oksidavime, dėl kurio susidaro nuosėdinės geležies rūdos arba sumažėja sulfatų kiekis, susidarant biogeninėms sieros nuosėdoms. Nepaisant to, kad į gyvų organizmų sudėtį įeina tie patys cheminiai elementai, kurių junginiai sudaro atmosferą, hidrosferą ir litosferą, organizmai visiškai nepakartoja cheminės aplinkos sudėties.

Gyva medžiaga, aktyviai atlikdama koncentracijos funkciją, atrenka iš aplinkos tuos cheminius elementus ir tokiu kiekiu, kiek jai reikia. Dėl koncentracijos funkcijos įgyvendinimo gyvi organizmai sukūrė daug nuosėdinių uolienų, pavyzdžiui, kreidos ir kalkakmenio nuosėdų.

Žemės paviršiuje nėra galingesnės, nuolat veikiančios, dinamiškesnės jėgos nei gyvi organizmai. Pagal gyvosios materijos doktriną šiam apvalkalui priskiriama kosminė funkcija, kuri veikia kaip jungiamoji grandis tarp Žemės ir kosmoso. Dalyvaudama fotosintezės, medžiagų apykaitos ir natūralių medžiagų transformacijos procese, gyvoji medžiaga atlieka neįsivaizduojamą cheminį darbą.

V.I.Vernadskio gyvosios materijos samprata

Gyvosios medžiagos sampratą sukūrė garsus mokslininkas V.I. Vernadskis, kuris atskirai biologinę masę laikė visų kitų organinių medžiagų, sudarančių Žemės rutulio biosferą, visuma. Pasak mokslininko, gyvi organizmai sudaro nereikšmingą biosferos dalį. Tačiau būtent jų gyvybinė veikla labiausiai paveikia supančio pasaulio formavimąsi.

Remiantis mokslininko koncepcija, gyvoji biosferos medžiaga susideda ir iš organinių, ir iš neorganinių medžiagų. Pagrindinis specifinis gyvosios medžiagos bruožas yra didžiulis energijos potencialas. Pagal laisvos energijos išsiskyrimą neorganinėje planetos aplinkoje su gyvąja medžiaga galima palyginti tik vulkaninės lavos srautus. Pagrindinis skirtumas tarp negyvos ir gyvos medžiagos yra srautas cheminės reakcijos, kurios pastaruoju atveju yra milijonus kartų greitesnės.

Remiantis profesoriaus Vernadskio mokymu, gyvosios medžiagos buvimas žemės biosferoje gali pasireikšti keliomis formomis:

• biocheminis (dalyvavimas cheminių medžiagų mainuose, geologinių apvalkalų formavimas);
• mechaninis (tiesioginis biomasės poveikis materialaus pasaulio transformacijai).

Planetos biomasės „aktyvumo“ biocheminė forma pasireiškia nuolatiniu medžiagų apykaita tarp aplinkos ir organizmų virškinant maistą, kuriant organizmą. Mechaninis gyvosios medžiagos poveikis aplinkiniam pasauliui susideda iš cikliško medžiagų judėjimo organizmų gyvenimo eigoje.

Biocheminiai principai

Norint susidaryti išsamų vaizdą apie „darbo apimtį“, kurį gyva medžiaga atlieka gyvenimo procese, keli moksliniai teiginiai, žinomi kaip biocheminiai principai, leidžia:

• cheminių medžiagų atomų judėjimas biogeninės migracijos metu visada linkęs pasiekti maksimalių galimų apraiškų;
• evoliucinė rūšių transformacija juda ta kryptimi, kuri sustiprina elementų atomų migraciją;
• biomasė egzistuoja dėl saulės energijos prieinamumo;
• gyvoji planetos medžiaga yra įtraukta į nenutrūkstamą mainų ciklą chemikalai su erdvine aplinka.

Gyvosios medžiagos gyvybinės veiklos atspindys biosferos veikimui

Gyvybė atsirado biosferos pavidalu dėl organinių medžiagų gebėjimo daugintis, augti ir formuotis. Iš pradžių gyvasis planetos apvalkalas buvo organinių medžiagų kompleksas, sudarantis elementų cirkuliaciją. Vystantis ir transformuojant gyvus organizmus, gyvoji medžiaga įgavo gebėjimą funkcionuoti ne tik nuolatinio energijos srauto pavidalu, bet ir vystytis kaip sudėtinga sistema.

Nauji organinio Žemės apvalkalo tipai ne tik randa savo šaknis ankstesnėse formose. Jų atsiradimas atsiranda dėl specifinių biogeninių procesų eigos natūralioje aplinkoje, o tai savo ruožtu veikia visą gyvąją medžiagą, gyvų organizmų ląsteles. Kiekvienam biosferos evoliucijos etapui būdingi pastebimi jos medžiagos ir energetinės struktūros pokyčiai. Taip atsiranda naujos planetos inertinės ir gyvos medžiagos sistemos.

Biomasės įtakos planetos inertinių sistemų kaitai augimas pastebimas tiriant visas be išimties epochas. Taip yra visų pirma dėl padidėjusio saulės energijos kaupimosi, taip pat dėl ​​padidėjusio biologinio elementų ciklo intensyvumo ir talpos. Aplinkos pasikeitimas visada nulemia naujų sudėtingai organizuotų gyvybės formų atsiradimą.

Gyvosios medžiagos funkcijos biosferoje

Pirmą kartą biomasės funkcijas svarstė tas pats Vernadskis, rašydamas garsųjį kūrinį „Biosfera“. Čia mokslininkas išskiria devynias gyvosios medžiagos funkcijas: deguonies, kalcio, dujų, oksidacinę, redukcinę, destrukcinę, koncentraciją, redukciją, metabolinę ir kvėpavimo.

Šiuolaikinių sampratų apie gyvąją biosferos medžiagą sukūrimas lėmė labai sumažintą gyvosios medžiagos funkcijų skaičių ir jų susijungimą į naujas grupes. Apie juos bus aptarta toliau.

Gyvosios medžiagos energetinės funkcijos

Jei mes kalbame apie gyvosios medžiagos energetines funkcijas, tada jos pirmiausia dedamos ant augalų, kurie turi galimybę fotosintezuoti ir paversti saulės energiją įvairiais organiniais junginiais.

