Hlavné štrukturálne zložky biosféry. Zložky biosféry, štádiá vývoja. Premena biosféry na noosféru

Molekula - akýkoľvek živý systém sa prejavuje na úrovni fungovania
biopolyméry (komplexné organické zlúčeniny) vyrobené z
veľký počet jednotiek - monomérov (jednoducho usporiadaných zlúčenín)
Bunka – Bunka je jednotkou vývoja živých organizmov. Ona
predstavuje samoregulačný, sebareprodukujúci sa život
systému.
Tkanivo je súbor buniek podobnej štruktúry a medzibunkových buniek
látky spojené spoločnou funkciou
Orgán je štrukturálna a funkčná kombinácia niekoľkých typov tkanív
Organizmus je kompletný systém orgánov,
špecializované na vykonávanie rôznych funkcií
Populácia je súbor organizmov rovnakého druhu, zjednotený
spoločný biotop
Biogeocenóza je súbor organizmov rôznych druhov a ich environmentálnych faktorov
biotopy spojené látkovou premenou

Biosféra.

...Teraz v ňom prebieha búrka
svitanie.
Poznáme len malú časť
toto nepochopiteľné
nejasné, všetko zahŕňajúce tajomstvo...
V. I. Vernadskij

Biosféra (z gréčtiny.
bios - život a
sphaira - guľa) škrupina Zeme,
zmes,
štruktúra a
ktorých vlastnosti
tak či onak
stupňa
sú určené
skutočné alebo
posledný
činnosti
živé organizmy.

Koncepcia
biosféra bola
spomínané v knihe
"Hydrogeológia"
(1802) od francúzskeho prírodovedca
J. B. Lamarck.
Vo vedeckom použití
slovo "biosféra"
sa objavil v roku 1875
na stránkach
knihy „Tvár Zeme“
rakúsky
geológ E. Suess.

Doktrína biosféry
bol vytvorený ruštinou
geochemik V.I.
Vernadského o 20-30 hod
rokov XX storočia
Bola založená
to má byť
obrázok
planetárne
biogeochemické
funkcie života
látky a komplex
Organizácia
biosféra.

Asi pred 60 rokmi, vynikajúce
Ruský vedec akademik
Vladimír Ivanovič Vernadskij
vyvinuli doktrínu biosféry -
škrupina Zeme obývaná
živé organizmy.
Odhalil geologickú úlohu
živé organizmy a ukázali to
ich činnosť predstavuje
je najdôležitejším faktorom
transformácia minerálu
škrupiny planéty.

ÚROVEŇ BIOSFÉRY

10.

Ľudské
spoločnosti
rozvoj
planét
biosféra
Evolúcia
Živé organizmy

11.

nažive
látka
bioinertný
inertný
biogénne

12. Biosféru tvorí: - 1. živá hmota tvorená súborom organizmov; - 2. biogénna látka, ktorá

vytvorené v procese
životne dôležitá činnosť organizmov (atmosférické plyny,
uhlie, vápenec a iné);
- 3. inertná látka vytvorená bez účasti živých vecí
organizmy (základné horniny, sopečná láva,
meteority);
- 4. bioinertná látka, ktorá je
spoločný výsledok životnej činnosti organizmov a
abiogénne procesy (pôdy).

13.

Obrovský druh
rôznorodosť
Samorozmnožovanie
Samoregulácia
Odolnosť;
Biomasa a
bioproduktivity
Heterogénne
distribúcia
živá hmota na
Zem
Hierarchický

14.

HRANICE
BIOSFÉRY

15. Hranice biosféry

Horná hranica prechádza približne v nadmorskej výške 20 km od
povrchu planéty a je ohraničený vrstvou ozónu,
ktoré
meškania
deštruktívne
Pre
života
krátkovlnné ultrafialové žiarenie
Slnko.
Obmedzujúce faktory:
1. Nedostatok svetla
2. Nízka teplota vzduchu
3. Nachádza sa ozónová vrstva

16.

V hydrosfére zemskej kôry organizmy prenikajú všade
hĺbka svetového oceánu je až 10-11 km.

17.

Život v litosfére
nájdený v hĺbke
3,5-7,5
km,
Čo
kvôli
teplota
pozemský
podložie
A
úrovni
prienik vody do
tekutom stave.
Pred pohybom litosféry

18. Živé organizmy (živá hmota)

Život je zameraný hlavne na
povrchu zeme, v pôde a v
povrchová vrstva oceánu.

19.

Biomasa
organizmy,
žijúci na zemi, na
99,2%
prezentované
zelené rastliny a
0,8 % - zvieratá a
mikroorganizmy.
Naopak, v oceáne
podiel rastlín je
6,3 % a podiel zvierat
a mikroorganizmy 93,7 %
všetkej biomasy.
Život
koncentrovaný
hlavne na zemi.
Celkom
biomasa
oceán je len
0,13%
biomasa
každý
stvorenia, ktoré žijú ďalej
Zem.

20.

Toto je zaujímavé
12
Celková hmotnosť živých organizmov sa odhaduje na 2,43 x 10 ton
Na súši: 99,2 % rastlín a 0,8 % zvierat a
mikroorganizmy
V oceáne: 6,3% - rastliny a 93,7% - zvieratá a
mikroorganizmy
21 % - druhová rozmanitosť rastlín, ale ich biomasa
je - 99%
96 druhov sú bezstavovce a len 4% sú stavovce, ale
ich podiel na biomase je len 1 %

21.

22.

Život na Zemi sa len objavil
po jej vzniku
ochranná ozónová vrstva planéty,
chránil ju pred krutými
ultrafialové žiarenie.

23.

24.

Hlavná časť (95 %) sa nachádza v
svetové oceány, ktoré
zaberá asi 70% povrchu
zemegule a obsahuje 1 300
miliónov km

Vernadského. Doktrína noosféry
študuje problém vzťahov
ľudská spoločnosť a príroda.

31.

Sformoval sa moderný človek
asi pred 30-40 tisíc rokmi. Odtiaľto
čas vo vývoji biosféry sa stal
do hry vstupuje nový faktor -
antropogénne.

32.