Energijos srautai, sklindantys iš Saulės, yra tikra elektromagnetinės prigimties dovana augalams. Daugiau nei 90% energijos, patenkančios į planetos biosferą, sugeria litosfera, atmosfera ir hidrosfera, taip pat tiesiogiai dalyvauja cheminių procesų eigoje.

Gyvosios medžiagos funkcijos, skirtos žaliųjų augalų energijai paversti, yra pagrindinis gyvosios medžiagos mechanizmas. Jei nebūtų saulės energijos perdavimo ir kaupimo procesų, gyvybės vystymasis planetoje būtų abejotinas.

Destruktyvios gyvų organizmų funkcijos

Gebėjimas mineralizuotis organiniai junginiai, cheminis skilimas uolienos, negyvos organinės medžiagos, mineralų įsitraukimas į biomasės cirkuliaciją – visa tai yra destruktyvios gyvosios medžiagos biosferoje funkcijos. Pagrindinė destruktyvių biosferos funkcijų varomoji jėga yra bakterijos, grybai ir kiti mikroorganizmai.

Negyvi organiniai junginiai suyra iki neorganinių medžiagų (vandens, amoniako, anglies dioksido, metano, vandenilio sulfido) būsenos, grįždami į pradinę medžiagų cirkuliaciją.

Ypatingas dėmesys nusipelno destruktyvaus organizmų poveikio uolienoms. Dėl medžiagų cirkuliacijos žemės pluta pasipildo mineraliniais komponentais, išsiskiriančiais iš litosferos. Dalyvaujant mineralų skilime, gyvi organizmai į biosferos ciklą įtraukia visą svarbiausių cheminių elementų kompleksą.

Koncentracijos funkcijos

Atrankinis medžiagų kaupimasis gamtoje, jų pasiskirstymas, gyvųjų medžiagų cirkuliacija – visa tai formuoja biosferos koncentracijos funkcijas. Tarp aktyviausių cheminių elementų koncentratorių ypatingą vaidmenį atlieka mikroorganizmai.

Atskirų gyvūnų pasaulio atstovų skeletai konstruojami dėl išsklaidytų mineralinių medžiagų. Moliuskai, diatomės ir kalkingi dumbliai, koralai, radiolarijos ir titnaginės kempinės yra ryškūs koncentruotų natūralių elementų naudojimo pavyzdžiai.

Dujų funkcijos

Pagrindas dujų savybės gyvoji medžiaga – tai dujinių medžiagų pasiskirstymas gyvais organizmais. Atsižvelgiant į konvertuojamų dujų tipą, išskiriamos kelios atskiros dujų funkcijos:

1. Deguonies formavimas – planetos deguonies tiekimo laisvoje formoje atkūrimas.
2. Dioksidas - biogeninių anglies rūgščių susidarymas kvėpuojant gyvūnų pasaulio atstovams.
3. Ozonas – ozono susidarymas, padedantis apsaugoti biomasę nuo žalingo saulės spinduliuotės poveikio.
4. Azotas – laisvo azoto susidarymas skaidant organinės kilmės medžiagas.

Aplinką formuojančios funkcijos

Biomasė gali keisti fizinius ir cheminius parametrus aplinka sukurti gyvų organizmų poreikius atitinkančias sąlygas. Kaip pavyzdį galime išskirti augalų aplinką, kurios gyvybinė veikla prisideda prie oro drėgmės didinimo, paviršinio nuotėkio reguliavimo, atmosferos praturtinimo deguonimi. Aplinką formuojančios funkcijos tam tikru mastu yra visų aukščiau paminėtų gyvų medžiagų savybių rezultatas.

Žmogaus vaidmuo formuojantis biosferai

Žmogaus išvaizda kaip atskira rūšis atsispindi revoliucinio biologinės masės evoliucijos veiksnio – sąmoningo supančio pasaulio virsmo – atsiradimu. Techninė ir mokslinė pažanga nėra tik žmogaus socialinio gyvenimo reiškinys, bet tam tikra prasme reiškia natūralius visų gyvų būtybių evoliucijos procesus.

Nuo neatmenamų laikų žmonija transformavo gyvąją biosferos medžiagą, o tai atsispindėjo cheminės aplinkos atomų migracijos greičio padidėjimu, atskirų geosferų transformacija, energijos srautų kaupimu biosferoje, pasikeitimu. Žemės išvaizda. Šiuo metu žmogus laikomas ne tik rūšimi, bet ir jėga, galinčia pakeisti planetos apvalkalus, o tai savo ruožtu yra specifinis evoliucijos veiksnys.

Natūrali tendencija gausėti rūšių paskatino žmonių rūšis aktyviai naudoti atsinaujinančius ir neatsinaujinančius biosferos išteklius, energijos šaltinius, medžiagas, palaidotas planetos lukštuose. Atskirų gyvūnų pasaulio atstovų išstūmimas iš savo natūralių buveinių, rūšių naikinimas vartotojų tikslais, technogeninis aplinkos parametrų pakeitimas - visa tai reiškia išnykimą. esminiai elementai biosfera.

Biosferos samprata remiasi gyvosios medžiagos samprata. Daugiau nei 90 % visos gyvosios medžiagos sudaro sausumos augmenija (98 % sausumos biomasės). Gyva materija - galingiausias geocheminis ir energetinis veiksnys, pirmaujanti planetos vystymosi jėga. Pagrindinis organizmų biocheminės veiklos šaltinis yra saulės energija, kurią fotosintezės procese naudoja žalieji augalai ir kai kurie mikroorganizmai organinėms medžiagoms kurti. Organinės medžiagos aprūpina kitus organizmus maistu ir energija. Dėl fotosintezės atmosferoje kaupiasi laisvas deguonis, susidaro ozono sluoksnis, apsaugantis nuo ultravioletinės ir kietosios kosminės spinduliuotės, palaiko šiuolaikinę atmosferos dujų sudėtį. Gyvybė Žemėje visada egzistavo sudėtingai organizuotų įvairių organizmų kompleksų (biocenozių) pavidalu. Tuo pačiu metu gyvi organizmai ir jų buveinės sudaro vientisas sistemas – biogeocenozes. Organizmų mityba, kvėpavimas ir dauginimasis bei procesai, susiję su organinių medžiagų susidarymu, kaupimu ir irimu, užtikrina nuolatinę medžiagų ir energijos cirkuliaciją. Šis ciklas yra susijęs su cheminių elementų atomų migracija per gyvą medžiagą. Taigi visas atmosferos deguonis per gyvąją medžiagą apsisuka per 2000 metų, anglies dioksidas - per 300 metų. Pačių organizmų sudėtis pasižymi daugybe organinių ir cheminių junginių. Dėl gyvųjų medžiagų planetoje susidarė dirvožemis ir organinis mineralinis kuras (durpės, anglis, galbūt net nafta).

Tyrinėdamas atomų migracijos procesus biosferoje, V.I. Vernadskis priartėjo prie žemės plutoje esančių cheminių elementų genezės (kilmės) klausimo, o vėliau – poreikio paaiškinti junginių, sudarančių organizmus, stabilumą. Analizuodamas atomų migracijos problemą, jis priėjo prie išvados, kad organiniai junginiai, nepriklausomi nuo gyvosios medžiagos, niekur neegzistuoja. „Gyvosios materijos vardu“, – rašė V.I. Vernadskis 1919 m., „Turėsiu omenyje visų organizmų, augmenijos ir gyvūnų, įskaitant žmones, visumą“.

Taigi, gyva medžiaga yra gyvų biosferos organizmų visuma, išreikšta skaitine elementine chemine sudėtimi, mase ir energija. 1930-aisiais. Į IR. Vernadskis išskiria žmoniją iš visos gyvosios medžiagos masės kaip jos ypatingą dalį. Toks žmogaus atskyrimas nuo visų gyvų dalykų tapo įmanomas dėl trijų priežasčių.

Pirma, žmonija yra ne biogeocheminės energijos gamintoja, o vartotoja. Šiai disertacijai reikėjo peržiūrėti biosferos gyvosios medžiagos geochemines funkcijas. Antra, žmonijos masė, remiantis demografiniais duomenimis, nėra pastovus gyvosios medžiagos kiekis. Ir trečia, jo geocheminėms funkcijoms būdinga ne masė, o gamybinė veikla.

Jei žmogus neišsiskirtų iš natūralaus gyvūnų pasaulio, tai jo skaičius būtų apie 100 tūkst. Tokie prototipai gyventų ribotoje teritorijoje, o jų evoliuciją leistų lėti procesai, atsirandantys dėl populiacijai būdingų genetinių pokyčių, būdingų specifikacijai. Tačiau, atsiradus žmogui, įvyko kokybinis gamtos vystymosi šuolis Žemėje. Yra pagrindo manyti, kad ši nauja savybė yra susijusi su homo sapiens protu ir sąmone. Taigi pagrindinis skiriamasis žmogaus bruožas yra jo protas, ir būtent sąmonės dėka žmonija vystėsi savaip. Tai atsispindėjo žmogaus dauginimosi procese, nes reikia formuoti socialiai subrendusias sąmonės formas ilgas laikas- mažiausiai 20 metų.

Kas yra charakteristikos yra būdingi gyvajai medžiagai? Visų pirma tai yra didžiulė nemokama energija. Vykstant rūšių evoliucijai, vyksta biogeninė atomų migracija, t.y. biosferos gyvosios medžiagos energija daug kartų išaugo ir toliau auga, nes gyvoji medžiaga apdoroja saulės spinduliuotės energiją, atominė energija radioaktyvusis skilimas ir iš mūsų galaktikos sklindančių išsibarsčiusių elementų kosminė energija. Gyva medžiaga taip pat būdinga didelis cheminių reakcijų greitis lyginant su negyva materija, kur panašūs procesai tūkstančius ir milijonus kartų lėtesni. Pavyzdžiui, kai kurie vikšrai per dieną gali apdoroti maisto 200 kartų daugiau nei patys sveria, o viena zylė per dieną suėda tiek vikšrų, kiek pats sveria.

Gyvai medžiagai būdinga tai jį sudarantys cheminiai junginiai... iš kurių svarbiausi yra baltymai, yra stabilūs tik gyvuose organizmuose. Pasibaigus gyvybinės veiklos procesui, pirminės gyvos organinės medžiagos suyra į chemines sudedamąsias dalis.

Gyvoji materija planetoje egzistuoja nuolatinės kartų kaitos pavidalu, dėl ko naujai susiformavusi karta yra genetiškai susijusi su praėjusių epochų gyvąja medžiaga. Tai pagrindinis biosferos struktūrinis vienetas, lemiantis visus kitus žemės plutos paviršiuje vykstančius procesus. Gyvai medžiagai būdinga evoliucinio proceso buvimas. Bet kurio organizmo genetinė informacija yra užšifruota kiekvienoje jo ląstelėje. Šioms ląstelėms iš pradžių lemta būti savimi, išskyrus kiaušinį, iš kurio vystosi visas organizmas. Taigi gyvoji materija iš esmės yra nemirtinga.

Į IR. Vernadskis pažymėjo, kad gyvoji medžiaga yra neatsiejama nuo biosferos, yra jos funkcija ir kartu „viena galingiausių geocheminių mūsų planetos jėgų“. Medžiagų cirkuliacija V.I. Vernadskis vadino biogeocheminius ciklus. Šie ciklai ir cirkuliacija suteikia esmines funkcijas gyva materija kaip visuma. Mokslininkas nustatė penkias tokias funkcijas:

Dujų funkcija - atlieka žali augalai, kurie fotosintezės metu išskiria deguonį, taip pat visi augalai ir gyvūnai, kurie išskiria anglies dvideginį dėl kvėpavimo;

Koncentracijos funkcija - pasireiškia gyvų organizmų gebėjimu savo kūnuose sukaupti daugybę cheminių elementų (pirmoje vietoje – anglį, tarp metalų – kalcį);

Redokso funkcija - išreikštas cheminiais medžiagų virsmais gyvybės procese. Dėl to susidaro druskos, oksidai ir naujos medžiagos. Ši funkcija yra susijusi su geležies ir mangano rūdų, kalkakmenių ir kt.