Moderný človek sa zvýšil
objem prírodných
tak kontaminovaný, že nemôže
ich zvláda spracovať.
Takúto začal rozvíjať
znečistenia, na recykláciu
ktoré v prírode ešte neexistujú
zodpovedajúce typy a pre
niektoré nečistoty, napr.
rádioaktívne, nikdy neboli
objaví sa.

2. Aká je štruktúra biosféry?
3. Aké sú charakteristiky zložiek biosféry?
4. Vymenujte vlastnosti biosféry?
5. Prečo V.I. Nakreslil Vernadsky spodnú hranicu biosféry pozdĺž hrúbky sedimentárnych a ropných vrstiev?

Pomôž mi prosím)))

Aká je funkcia DNA pri syntéze bielkovín: a) samoduplikácia; b) transkripcia; c) syntéza
tRNA a rRNA.
Prečo?
Informácii jedného génu molekuly DNA zodpovedá: a) proteín; b) aminokyselina;
c) gén.
Koľko
aminokyseliny sa podieľajú na biosyntéze bielkovín: a) 100; b) 30; v 20.
Čo
vznikajúce na ribozóme pri biosyntéze bielkovín: a) terciárny proteín
štruktúry; b) proteín sekundárnej štruktúry; c) polypeptidový reťazec.
Role
matrice v biosyntéze proteínov sú vykonávané: a) mRNA; b) tRNA; c) DNA; d) proteín.
Štrukturálne
Funkčnou jednotkou genetickej informácie je: a) reťazec DNA; b)
úsek molekuly DNA; c) molekula DNA; d) gén.
mRNA v
v procese biosyntézy bielkovín: a) urýchľuje biosyntetické reakcie; b) predajne
genetická informácia; c) prenáša genetickú informáciu; d) je
miesto syntézy bielkovín.
Genetické
kód je sekvencia: a) nukleotidov v rRNA; b) nukleotidy v
mRNA; c) aminokyseliny v proteíne; d) nukleotidy v DNA.
Aminokyselina
viaže sa na tRNA: a) na akýkoľvek kodón; b) k antikodónu; c) ku kodónu b
základ molekuly.
Syntéza
proteín sa vyskytuje v: a) jadre; b) cytoplazma; c) na ribozómoch; G)
mitochondrie.
Vysielanie
- ide o proces: a) transportu mRNA do ribozómov; b) transport ATP do
ribozómy; c) transport aminokyselín do ribozómov; d) spojenie
aminokyseliny do reťazca.
TO
reakcie plastickej výmeny v bunke zahŕňajú: a) replikáciu DNA a
biosyntéza proteínov; b) fotosyntéza, chemosyntéza, glykolýza; c) fotosyntéza a
biosyntéza; d) biosyntéza, replikácia DNA, glykolýza.
IN
funkčné centrum ribozómu počas translácie je vždy číslo
nukleotidy rovné: a) 2; b) 3; pri 6; d) 9.
Prepis
a translácia v eukaryotickej bunke nastáva: a) len v jadre; b) c
jadro a cytoplazma; c) v cytoplazme.
V reakciách
biosyntéza bielkovín v bunke, energia ATP: a) sa uvoľňuje; b) sa vynaloží; V)
nie je spotrebovaný ani uvoľnený; d) v niektorých fázach sa spotrebuje, v iných
vyčnieva.
Množstvo
kombinácie tripletov genetického kódu, ktoré nekódujú žiadne
aminokyseliny sú: a) 1; b) 3; o 4.
Následná sekvencia
nukleotidy v molekule mRNA sú striktne komplementárne k: a) sekvencii
génové triplety; b) triplet kódujúci aminokyselinu; c) kodóny,
obsahujúce informácie o štruktúre génu; d) kodóny obsahujúce informácie
o štruktúre bielkovín.
Kde
komplexné štruktúry molekúl bielkovín vznikajú: a) na ribozóme; b) c
cytoplazma; c) v endoplazmatickom retikule.
Aké zložky tvoria telo ribozómu: a) membrány; b)
proteíny; c) sacharidy; d) RNA.

Stanovte správnu sekvenciu hlavných štádií translácie: a) syntéza polypeptidového reťazca vo funkčnom centre ribozómu, b) aktivácia

Biosféra obsahuje 3 hlavné zložky:

1) živá hmota;

2) živina– organicko-minerálne a organické produkty vytvorené živou hmotou (uhlie, bitúmen, horľavé plyny, ropa, rašelina, sapropel, lesná podstielka, humus);

3) bioinertná látka– minerálne látky vznikajúce pri interakcii živých organizmov s neživou prírodou.

Hlavnými zložkami biosféry ako špeciálneho obalu planéty sú aj nasledujúce zložky.

1. Prúdy kozmickej energie, elektromagnetické a gravitačné polia, kozmická hmota prichádzajúca na Zem.

2. Biomasa živej vegetácie, schopná fotosyntézou a rastom zachytávať a premieňať kozmickú energiu na chemický potenciál a ukladať ju vo forme organických zlúčenín.

3. Pôdny pokryv, ktorý zabezpečuje existenciu rastlín (mechanická podpora, koreňové stanovište, voda, oxid uhličitý, dusík, minerálna výživa, tepelný režim, akumulácia energetických zásob vo forme detritu a humusu).

4. Biomasa konzumentov a rozkladačov (živočíchy, prvokové mikroorganizmy) žijúcich na pôde a v pôde, konzumujúcich fytomasu a privádzajúcich ju do úplnej mineralizácie.

5. Hydrosféra.

6. Atmosféra.

7. Litosféra (obal biogénnych sedimentárnych hornín).

1.9. Litosféra (zemská kôra)

Spodná hranica zemskej kôry Všeobecne sa uznáva, že Moho hranica je hĺbka, v ktorej dochádza k prudkému zvýšeniu rýchlosti seizmických vĺn (pomenované po juhoslovanskom vedcovi Mohorovičičovi, ktorý tento jav prvýkrát založil v roku 1909). Táto hranica sa nachádza v rôznych hĺbkach - na kontinentoch od 30 do 70 km, na dne oceánov - od 5 do 15 km. Zemská kôra má teda najväčšiu hrúbku pod pohorím - až 75 km a najmenšiu hrúbku na dne oceánov - od 5 do 15 km. Chemické zloženie zemskej kôry prvýkrát stanovil americký vedec F.W. Clark. Ako uznanie Clarkových zásluh v tejto veci bola hodnota priemerného obsahu chemického prvku v zemskej kôre (alebo jeho časti, napríklad v pôde alebo v kôre iných planét) nazvaná Clarke. Klarky najbežnejších vyvrelých kyslých hornín boli stanovené pomerne presne a existuje veľa údajov o kryštáloch bazaltov a sedimentárnych hornín. S clarks zemskej kôry je to ťažšie, pretože Pomer skupín rôznych hornín v ňom nie je známy. Takmer polovicu zemskej kôry tvorí kyslík, t.j. Zemská kôra je kyslíková látka. Clark O - 47 %. Na druhom mieste je Si - 29,5, na treťom mieste - A1 - 8,05, Fe - 4,65, Ca - 2,96, Na - 2,50, K - 2,50, Mg - 1,87, Ti - 0,45%. To je spolu 99,48 %. Celkové množstvo zostávajúcich 80 prvkov nepresahuje 1%. Clarkove hodnoty väčšiny chemických prvkov sú 0,01–0,0001 %. Takéto prvky sa nazývajú zriedkavé. Ak majú aj slabú schopnosť koncentrácie, málokedy sú rozlietané. Napríklad U a Br - ich klarky sú takmer rovnaké (2,5 10 -4 a 2,1 10 -4%), ale U je vzácny prvok, keďže jeho ložiská sú známe, a Br je vzácny rozptýlený prvok, keďže . nie je sústredený v zemskej kôre. V geochémii sa používa aj pojem „mikroelementy“, čím sa rozumejú prvky, ktorých čistota v danom systéme je menšia ako 0,01 %. A.E. Fersman vykreslil závislosť atómových clark pre párne a nepárne prvky periodickej tabuľky. Ukázalo sa, že keď sa štruktúra atómového jadra stáva zložitejšou, hodnoty Clarke klesajú. Ale línie postavené Fersmanom sa ukázali ako nie monotónne, ale prerušované. Fersman nakreslil hypotetickú strednú čiaru: prvky umiestnené nad touto čiarou označil za nadbytočné (O, Si, Ca, Fe, Ba, Pb atď.), Pod nedostatočnými (Ar, He, Ne, Sc, Co, Re atď.). ).

Rozloženie chemických prvkov v zemskej kôre podlieha nasledujúcim vzorcom.

1. Clarkov-Vernadského zákon, ktorý hovorí, že všetky chemické prvky sú všade (zákon univerzálnej disperzie).

2. Keď sa štruktúra atómového jadra chemických prvkov stáva zložitejšou a ťažšou, škrípanie prvkov sa znižuje (Fersman).

3. V zemskej kôre prevládajú prvky s párnymi atómovými číslami a atómovými hmotnosťami.

4. Spomedzi susedných prvkov majú párne vždy vyššie clarky ako nepárne (založené talianskym vedcom Oddom a Američanom Garkisom).

5. Klarky prvkov, ktorých atómová hmotnosť je deliteľná 4 (O, Mg, Si, Ca, ...) sú obzvlášť veľké a počnúc A1 má každý šiesty prvok najväčšie kary (O, Si, Ca, Fe). ).

Vo všeobecnosti je chemické zloženie minerálnych predmetov, podobne ako živých organizmov, prekvapivo rôznorodé, ale je to tak, ak vezmeme do úvahy ich jednotlivých zástupcov na úrovni druhu alebo rodu. Ak vezmeme hlavné škrupiny Zeme ako celok - litosféru, pôdy, rastliny, potom sa medzi týmito zdanlivo odlišnými telesami odhalí úžasná podobnosť (tabuľka 1).

stôl 1

Priemerné chemické zloženie zložiek biosféry, %

(podľa Vinogradova, Malyuga)

Element	Litosféra	Pôda	Rastlinný popol
Lítium	10 –3	10 –3	10 –3
Berýlium	10 –4	10 –4	10 –4
Bor	10 –3	10 –3	10 –3
Fluór	10 –2	10 –2	10 –2
Sodík	2,50	0,63	2,0
magnézium	1,87	0,63	7,0
hliník	8,05	7,13	1,40
Silikón	29,5	33,0	15,0
Fosfor	10 –1	10 –1	7,0
Síra	10 –2	10 –2	5,0
Chlór	10 –2	10 –2	10 –2
Draslík	2,50	1,36	3,0
Vápnik	2,96	1,37	3,0
titán	0,45	0,46	0,1
Vanád	10 –2	10 –2	6·10 –3
Chromium	10 –2	10 –2	10 –2
mangán	10 –1	10 –1	10 –1
Železo	4,65	3,8	1,0
kobalt	10 –3	10 –3	10 –3
Nikel	10 –3	10 –3	10 –3
Meď	10 –3	10 –3	10 –3

Samozrejme, rozdiely v biogénnych prvkoch v zložení rastlinného popola, litosféry a pôdy sú, ale nie také výrazné, ako by sa dalo očakávať. To naznačuje, že v procese evolúcie boli vybrané niektoré mechanizmy a prvky potrebné pre živé organizmy. Ide o uhlík, dusík, fosfor, ich podiel v živej hmote sa prudko zvyšuje, ale v priemere je zloženie rastlinných organizmov veľmi podobné ako priemernému zloženiu hornín, tak aj priemernému zloženiu pôd. Na základe tejto skutočnosti sa v súlade so zložením litosféry vytvorili najdôležitejšie štruktúry života. Živá hmota si vybrala tie prvky, ktoré sa v prírode hojne vyskytovali a na ich základe postavila organizmy.

Rozdelenie chemických prvkov podľa ich obsahu v látke na makro-, mikro-, ultra-mikroprvky odráža dôležitejší vzorec: vo väčšine prípadov prvky rôznych skupín plnia rôzne funkcie. Mikroelementy spravidla slúžia ako katalyzátory (sú súčasťou enzýmov). Makroelementy, obrazne povedané, sú stavebné materiály, „tehly“ organizmov. Samozrejme, existujú chemické prvky, ktoré vykonávajú zmiešané funkcie. Napríklad železo v pôdach a horninách je makroprvok (materiálový základ). V živých organizmoch je železo stopovým prvkom, ktorý je súčasťou enzýmov, t.j. katalyzátor biochemických procesov.