Biocheminė funkcija - apibrėžiamas kaip gyvosios medžiagos dauginimasis, augimas ir judėjimas erdvėje. Visa tai lemia cheminių elementų cirkuliaciją gamtoje, jų biogeninę migraciją;

Žmogaus biogeocheminio aktyvumo funkcija - susijęs su biogenine atomų migracija, kuri labai padidėja veikiant žmogaus ekonominei veiklai. Žmogus vystosi ir naudoja savo poreikiams didelis skaičiusžemės plutos medžiagos, įskaitant tokias kaip anglis, dujos, nafta, durpės, skalūnai, daug rūdų. Tuo pačiu metu į biosferą antropogeniškai patenka svetimos medžiagos, kurių kiekis viršija leistina vertė... Tai sukėlė krizinę žmogaus ir gamtos konfrontaciją. Pagrindinė priežastis artėjanti aplinkos krizė laikoma technokratine koncepcija, kuri, viena vertus, biosferą laiko fizinių išteklių šaltiniu, kita vertus, atliekų šalinimo kanalizacija.

Visi ekologiniai procesai vyksta sistemose, kuriose yra gyvosios medžiagos, todėl svarbu mokėti atskirti gyvąją medžiagą nuo kitų rūšių medžiagų (neorganinių, inertinių, bioinertinių ir kt.).

Gyva materija yra tai, kas sudaro visų kūnų visumą, nepriklausomai nuo to, ar jie priklauso vienai ar kitai sistemingai grupei. Bendra gyvosios medžiagos masė (sausoji) Žemės planetoje yra (2,4-3,6) * 10 12 tonų.

Gyvoji medžiaga yra neatsiejama ir yra jos funkcija, taip pat viena iš galingiausių geologinių jėgų. Tai neišardoma molekulinė biologinė vienybė, sisteminė visuma su būdingų bruožų, bendras visai jos egzistavimo epochai, taip pat kiekvienai atskirai geologinei epochai. Sunaikinus atskirus gyvosios medžiagos komponentus, gali sutrikti visa sistema, t. Y. Įvykti ekologinė katastrofa ir žūti visos gyvosios medžiagos sistema.

Panagrinėkime kai kurias labiausiai paplitusias medžiagas, neatsižvelgiant į jos egzistavimo geologinę erą.

1. Sistema, susidedanti iš gyvos medžiagos (organizmo), gali augti, tai yra, jos dydis didėja.

2. Organizmas (gyvas) savo egzistavimo metu išlaiko būdingiausias savybes ir gali perduoti šias savybes paveldėdamas, tai yra, jis yra nešėjas ir siųstuvas.

3. Gyvas organizmas savo gyvenimo eigoje yra pajėgus vystytis, kuris skirstomas į du periodus – embrioninį ir poembrioninį.

4. Gyvoji materija, kaip atskiras organizmas, yra pajėgi daugintis, todėl šios rūšies egzistavimas užtikrinamas ilgą (istoriniu požiūriu) laiką.

5. Gyvai medžiagai būdinga kryptinga medžiagų apykaita.

Gyvosios medžiagos organizaciniai lygiai

Gyvoji medžiaga, kaip visų Žemėje gyvenančių organizmų visuma, susideda iš kelių karalysčių (prokariotų, gyvūnų, augalų, grybų), kurios tarpusavyje yra sudėtinguose santykiuose. Gyvoji medžiaga turi sudėtingą struktūrą ir skirtingus organizavimo lygius. Panagrinėkime kai kuriuos iš jų sudėtingumo tvarka.

1. Molekulinis-genas (suborganinis) – ypatinga gyvų būtybių organizavimo forma, būdinga visiems be išimties organizmams, kuri yra įvairių organinių ir neorganinių medžiagų visuma, tarpusavyje sujungta tam tikra struktūra ir biocheminių procesų sistema, leidžiančia išsaugoti šį junginių rinkinį kaip vientisą sistemą, galinčią augti, vystytis, išsilaikyti ir daugintis per visą šio organizmo egzistavimo laikotarpį, tai yra iki mirties.

2. Ląstelinis – visa gyva būtybė (išskyrus neląstelines gyvybės formas) susidaro iš specialių struktūrų – ląstelių, kurios turi griežtai apibrėžtą struktūrą, būdingą tiek organizmams iš augalų karalystės, tiek organizmams iš gyvūnų ir grybų karalystės; kai kurie organizmai susideda iš vienos ląstelės, todėl tokie organizmai ląstelių lygmenyje atitinka naują organizavimo lygmenį – organizminį (žr. penktą organizavimo lygį).

3. Audinys – būdingas sudėtingiems daugialąsčiams organizmams, kuriuose buvo ląstelių specializacija pagal atliekamas funkcijas, dėl kurių susiformavo audiniai – tos pačios kilmės, panašios struktūros ir tas pačias ar panašias funkcijas atliekančių ląstelių rinkinys. ; atskirti augalus ir gyvūnus, todėl augaluose išskiriami vientisieji, baziniai, mechaniniai, laidūs audiniai ir meristemos (augimo audiniai); gyvūnams - integraliniai, nerviniai, raumenų ir jungiamieji audiniai.

4. Organas - labai organizuotuose organizmuose audiniai formuoja struktūras, skirtas tam tikroms funkcijoms atlikti, kurios vadinamos organais, o organai sujungiami į organų sistemas (pavyzdžiui, skrandis yra virškinimo sistemos dalis).

5. Organizacinės - organų sistemos sujungiamos į kurias funkcionuojant realizuojama tam tikros gyvos būtybės gyvybinė veikla; žinoma, kad gamtoje egzistuoja didelis skaičius vienaląsčiai organizmai.

6. Populiacijai būdingi - vienos rūšies individai sudaro specialias tam tikroje konkrečioje teritorijoje gyvenančias ir tam tikrą ekologinę nišą užimančias grupes, kurios vadinamos populiacijomis, o tų pačių organizmų populiacijos sudaro porūšius ir rūšis.

7. Biogeocenotinis – toks gyvosios medžiagos organizavimo lygis yra susijęs su tuo, kad šioje teritorijoje gyvena tam tikras skaičius populiacijų skirtingi tipai(tiek gyvūnai, tiek augalai, grybai, prokariotai ir neląstelinės gyvybės formos), kurie tarpusavyje susiję įvairiais ryšiais, įskaitant maistą.

8. Biosfera yra aukščiausias gyvybės organizavimo lygis Žemės planetoje, tai yra visa joje gyvenančių gyvų būtybių visuma, kurios tarpusavyje yra tarpusavyje susijusios planetine cheminių elementų ir cheminių junginių cirkuliacija; šio ciklo pažeidimas gali sukelti pasaulinė katastrofa ir net iki visų gyvų būtybių mirties.

Vadinasi, vienam organizmui būdingi 1–5 organizuotumo lygiai, o organizmų visumai – 6–8. Reikia atsiminti, kad žmogus yra neatsiejama Žemės planetos gyvosios medžiagos dalis, tačiau jo veikla dėl proto buvimo labai skiriasi nuo kitų organizmų veiklos ir, nepaisant to, jis yra neatsiejama gamtos dalis. ne jo „karalius“.

Trumpas gyvosios medžiagos cheminės sudėties aprašymas

Gyva medžiaga yra sudėtinga bioorganinių, organinių ir neorganinių junginių sistema. Beveik visi stabilūs cheminiai elementai yra gyvosios medžiagos sudėtyje, pažįstamas žmogui bet viduje skirtingi kiekiai... Jie skirstomi į biogeninius ir nebiogeninius, atsižvelgiant į jų vaidmenį gyvuose organizmuose.

Gyvosios medžiagos pagrindas yra bioorganiniai ir organiniai junginiai. Bioorganinės medžiagos apima nukleorūgštis, vitaminus ir kt. Šios medžiagos vadinamos bioorganinėmis, nes šie junginiai gaminami organizmuose ir be šių medžiagų gyvybė iš esmės neįmanoma (tai ypač pasakytina apie baltymus ir nukleino rūgštis). Organinių medžiagų, sudarančių gyvas medžiagas, pavyzdys yra organinės rūgštys (obuolių, acto, pieno ir kt.), karbamidas ir kiti cheminiai junginiai.

Ląstelinių organizmų bendrosios charakteristikos, jų klasifikavimas pagal branduolio buvimą ląstelėje

Ląsteliniai organizmai vyrauja prieš neląstelinius ir turi sudėtingą klasifikaciją. Tiriant ląstelės struktūrą, buvo nustatyta, kad daugumoje ląstelių sudėties ląstelių formų būtinai yra specialus organoidas - branduolys. Tačiau kai kurių organizmų ląstelėse branduolio nėra. Štai kodėl ląsteliniai organizmai padalintas į dvi didelės grupės- branduoliniai (arba eukariotai) ir nebranduoliniai (arba prokariotai). Šiame poskyryje mes apsvarstysime prokariotus.

Organizmai, kurių ląstelės neturi atskirai susiformavusio branduolio, vadinami prokariotais (nebranduoliniais).

Nebranduoliniai organizmai apima bakterijas ir melsvadumblius, kurie sudaro Drobjankos karalystę, kuri yra ikibranduolinių arba prokariotų superkaralystės dalis. Praktiškai bakterijos turi didžiausią reikšmę.

Bakterijų kūną sudaro viena skirtingų formų ląstelė, turinti membraną ir citoplazmą. Nėra ryškių organelių; ląstelėje yra viena DNR molekulė; jis uždarytas žiedu, jo vieta citoplazmoje vadinama nukleoidu.

Pagal ląstelės formą bakterijos skirstomos į kokius (sferinius), bacilus (lazdelės formos), vibrius (lankinius), spirilos (išlenktus spiralės pavidalu).

Bakterijos dauginasi eilinis padalijimas(palankiomis sąlygomis kiekvienas padalijimas atliekamas per 20-30 min.). Į puolimą nepalankios sąlygos bakterijos ląstelė virsta spora, kuri yra labai atspari įvairiems veiksniams – temperatūrai, drėgmei, radiacijai. Patekusios į palankias sąlygas, sporos išsipučia, jų membranos plyšta ir bakterijų ląstelės tampa gyvybiškai svarbios.

Kalbant apie deguonį, anaerobinės (jos gyvena aplinkoje, kurioje nėra molekulinio deguonies) ir aerobinės (jų gyvenimui reikia O 2), taip pat yra bakterijų, kurios gali gyventi tiek aerobinėje, tiek anaerobinėje aplinkoje.

Rūšis, jos kriterijai ir ekologinės savybės

Gyvoji medžiaga gamtoje egzistuoja atskirų atskirų taksonominių vienetų – rūšių (biologinių rūšių) pavidalu.

Biologinė rūšis (rūšis) – tai individų, turinčių bendrų morfofiziologinių savybių, biocheminių, genetinių (paveldimų) panašumų, kurie laisvai kryžminasi vienas su kitu ir duoda vaisingus palikuonis, prisitaikę prie panašių egzistavimo sąlygų, užimantys tam tikrą plotą (plotą). pasiskirstymas), ty e., užimantis tą pačią ekologinę nišą.

Rūšis formuoja populiacijos ir porūšiai (pastarasis būdingas ne visoms rūšims). Biologinėms rūšims būdingi šie kriterijai:

1) genetinės, t.y. visi tam tikros rūšies individai turi tą patį chromosomų rinkinį;

2) biocheminiai, tai yra, visi šios rūšies individai pasižymi tais pačiais cheminiais junginiais (nukleorūgštimis ir kt.), kurie skiriasi nuo panašių kitų rūšių junginių;

3) morfofiziologiniai, tai yra, tos pačios rūšies organizmai turi bendrų bruožų išorinis ir vidinė struktūra ir jiems būdingi tie patys procesai, užtikrinantys jų gyvybinę veiklą;

4) ekologiniai, tai yra, tam tikros rūšies individai užmezga tokius pačius (skirtingus nei kitų rūšių) ryšius su gamtine aplinka;

5) istoriniai - šios rūšies individai turi tą pačią kilmę ir procesą intrauterinis vystymasis jie pereina tą patį šio vystymosi ciklą pagal biogenetinį dėsnį;

6) geografinis – šios rūšies individai gyvena tam tikroje teritorijoje ir yra prisitaikę egzistuoti šioje teritorijoje.