Vzdelávacie ciele: oboznámiť študentov s pojmom „biosféra“ ako obrovský ekologický systém zemegule, zvážiť štruktúru biosféry, identifikovať jej funkcie, zdôrazniť hranice biosféry, úlohu živej hmoty v biosfére.

Vývojové úlohy: naďalej rozvíjať zručnosti na identifikáciu hlavných zložiek biosféry, schopnosť vytvárať spojenia medzi zložkami biosféry a vyvodzovať závery.

Výchovné ciele: pokračovať v vlasteneckej výchove na príklade života a diela V.I. Vernadského, vštepiť študentom starostlivý postoj k prírode, odhaliť aktivity vlády našej krajiny na ochranu prírodného prostredia.

Vybavenie: portrét V.I. Vernadsky, tabuľka „Štruktúra biosféry“, mapa „Fauna Zeme“.

Počas vyučovania

1. Organizačný moment.

Pozdravy;

Príprava na prácu;

Dostupnosť študentov.

2. Motivácia k učebným aktivitám.

Posolstvo témy, účel lekcie.

Vzťah medzi organizmom a prostredím bol vždy predmetom vedeckého záujmu a je stále aktuálny aj v našej dobe.

3. Učenie sa novým veciam.

Predmet: Štruktúra biosféry.

1. Biosféra, jej zloženie.

2. Štruktúra biosféry.

3. Hranice biosféry.

4. Úloha živej hmoty.

5. Správa o domácej úlohe.

6. Zhrnutie lekcie.

Posúďte mieru, do akej boli ciele dosiahnuté.

Hodnotiť prácu žiakov.

7. Konsolidácia študovaného materiálu. Testovanie.

Počas vyučovania

1. Každý živý organizmus je spojený s prostredím tokmi hmoty a energie prechádzajúcimi jeho telom. Spotrebou a uvoľnením hmoty a energie živé organizmy ovplyvňujú svoje prostredie. Výsledky životnej činnosti každého jednotlivého tvora môžu byť malé a nenápadné. Ale všetky spolu splývajú do mocnej sily, ktorá pretvára zemský povrch. Myšlienka, že živé bytosti na našej planéte interagujú s vonkajším prostredím a menia ho, vznikla už dávno na základe pozorovaní prírodných javov.

Samotný pojem "biosféra" navrhol v roku 1875 rakúsky geológ Edward Suess, ktorý študoval geologické škrupiny planéty Zem. Nerozvinul však myšlienky o biosfére a nezdôvodnil tento termín.

Doktrínu biosféry vytvoril ruský vedec geochemik, filozof, mineralóg Vladimír Ivanovič Vernadskij (1863-1945).

Študentov odkaz „Životopisné informácie o V.I. Vernadského“.

V.I. Vernadsky napísal veľa kníh. Prvá kniha bola vydaná vo francúzštine, Geochemistry, v roku 1927. V našej krajine vyšla kniha „Biosféra“ v Leningrade v roku 1926. V roku 1927 otvoril V.I. Vernadsky laboratórium na štúdium biogeochemických procesov.

V roku 1949 mu bola udelená Štátna cena 1. stupňa v odbore štúdium biochemických procesov.

Pamätáte si, kedy sa na Zemi objavil život? (pred 3 – 5 miliardami rokov).

Aké geografické obaly tvoria biosféru?

Čo je limitujúcim faktorom šírenia života?

(Práca s kresbou učebnice na strane 217).

(Limitujúcim faktorom je možnosť existencie podmienok pre živé organizmy).

Definujte pojem „biogeocenóza“. (Súbor populácií rôznych druhov obývajúcich určité územie a anorganické zložky, v ktorých možno udržať obeh látok).

Aké štrukturálne zložky tvoria biogeocenózu? (Výrobcovia, spotrebitelia, rozkladači).

Aké vlastnosti majú biogeocenózy? (Integrita, stabilita, sebaregulácia).

Porovnajte dva pojmy „biogeocenóza“ a „biosféra“. Aký záver možno vyvodiť?

Záver: Biosféra je gigantická biogeocenóza, ktorá existuje vďaka úzkemu prepojeniu všetkých jej štruktúrnych zložiek a je integrálnym a stabilným systémom, ktorý prešiel dlhou cestou historického vývoja.

Aké sú hranice biosféry? Ukážte na stole. Je to 20-40 km. Porovnajte hrúbku biosféry s priemerom Zeme - 14 tisíc km, ide o tenký film.

Určte limitujúce faktory, ktoré určujú hranice života v biosfére: horná hranica biosféry je obmedzená intenzívnou koncentráciou ultrafialových lúčov; nižšia je spôsobená vysokou teplotou zemského vnútra (nad 100 stupňov). V nadmorskej výške 20 km možno nájsť spóry baktérií a v hĺbke 3 km anaeróbne baktérie vo vodách.

V ktorej časti atmosféry je sústredený život? - V troposfére a spodnej stratosfére.

V ktorej časti hydrosféry je sústredený život? – Preniká celou hĺbkou svetového oceánu do hĺbky 10-11 km.

V ktorej časti litosféry je sústredený život? – Preniká do hĺbok 3 – niekedy 7 km.

Živé organizmy, transformujúce slnečnú energiu, sú mocnou silou ovplyvňujúcou geologické procesy. Špecifikom biosféry ako obalu Zeme je neustále prebiehajúci kolobeh látok v nej, regulovaný činnosťou živých organizmov. Keďže biosféra prijíma energiu zvonku – zo Slnka, je tzv otvorený systém.

Biosféra zahŕňa:

1)Živá hmota– „úhrn všetkých živých organizmov na planéte, ktoré v súčasnosti existujú, číselne vyjadrené v elementárnom chemickom zložení, hmotnosti, energii“ (podľa V.I. Vernadského).