„Ekologijos“ moksle plačiai vartojamos šios termino „rūšis“ atmainos.

1. Kenksminga rūšis - sukelianti ekonominę žalą asmeniui arba ligas sukeliančias; sąvoka yra santykinė, nes bet kuri planetoje gyvenanti rūšis užima tam tikrą ekologinę nišą ir atlieka tam tikrą ekologinį vaidmenį; pavyzdžiui, vilkas gali padaryti didelę žalą žmogaus ūkinei veiklai, tačiau jis yra gamtos „slaugytojas“, vaidina svarbų vaidmenį „išmušant“ negyvybingus tos rūšies individus, kuriais minta.

2. Išnykusi rūšis - rūšis, kuri išnyko dėl evoliucinių procesų, pavyzdžiui, pterodaktilis.

3. Nykstanti rūšis – rūšis, kurios savybės nesutampa šiuolaikinėmis sąlygomis egzistavimo ir genetinės galimybės prisitaikyti prie gyvenimo naujomis sąlygomis praktiškai išnaudotos; tokios rūšys gali išlikti tik visiškai išaugintos (įtrauktos į Raudonąją knygą).

4. Nykstančios rūšys - organizmų rūšis, kuriai gresia išnykimas dėl to, kad išlikusių individų skaičius yra nepakankamas rūšiai daugintis, tačiau genetiškai rūšis turi palankias galimybes prisitaikyti prie aplinkos sąlygų (ji įtraukta į Raudonąją Knyga kaip nykstanti rūšis).

5. Saugoma rūšis - rūšis, kurios tyčinis žalojimas individams ir jos buveinės pažeidimas draudžiami tam tikrais įvairaus rango (tarptautiniais, valstybiniais, vietiniais) teisės aktais, pavyzdžiui, sabalas ir kt.

Rūšies struktūra tokia, kad ją sudaro atskiri individai, sujungti į populiacijas ir porūšius. Porūšių buvimas būdingas tik toms rūšims, kurios turi didelius arealus, kuriems būdingos įvairios sąlygos.

Populiacija – tam tikros rūšies individų grupė, galinti kirsti ir susilaukti pilnaverčių palikuonių, gyvenanti tam tikroje teritorijoje, kuri turi natūralias ribas su kitomis teritorijomis, todėl šios populiacijos individams sunku kirsti su kitos rūšies individais. Reikia atsiminti, kad ekologinis rūšies vienetas yra populiacija.

Populiacijos skirtingi tipai gyvenantys šioje teritorijoje, sudaro biocenozę, kurioje šios populiacijos yra tarpusavyje susijusios įvairiais ryšiais, įskaitant maistą.

Neorganinės medžiagos ir jų vaidmuo gyvojoje medžiagoje

Gyvąją medžiagą, kaip ir bet kurią kitą medžiagą, sudaro cheminių elementų atomai, sudarantys neorganinius ir organinius junginius, kurių visuma sudaro gyvąją medžiagą, kuri kokybiškai skiriasi nuo neorganinių ir organinių atskirų cheminių junginių.

Neorganinėmis medžiagomis vadinamos medžiagos, kuriose nėra anglies atomų (išskyrus pačią anglį, jos oksidus, anglies rūgštį, jos druskas, rodaną, vandenilio tiocianatą, tiocianatą, cianidą, vandenilio cianidą, cianidus).

Organizmai apima vandenį, kai kurias natrio, kalio, kalcio druskas ir kitus cheminius elementus.

Trumpas kai kurių oksidų, hidroksidų ir druskų vaidmens gyvojoje medžiagoje aprašymas

Iš organizmuose esančių oksidų didelę reikšmę turi anglies dioksido (anglies dioksidas, anglies monoksidas (IV), anglies dioksidas (dioksidas)). Ši medžiaga yra vienas iš kvėpavimo produktų (visiems organizmams!). Ištirpęs vandenyje (pavyzdžiui, citoplazmoje, kraujo plazmoje ir kt.), anglies dioksidas sudaro anglies rūgštį, kuri disociacijos metu suyra į bikarbonato jonus (HCO 3) ir karbonato jonus (CO 2- 3), sudarydama ( kartu ) karbonatinė buferinė sistema, stabilizuojanti aplinkos reakciją. CO 2 perteklius pašalinamas iš organizmo dėl procesų, vykstančių (visuose organizmuose: tiek augaluose, tiek gyvūnuose).

Svarbiausi gyvosiose medžiagose esantys hidroksidai yra anglies (H 2 CO 3), fosforo (H 3 PO 4) ir kai kurios kitos rūgštys. Kaip nurodyta pirmiau (pavyzdžiui, anglies rūgštis), šie hidroksidai prisideda prie buferinių sistemų kūrimo vandeniniuose tirpaluose, dėl kurių stabilizuojama terpės reakcija protoplazmoje arba kitose organizme esančiose skystose terpėse. Fosforo rūgštis vaidina didžiulį vaidmenį formuojant įvairius fosforo turinčius junginius (pavyzdžiui, formuojant ADP iš AMP arba ATP iš ADP; ATP - adenozino trifosfatą, ADP - adenozino difosfatą, AMP - adenozino monofosfatą; šios medžiagos vaidina svarbus vaidmuo disimiliacijos ir asimiliacijos procesuose).

Vandenilio chlorido (hidrochlorido) rūgštis (HCl) taip pat svarbi organizmams. Jis yra įtrauktas į skrandžio sulčių arba tirpaluose, kurie padeda virškinti maistą (pavyzdžiui, žmogaus skrandyje).

Organizmuose jie yra disocijuotos būsenos, tai yra jonų pavidalu. Apsvarstykite kai kurių anijonų (neigiamai įkrautų jonų) ir katijonų (teigiamai įkrautų jonų) biologinį vaidmenį gyvoje medžiagoje.

Trumpas katijonų biologinio vaidmens aprašymas

Gyvoje materijoje didžiausią reikšmę turi šie katijonai: K+, Ca 2+, Na+, Mg 2+, Fe 2+, Mn 2+ ir kai kurie kiti.