Táto látka je geochemicky mimoriadne aktívna, pretože spojené s prostredím biogénnym tokom atómov počas procesov dýchania, výživy a reprodukcie. Vďaka tomuto toku prechádzajú takmer všetky chemické prvky cez biogeochemický článok vo všeobecnom reťazci premien. Životná činnosť organizmov je teda hlbokým a silným geologickým procesom planetárne charakter. Migrácia chemických prvkov z tela do prostredia a späť sa nezastaví ani na sekundu. Táto migrácia by bola nemožná, keby elementárne chemické zloženie organizmov nebolo blízke chemickému zloženiu zemskej kôry.

V.I Vernadsky napísal: „Organizmus sa zaoberá prostredím, na ktoré je nielen prispôsobený, ale ktoré je naň prispôsobené.

Vďaka zeleným rastlinám nesúcim chlorofyl sa v biosfére vytvára proces fotosyntézy komplexnej štruktúry s veľkými zásobami energie. Bez živej hmoty by sa práca slnečného lúča zredukovala len na pohyb plynných, kvapalných a pevných telies po povrchu planéty a ich dočasného zahrievania. Živá hmota pôsobí ako batérie a jedinečný transformátor viazaná žiarivá energia Slnka. Zachytávanie slnečnej energie vykonáva hlavne svet rastlín. Ale v zadržiavanie A transformácia všetka živá hmota sa podieľa na jej presune po zemskom povrchu, ako aj na presune z vonkajších do hlbších vrstiev planéty. Tento proces sa uskutočňuje prostredníctvom rozmnožovania a následného rastu organizmov. Rýchlosť reprodukcie ich (podľa V.I. Vernadského) „je rýchlosť prenosu geochemickej energie v biosfére“. Základné a konštrukčná jednotka Biosféra je biogeocenóza. Živá hmota plní v biosfére tieto biogeochemické funkcie:

Energia;

plyn;

redox;

Koncentrácia.

Koncentrátorové rastliny - ostrica a praslička roľná - akumulácia kremíka v pletivách, kapusta a šťaveľ - zdroje jódu a vápnika.

Živočíšne koncentrátory – v kostre a svaloch oceánskych rýb – vápnik a fosfor; lastúry mäkkýšov obsahujú vápnik. Zásobné organizmy na dlhý čas pozastavujú migráciu množstva prvkov, vyraďujú ich z obehu a vyčerpávajú živú hmotu.

Záver: živé organizmy žijúce na Zemi predstavujú komplexný systém premeny energie slnečných lúčov na energiu geochemických procesov.

Živé organizmy, regulujúce kolobeh látok, slúžia ako mocný faktor transformujúci povrch našej planéty.

2) Živina– vzniká v procese životnej činnosti organizmov (zemný plyn, ropa, sapropel, uhlie a hnedé uhlie, rašelina, krieda, vápenec, roponosná bridlica, železné a mangánové rudy).

3)Inertná látka- vzniká bez účasti živých organizmov (výsledky pohybu zemskej kôry, činnosť sopiek, meteority).

4) Bioinertná látka– je spoločným výsledkom životnej činnosti organizmov a nebiologických procesov (pôda).

Hoci sú hranice biosféry dosť úzke, živé organizmy sú v nich rozmiestnené veľmi nerovnomerne. Vo vysokých nadmorských výškach a v hĺbkach hydrosféry a litosféry sú organizmy pomerne zriedkavé. Život sa sústreďuje najmä na zemskom povrchu, v pôde a v privrchovej vrstve oceánu.

Biomasa živých organizmov sushi 99,2 % tvoria zelené rastliny a 0,8 % živočíchy a mikroorganizmy. Biomasa oceán je nasledovný: podiel rastlín je 6,3 %, podiel živočíchov je 93,7 %. Množstvo biomasy pre celú planétu je 3 – 1012 ton, pričom rastliny tvoria 95 % a živočíchy 5 %. Vo všeobecnosti biomasa tvorí len 0,01 % hmoty celej biosféry.

Hmotnostný podiel živej hmoty je 0,01 - 0,02 % hmotnosti inertnej hmoty.

Práca s učebnicou: prečítajte si text na strane 219. Odpovedzte na otázku: Ako sa na biomase podieľajú rastliny a ako živočíchy?

Uveďte úrovne organizácie živej hmoty a stručne ich popíšte. Úrovne organizácie: molekulárne, bunkové, tkanivové, orgánové, organizmové, populačno-druhové, biogenocenotické, biosférické.

5. Zhrnutie hodiny, vyhodnotenie odpovedí.

Doktrína biosféry je dôležitým úspechom ľudstva. Prvýkrát bola živá príroda braná ako celok a skúmaná z pohľadu jej celkovej hodnoty a vplyvu, ktorý má na životné prostredie. Biosféra je všeobecný planetárny obal, ktorého zloženie, štruktúra a energia sú určené minulými a súčasnými aktivitami živej hmoty. Živá hmota biosféry, ktorá plní geochemické funkcie (plyn, koncentrácia, energia, redox), vytvára a udržiava zložky biosféry.

6. Konsolidácia.

Vyberte z navrhovaných rozsudkov tie, ktoré považujete za správne:

1. Biosféra je súhrn všetkých biogeocenóz.
2. Biosféra je otvorený systém.
3. Živá hmota v biosfére plní biogeochemické a koncentračné funkcie.
4. Najvyššia úroveň organizácie života na Zemi je biogeocenotická.
5. Spodná hranica biotopu živých tvorov leží v litosfére v hĺbke 2–3 km.
6. Živé organizmy, regulujúce kolobeh látok, slúžia ako silný geologický faktor, ktorý pretvára povrch našej planéty.
7. Všetok kyslík v atmosfére vzniká v dôsledku životnej aktivity autotrofných organizmov.

Použité knihy

1. S.G.Mamontov, V.B.Zacharov. Všeobecná biológia. Učebnica pre stredné odborné vzdelávacie inštitúcie. – M., Vyššia škola, 1986, s. 224-227.
2. S.G.Mamontov, V.B.Zacharov, N.I.Sonin. Biológia. Všeobecné vzory. 9. ročníka. Učebnica pre všeobecné vzdelanie inštitúcie - M., Drop, 2003, s. 216-221.
3. Nigen Green, Wilf Stout, Denny a Taylor. Biológia v troch zväzkoch, spracoval R. Soper. Vydavateľstvo „Mir“, 1993, ročník 2, s. 79-81.
4. V.N.Gutina. Ešte raz o učení V.I. Biológia v škole. 1997, č. 3, s.
5. V.S. Vladimír Ivanovič Vernadskij. Biológia v škole. 2004, č. 3, s.

biosféra, podľa učenia akademika V.I. Vernadsky, je vonkajší obal Zeme, vrátane všetkej živej hmoty a oblasti jej distribúcie (biotop). Horná hranica biosféry je ochranná ozónová vrstva v atmosfére vo výške 20-25 km, nad ktorou je život nemožný kvôli vystaveniu ultrafialovému žiareniu. Spodná hranica biosféry je: litosféra do hĺbky 3-5 km a hydrosféra do hĺbky 11-12 km (obr. 1.3).

Rje 1.3.Štruktúra biosféry (podľa V.I. Vernadského)

Zložky biosféry: atmosféra, hydrosféra, litosféra - plnia najdôležitejšie funkcie na zabezpečenie života na Zemi.

Biosféra vznikla asi pred 4,5 miliardami rokov a prešla niekoľkými štádiami evolučného vývoja: od počiatočného cyklu organickej hmoty po biologický cyklus - nepretržitá výmena hmoty a energie medzi živými organizmami a prostredím počas celého života organizmov a po ňom. ich smrť.

Najdôležitejšie zložky biosféry sú:

Živá hmota (rastliny, zvieratá, mikroorganizmy);

Biogénna látka organického pôvodu (uhlie, rašelina, pôdny humus, olej, krieda, vápenec atď.);

Inertná hmota (horniny anorganického pôvodu);

Bioinertná látka (produkty rozpadu a spracovania hornín živými organizmami).

Podľa V.I. Vernadského, živá hmota je nositeľom voľnej energie biosféry a je spojená s neživou hmotou biogénnou migráciou atómov. Biomasa sušiny živých organizmov na Zemi, vrátane asi 500 tisíc druhov rastlín a 1,5 milióna druhov živočíchov, je mimoriadne veľká a predstavuje približne 2,4232 * 10 12 ton Ročný prírastok živej hmoty na Zemi je asi 8,8 * 10 11 ton Cez tieto živé organizmy prešlo veľké množstvo prvkov hornej časti litosféry, atmosféry a hydrosféry.

Dôležité vo vzťahoch medzi organizmami je jedlo— trofický faktor(z gréčtiny trofej- jedlo). Primárnu organickú hmotu tvoria zelené rastliny (výrobcovia - výrobcov) využívajúcich slnečnú energiu. Spotrebúvajú oxid uhličitý, vodu, soli a uvoľňujú kyslík.

Spotrebitelia (spotrebitelia) možno rozdeliť do dvoch objednávok:

I - organizmy, ktoré sa živia rastlinnými potravinami;

II - organizmy, ktoré sa živia živočíšnou potravou.

Rozkladače(redukčné činidlá) - organizmy, ktoré sa živia rozkladajúcimi sa organizmami, baktériami a hubami. Úloha mikroorganizmov je tu obzvlášť veľká, úplne ničia organické zvyšky a premieňajú ich na konečné produkty (minerálne soli, oxid uhličitý, voda, jednoduché organické látky), ktoré sa dostávajú do pôdy a sú znovu spotrebované rastlinami.

Všetky zvieratá a rastliny sú selektívne v zložení potravy v závislosti od potreby určitých minerálnych prvkov. Zvieratá a rastliny sú nevyhnutnými environmentálnymi faktormi vo vzťahu k iným živočíchom a rastlinám, sú vzájomne nevyhnutné.

Každý organizmus je prispôsobený na to, aby existoval v pomerne úzkych medziach zmeny podmienok prostredia a odchod environmentálnych parametrov za stanovené hranice znamená potlačenie životnej aktivity daného druhu alebo jeho smrť. Hranice rozšírenia organizmu (plochy) sú určené súladom s nevyhnutnými požiadavkami daného organizmu na podmienky (faktory) prostredia. Každý druh zaberá miesto určené jeho požiadavkami na územie, potravu, rozmnožovanie a ďalšie telesné funkcie. Tento súbor environmentálnych parametrov pre biotop druhu, miesto, ktoré zaberá v biosfére, sa nazýva ekologická nika. Všetky faktory v ekologickom výklenku sú vzájomne prepojené: zmena jedného z nich so sebou nesie aj zmenu ostatných.

Schopnosť živých organizmov prispôsobiť sa environmentálnym faktorom sa vyznačuje ekologická valencia, alebo plasticity.

Živé organizmy sú v neustálej interakcii s prostredím, pozostávajú z mnohých javov, podmienok, prvkov, ktoré sa menia v čase a priestore, tzv environmentálne faktory prostredia. Sú to akékoľvek podmienky prostredia, ktoré majú dlhodobý alebo krátkodobý vplyv na živé organizmy, ktoré na tieto vplyvy reagujú adaptačnými reakciami. Delia sa na abiotický(faktory neživej prírody) a biotické(faktory živej prírody). V súčasnosti akceptovaná verzia klasifikácie environmentálnych faktorov životného prostredia je uvedená v tabuľky 1.2.

Tabuľka 1.2
Klasifikácia environmentálnych faktorov prostredia

Abiotické	Biotické
Klimatické: svetlo, teplota, vlhkosť, pohyb vzduchu, tlak	Fytogénne: rastlinné organizmy
Edafogenic ("edaphos" - pôda): mechanické zloženie, vlahová kapacita, vzduchová priepustnosť, hustota	Zoogénne: zvieratá
Orografický: reliéf, nadmorská výška, expozícia svahu	Mikrobiogénne: vírusy, prvoky, baktérie, rickettsia
Chemické: plynné zloženie vzduchu, soľné zloženie vody, koncentrácia, kyslosť a zloženie pôdnych roztokov	Antropogénne: ľudské činnosti (vrátane stavebníctva)

Charakteristiky hlavných abiotických faktorov, ktoré treba brať do úvahy pri obnove architektonických pamiatok, sú uvedené v Dodatok 1.1. Toto je zloženie atmosféry; pomer bodov na 12-bodovej seizmickej stupnici s veľkosťou zemetrasení; seizmická mierka; stupnica sily vetra.

Biotické faktory prostredia určujú vzťahy medzi organizmami. Tieto faktory sa v tomto prípade nazývajú trofické, t.j. jedlo.

Environmentálne faktory pod vplyvom novo získaných chemikálií, ktoré v prírode neexistujú, a umelých umelých komponentov sa výrazne menia. Objavujú sa škodliviny, čo vedie k narušeniu saprofytickej (udržiavanie rovnováhy v ekosystéme) interakcie v prírodnom prostredí. To je často sprevádzané smrťou zvierat a rastlín, vedie k narušeniu funkcií, smrti všetkého živého a dezertifikácii zeme. Prevládajúcimi druhmi v mikrobiote sú patogénne mikroorganizmy, ktoré možno klasifikovať ako biologické znečisťujúce látky. Negatívne sa mení zloženie atmosféry, zvyšuje sa agresivita podzemných a podzemných vôd. Planéta zažíva otepľovanie, ubúdanie ozónovej vrstvy a kyslé dažde sú čoraz častejšie.

Všetky tieto faktory ovplyvňujú nielen živé organizmy (vrátane človeka), ale aj pamiatky a nezohľadnenie čo i len jedného z nich môže mať vplyv na kvalitu obnovy až k smrti pamiatky.

Živé organizmy v prírode existujú vo forme populácie - historicky vyvinuté prirodzené populácie jedincov daného druhu, prepojené vzťahmi a adaptáciou v podmienkach určitého územia alebo iného biotopu (biotopu). V prírodných podmienkach počet a hustota populácie nie sú náhodné, určujú ich regulačné (kontrolujúce) faktory prostredia. Schopnosť prostredia podporovať normálne fungovanie organizmu alebo populácie je tzv Kapacita Ecosistonky.

Ekologický systém (ekosystém) je súbor vzájomne prepojených a na sebe závislých rôznych druhov spolu žijúcich organizmov a podmienok ich existencie. Prepojené v ekosystéme biocenóza(spoločenstvo živých organizmov spolu) a biotop(biotop). Hlavné typy prírodných ekosystémov na svete sú uvedené na ryža. 1.4.

Ryža. 1.4. Hlavné typy prírodných ekosystémov

Akademik V.N. Koncept navrhol Sukačev biogeocenóza(z gréčtiny bios- život, Gaia - Zem, cenóza - všeobecný) je prirodzený systém živých organizmov a ich okolitého abiotického prostredia, ktoré sú spojené výmenou látok, energie a informácií. Teraz sa pojmy „ekosystém“ a „biogeocenóza“ považujú takmer za synonymá.

Biogeocenóza zahŕňa:

Rastlinná zložka (fytocenóza);

Živočíšna zložka (zoocenóza);

Mikroorganizmy (mikrobiocenóza);

Pôda a pôda-podzemná voda v interakcii s rastlinnými, živočíšnymi zložkami a mikroorganizmami tvoriacimi edafotop;

Atmosféra, ktorá v interakcii s inými zložkami tvorí klímu;

Neživá príroda, ktorá je inertnou látkou, je ekotop.

Biogeocenóza je teda priestorovo izolovaná, integrálna elementárna jednotka biosféry, ktorej všetky zložky sú úzko prepojené. Hlavnými zložkami biogeocenózy sú tri skupiny organizmov - rastliny, zvieratá a mikróby, pomocou ktorých sa látky presúvajú z jednej zložky do druhej, čo odráža dobre známy všeobecný vzorec. kolobeh látok v prírode.

Ekologické zložky biogeocenózy(alebo krajiny, resp. zložky tvoriace prostredie) v ekológii sú považované za hlavné materiálové a energetické zložky ekologických systémov. K nim podľa N.F. Reimers (Obrázok 1.5.), patria: energia, zloženie plynu (atmosféra), voda (tekutá zložka), pôdny substrát, autotrofní producenti (rastliny) a heterotrofné organizmy (spotrebitelia a rozkladači). Dnes sa k tomuto zoznamu zložiek životného prostredia pridávajú informácie.

Ryža. 1.5. Ekologické komponenty (podľa N.F. Reimers)

Všetky zložky životného prostredia sú zároveň prírodnými zdrojmi, ktorých kvalita určuje kvalitu ľudského života a antropogénne narušenie interakcií medzi nimi môže túto kvalitu znižovať.

V skutočných ekosystémoch je cyklus zvyčajne otvorený, pretože niektoré látky opúšťajú ekosystém a niektoré prichádzajú zvonku. Ale vo všeobecnosti princíp kolobehu v prírode zostáva rovnaký. Jednoduchšie ekosystémy sa spájajú do spoločného planetárneho ekosystému (biosféry), v ktorom sa naplno prejavuje kolobeh látok – život na Zemi vznikol pred miliardami rokov a ak by neexistoval uzavretý tok látok potrebných pre život, ich zásoby by boli už dávno vyčerpaní a život by sa zastavil.

Ľudský zásah negatívne ovplyvňuje obehové procesy. Napríklad odlesňovanie alebo narušenie procesov asimilácie látok rastlinami v dôsledku znečistenia vedie k zníženiu intenzity asimilácie uhlíka. Nadbytok organických prvkov vo vode, ku ktorému dochádza vplyvom priemyselných odpadových vôd, spôsobuje rozpad nádrží a nadmernú spotrebu kyslíka rozpusteného vo vode, čím sa tu vylučuje možnosť rozvoja aeróbnych (kyslík pohlcujúcich) baktérií. Ľudia spaľovaním fosílnych palív, fixáciou atmosférického dusíka v priemyselných produktoch a viazaním fosforu v syntetických pracích prostriedkoch narúšajú kolobeh týchto prvkov.

Cirkulácia látok v prírode znamená všeobecnú konzistenciu miesta, času a rýchlosti procesov prebiehajúcich na rôznych úrovniach – od populácie až po biosféru. Táto konzistencia prírodných javov sa nazýva ekologická rovnováha; Táto rovnováha je pohyblivá, dynamická.

V ekologickom systéme (bez zásahu človeka) je udržiavaná rovnováha, ktorá vylučuje nezvratné zničenie určitých článkov trofických reťazcov. Človek v procese svojej činnosti neustále ovplyvňuje ekosystém ako celok, ako aj jeho jednotlivé väzby. Môže sa to prejaviť v podobe vnášania nových zložiek do ekosystému, vrátane škodlivín, alebo deštrukciou jednotlivých zložiek (odstrel zvierat, odlesňovanie a pod.). Tieto vplyvy nie vždy a nie okamžite vedú k rozpadu celého systému a narušeniu jeho stability. Ale zachovanie systému neznamená, že zostal nezmenený. Systém sa transformuje a je mimoriadne ťažké posúdiť počet a smer zmien, ktoré nastali.

V dôsledku ľudskej výrobnej činnosti vznikol nový proces metabolizmu a energie medzi prírodou a spoločnosťou (pri zachovaní biologickej výmeny) - antropogénna výmena, ktorý výrazne mení planetárny cyklus látok, prudko ho urýchľuje. Antropogénna výmena sa líši od biotického cyklu tým, že nie je uzavretá. Vstupom antropogénnej výmeny sú prírodné zdroje a výstupom je priemyselný odpad a odpad z domácností. Ekologická nedokonalosť antropogénnej výmeny spočíva v tom, že koeficient prospešného využívania prírodných zdrojov je spravidla extrémne nízky a výrobné odpady znečisťujú prírodné prostredie. Navyše, mnohé z nich sa nerozložia do svojho prirodzeného stavu. Rozsah a rýchlosť antropogénnej výmeny sa prudko zvyšuje, čo spôsobuje značné napätie v biosfére.

V poslednom štádiu vývoja biosféry sa ľudská činnosť stala mocnou silou, ktorá nezvratne a cieľavedome mení prírodné prostredie. Sformovaný biotechnosféra - dôsledok sociálneho a vedecko-technického rozvoja ľudstva. Vzťah medzi prírodou a človekom je v mnohých prípadoch nevyvážený, čo vedie k environmentálnej depresii (najmä k ničeniu architektonického a historického prostredia), čo môže viesť k degradácii biosféry.

Nový systém vytvorený staviteľmi možno nazvať prírodno-technogénny (NTS). Proces jeho formovania, ak nie je upravený v súlade so zložkami životného prostredia (inými slovami, v súlade so zákonmi vývoja ekosystému), spravidla vedie k narušeniu prirodzeného

interakcie v prírodnom systéme, a to najmä v dôsledku vnášania „cudzích“ komponentov do neho, ktoré môže ekosystém vnímať ako znečisťujúce látky. Podceňovanie týchto interakcií pri stavebnej činnosti je neprípustné, pretože vedie k znižovaniu kvality výstavby a zhoršuje kvalitu obytného prostredia.

Environmentálne nevhodné aktivity stavebníkov a reštaurátorov spôsobujú nenapraviteľné škody na prírodnej krajine a informačnej zložke ekosystému. Ako poznamenáva Prutsyn O.I., ničí sa architektonické a historické prostredie*: „Narúša sa silueta priestorových kompozícií, harmonická podriadenosť celej štruktúry a jednota súboru. Silueta a proporcionalita dosiahnuté v historickom období musia byť plne zachované, pretože vďaka klasickým proporciám sa dajú ľahko kombinovať s akýmkoľvek budúcim vývojom.“

Netreba zabúdať, že krajina je komplexná a nadčasová realita, v ktorej človek existoval v predmestskej dobe. Bol to práve dokonalý cit pre krajinu, ktorý bol ľuďom vlastný v minulých storočiach, keď budovy splývali s prírodným prostredím. Architektúra minulosti a súčasnosti predstavuje školu excelentnosti v architektúre a mestskom plánovaní v Rusku. Už od 11. stor. Vedenie mesta zaviazalo developerov dodržiavať pravidlá urbanistického plánovania a zákony upravujúce vzťah architektúry a prírody. Na Rusi od 11. storočia. Platil byzantský „mestský zákon“, zapísaný v knihách kormidelníkov**. Medzi jeho ustanovenia patrili napríklad tieto: „Iba vtedy môže byť budova skutočne viditeľná, keď je umiestnená na dobre usporiadanom mieste. Pred stavbou dôkladne skontrolujte oblasť. Miesto vyberajte tak, aby stavba nezasahovala do prírody.“ Alebo tieto: „...prikazujeme, aby tí, ktorí upravujú schátraný dvor, nebrali blížnemu svetlo a nezbavovali ho vzhľadu, nemenili pôvodný imidž“; "...neblokuj násilne výhľad svojmu susedovi, ak priamo vidí more, keď stojí na svojom dvore." A dnes by sa pri stavebných a reštaurátorských činnostiach mala stať základom „prirodzená“ logika.

V štádiu rozvoja rozumného postoja k ochrane prírody by malo dochádzať k postupnej premene biotechnosféry na noosféra - sféra rozumu, ktorá je podľa V.I.Vernadského nevyhnutnou a prirodzenou etapou vývoja biosféry.

Dôkazom začiatku takejto transformácie je koncepcia „trvalo udržateľného rozvoja“, „udržateľnej výstavby“, „udržateľnej obnovy“ prijatá OSN, ktorá priamo súvisí s pojmom „ekologická udržateľnosť“. To znamená schopnosť ekosystému zachovať si svoju štruktúru a funkčné charakteristiky, keď je vystavený vonkajším faktorom. „Environmentálna udržateľnosť“ sa často považuje za synonymum pre environmentálnu stabilitu.

Nižšie sú uvedené základné pojmy a požiadavky súvisiace s kategóriou environmentálnej udržateľnosti. Ich porozumenie je nevyhnutné pre riešenie aktuálnych problémov environmentálneho manažmentu v oblastiach stavebných a reštaurátorských činností, vytvárania komfortného životného prostredia a určovania stratégie aktivít v oblasti „trvalo udržateľného rozvoja“, „udržateľnej výstavby“, „udržateľnej obnovy“.

* Prutsyn O., Rymashevsky B., Borusevich V. Architektonické a historické prostredie. - M.: Stroyizdat, 1990.

** Alferová G.V. Kniha kormidelníka ako najcennejší zdroj starovekého ruského urbanistického umenia // Byzantská dočasná kniha, 1973. - T. 35.