1. Natrio katijonai (Na +). Šie jonai sukuria tam tikrą osmoso slėgis(Osmosinis slėgis susidaro vandeniniuose tirpaluose ir yra jėga, kuriai veikiant vyksta osmosas, t. y. vienpusė medžiagų difuzija per pusiau pralaidžią membraną). Be to, kartu su kalio katijonais (K +) dėl skirtingo pralaidumo ląstelės membrana, jie sukuria membranos pusiausvyrą, kai atsiranda biocheminių potencialų skirtumas, kuris užtikrina kūno ląstelių ir audinių laidumą; dalyvauti viso organizmo vandens ir jonų mainuose. Jie patenka į kūną (ląstelę) formoje vandeninis tirpalas natrio chloridas. Gyvūnams ir žmonėms dėl prakaitavimo gali prarasti daug natrio chlorido, o tai smarkiai sumažina jų veikimą. Šie jonai kartu su kai kuriais organiniais ir neorganiniais anijonais reguliuoja rūgščių ir šarmų pusiausvyrą (pavyzdžiui, naudojant HCO jonus - 3, CH 3 COO - ir kitus).

2. K + katijonai. Šie jonai kartu su Na + jonais sukuria membranos pusiausvyrą. Jie aktyvina baltymų sintezę, o aukštesniųjų gyvūnų ir žmonių organizmuose veikia širdies bioritmus. K + jonai yra makrotrąšų - kalio dalis ir daro didelę įtaką žemės ūkio augalų produktyvumui.

3. Ca 2+ katijonai. Šie jonai yra K + jonų antagonistai (t. y. jie turi priešingą poveikį, palyginti su pastaraisiais). Jie yra membraninių struktūrų dalis, sudaro pektino medžiagas, kurios susidaro tarpląstelinė medžiaga augalų organizmuose. Šie kalcio druskų sudėtyje esantys jonai dalyvauja formuojant svarbiausius jungiamasis audinys- kaulas, sudarantis stuburinių ir žmonių bei kai kurių kitų organizmų skeletą (pavyzdžiui, koelenteratai ir kt.). Jie reguliuoja ląstelių formavimosi procesus, dalyvauja įgyvendinant raumenų susitraukimai, vaidina svarbų vaidmenį kraujo krešėjimo ir kituose procesuose.

4. Katijonai Mg 2+. Šių jonų vaidmuo yra panašus (kai kuriais atvejais) į Ca 2+ jonų vaidmenį ir organizmuose jų yra tam tikromis proporcijomis. Be to, Mg 2+ jonai yra svarbiausio augalų fotosintezės pigmento dalis - chlorofilas, aktyvina DNR sintezę ir dalyvauja įgyvendinant energijos apykaitą.

5. Jonai Fe 2+. Jie atlieka svarbų vaidmenį daugelio gyvūnų gyvenime, nes yra svarbiausio kvėpavimo pigmento - hemoglobino, kuris dalyvauja kvėpavimo procese, dalis. Jie yra raumenų baltymo – mioglobino dalis, dalyvauja chlorofilo sintezėje, t.y. Fe 2+ jonai yra junginių, per kuriuos realizuojama daug redokso procesų, pagrindas.

6. Jonai Cu 2+, Mn 2+, Cr 3+ ir nemažai kitų jonų taip pat dalyvauja redokso procesuose įvairiuose organizmuose (šie jonai yra sudėtingų organinių metalo junginių dalis).

Trumpas kai kurių anijonų biologinio vaidmens aprašymas

Svarbiausi yra anijonai H 2 PO - 4, HPO 2-4, Cl -, I -, PO 3 - 4, Br -, F -, HCO - 3, NO - 3, SO 2 - 4 ir skaičius kitų.kai kurių šių jonų vaidmuo įvairiuose organizmuose.

1. Nitratų ir nitritų jonai (atitinkamai NO - 3, NO - 2).

Azoto turintys jonai vaidina svarbų vaidmenį augalų organizmuose, nes jų sudėtyje yra surišto azoto ir jie naudojami (kartu su amonio katijonais - NH + 4) azoto turinčių "gyvybės medžiagų" - baltymų ir nukleino rūgščių - sintezei. Šių jonų pertekliui patekus į augalų organizmą, jie kaupiasi juose ir, patekę (kaip maisto dalis) į žmogaus ir gyvūno organizmą, gali sukelti šių organizmų apykaitos sutrikimus ("apsinuodijimas nitratais ir nitritais"). Dėl to optimaliai reikia naudoti azoto trąšas, jas tręšiant į dirvą.

2. Hidro- ir vandenilio fosfato jonai (atitinkamai HPO 2-4, H 2 PO 4).

Šie jonai dalyvauja metabolizme ir yra būtini nukleorūgščių, mono-, di- ir triadenozinfosfatų, kurie atlieka svarbų vaidmenį energijos mainai ir organinių medžiagų sintezė įvairiuose organizmuose (augaluose, gyvūnuose ir kt.). Šie jonai dalyvauja palaikant rūgščių ir šarmų pusiausvyrą, išlaikant terpės reakcijos pastovumą tam tikrose ribose.

3. Sulfato jonai (SO 2 4) – sieros šaltinis, būtinas sieros turinčių natūralių alfa amino rūgščių, naudojamų baltymų gamyboje, sintezei. Būtinas kai kurių vitaminų, fermentų (augalų organizmuose) sintezei. Gyvūnų organizmuose sulfato jonai yra reakcijų, skirtų neutralizuoti kepenyse susidariusius cheminius junginius, produktas.

4. Halogenidų jonai (Cl - - chlorido jonai, Br - bromido jonai, I - - jodido jonai, F - - fluoro jonai). Jie yra katijonų (ypač Сl -) priešionai, tai yra, jie sukuria neutralią sistemą su katijonais. Jonų (katijonų ir anijonų) sistema kartu su vandeniu sukuria osmosinį slėgį ir turgorą; chlorido jonai yra makroelementai gyvūnams, o likusieji halogenidų jonai yra mikroelementai, t.y. būtini bet kokiems organizmams nedideliais (mikro) kiekiais. Jodido jonų reikšmė yra ta, kad jie yra svarbiausio hormono – tiroksino – dalis, o dėl šių jonų pertekliaus ir trūkumo žmonėms atsiranda įvairių ligų (miksidemos ir. Graves liga). Fluoro jonai veikia mainus kaulinis audinys dantys, bromido jonai yra dalis cheminių junginių, esančių hipofizėje.

Organinių junginių, sudarančių gyvąją medžiagą, bendrosios charakteristikos ir klasifikacija bei jų ekologinis vaidmuo

Medžiagos, kuriose yra anglies atomų (išskyrus anglį, jos oksidus, anglies rūgštį, jos druskas, rodaną, vandenilio tiocianatą, rodonidus, cianidą, vandenilio cianidą, cianidus, karbonilus ir karbidus), vadinamos organinėmis.

Organinės medžiagos klasifikuojamos labai sudėtingai. Kai kurių šių medžiagų organizmuose (nei gyvuose, nei mirusiuose) nėra. Jie buvo gauti dirbtinai ir gamtoje nebūna. Nemažai organinių junginių organizmai „nepasisavina“, t.y. gamtoje nesuyra, veikiamas skaidytojų ir detritivorių. Tokiems junginiams priskiriamas polietilenas, SMS (sintetiniai plovikliai), kai kurie pesticidai ir kt. Todėl naudojant žmogaus chemiškai gautas organines medžiagas, būtina atsižvelgti į jų gebėjimą natūraliomis sąlygomis patirti įvairius pokyčius, tai yra „asimiliaciją“. "šių medžiagų biosferoje ...

Organinės medžiagos, esančios organizme, turi didelę ekologinę reikšmę, dėl vienos ar kitos medžiagos trūkumo, pertekliaus ar nebuvimo atsiranda įvairių ligų, arba iki šio organizmo mirties. Svarbiausios yra nukleino rūgštys, angliavandeniai, riebalai ir vitaminai.

Organinės ar neorganinės medžiagos sąvoka tampa per maža ir pakeičiama sąvoka gyvoji biosferos medžiaga.

XX amžiaus pradžioje V.I. Vernadskis pateikė šios sąvokos apibrėžimą.

Gyva medžiaga - visas gyvų organizmų kūnų rinkinys, neatsižvelgiant į jų sisteminę priklausomybę.

Apibrėžimas kilo ne iš masto.

Gyvosios medžiagos masė yra santykinai maža ir yra 2,4–3,6 · 10 12 tonų (sauso svorio) ir yra mažesnė nei 10–6 masės kitų Žemės apvalkalų. Tačiau tai viena „galingiausių geocheminių jėgų mūsų planetoje“.

Pagrindinės biosferos gyvosios medžiagos savybės

1. Galimybė greitai įsisavinti laisvą erdvę. tai susiję su abiem gebėjimas daugintis, ypač paprasčiausiuose organizmuose ir tuo, kad daugelis organizmų augimo metu žymiai padidina kūno paviršių (pavyzdžiui, augalai arba bendrijos plotas).
2. Aktyvus ir pasyvus judėjimas.Aktyvus biosferos gyvosios medžiagos judėjimas- savarankiškas organizmų judėjimas, reikalaujantis energijos sąnaudų: žuvys gali plaukti prieš srovę, paukščiai skraido, įveikdami gravitaciją ir kt. Pasyvus biosferos gyvosios medžiagos judėjimas- judėjimas, nereikalaujantis energijos sąnaudų - veikiamas natūralių gamtos jėgų - gravitacijos, gravitacijos ir kt.
3. Gyvos medžiagos stabilumas(organizmai) gyvavimo ir greito skilimo metu(dėl reduktorių veiksmų) po mirties.
   Jei mes kalbame apie cheminius elementus, tai būtent dėl ​​šios gyvosios medžiagos savybės jie dalyvauja įvairiuose -ir t.
4. Didelis biosferos gyvosios medžiagos prisitaikymo prie aplinkos sąlygų laipsnis. Tai, kad gyvi organizmai įvaldė visas 3 aplinkas – sausumos, vandens ir oro, nieko nebestebina. Be to, yra mikroorganizmų, kurie gali atlaikyti tiek aukštą, tiek labai žemą temperatūrą.
5. Didelis gyvosios medžiagos biocheminių reakcijų greitis. Iš tiesų, reakcijų greitis gyvuose organizmuose yra ne daugiau kaip kelios minutės, anglies ciklo greitis yra keleri metai (ne daugiau kaip 10).
   Vernadskis manė, kad nuosėdinės uolienos susidarė daugiausia dėl gyvų organizmų gyvybinės veiklos produktų. Ir šis sluoksnis yra apie 3 km storio!
   

Didelis gyvosios medžiagos atsinaujinimo greitis... Skaičiuojama, kad vidutiniškai biosferoje – 8 metai, sausumoje – 14 metų, o vandenyne, kur vyrauja trumpos gyvavimo trukmės organizmai (pavyzdžiui, planktonas), – 33 dienos. Dėl didelio atsinaujinimo greičio per visą gyvybės egzistavimo istoriją bendra per biosferą praėjusios gyvosios medžiagos masė yra maždaug 12 kartų didesnė už Žemės masę. Tik nedidelė jo dalis (procento dalis) yra konservuota organinių liekanų pavidalu (V. I. Vernadskio žodžiais tariant, „pateko į geologiją“), likusi dalis buvo įtraukta į apyvartos procesus.

Biosferos gyvosios medžiagos funkcijos

1. Energijos funkcija
   Gamintojai sunaudoja saulės energiją, neorganines medžiagas paversdami organinėmis, skaidytojai organines medžiagas skaido į neorganines. Dalis energijos proceso metu paverčiama šiluma.
2. Gyvosios medžiagos koncentracija
   Dėl gyvybinės organizmų veiklos kaupiasi tam tikros medžiagos.
3. Destruktyvus
   Tai energetinės funkcijos pasekmė – organinės medžiagos suyra dėl medžiagų cirkuliacijos ir virsta mineraline (neorganine) forma.
4. Gyvosios medžiagos aplinką formuojanti funkcija
   Gyvoji medžiaga keičiasi, transformuoja aplinką.

5. Transportas
   Gyvų medžiagų sąveika su maistu lemia didžiulių cheminių elementų ir medžiagų masių judėjimą prieš gravitaciją ir horizontalia kryptimi.
   

Daugiau šia tema: