Параграф 34 ГДЗ Беляев 11 класс (Биология)

Приведите примеры выполнения живыми организмами перечисленных функций.
Живые организмы выполняют следующие функции: энергетическую (например, растения фиксируют солнечную энергию в процессе фотосинтеза), концентрационную (кораллы накапливают кальций в скелетах), деструктивную (грибы и бактерии разлагают органические остатки), средообразующую (деревья регулируют микроклимат леса) и транспортную (птицы переносят семена растений на большие расстояния).
Представьте себе, что концентрация кислорода в атмосфере увеличилась до 30 %. К каким изменениям в круговороте данного элемента это приведет? А при уменьшении до 10 %?
При увеличении концентрации кислорода до 30% ускорились бы процессы окисления и горения, что могло бы привести к более интенсивному выводу кислорода из атмосферы через образование оксидов. При уменьшении до 10% замедлились бы процессы дыхания и окисления, что нарушило бы баланс круговорота кислорода, так как его поступление от фотосинтезирующих организмов превышало бы расход. В обоих случаях это вызвало бы существенные изменения в сопряженных круговоротах углерода и других элементов.
Напишите уравнение реакции, отражающей превращение растворенного в воде гидрокарбоната кальция в карбонат кальция.
Уравнение реакции превращения гидрокарбоната кальция в карбонат кальция:
Ca(HCO3)2 > CaCO3v + CO2^ + H2O.
Этот процесс происходит при нагревании или испарении воды, когда растворимый гидрокарбонат кальция разлагается с образованием нерастворимого карбоната кальция (осадок), углекислого газа и воды.
Изобразите биогеохимический круговорот азота в виде цепочки превращений.
Биогеохимический круговорот азота можно представить в виде цепочки: N2 (атмосферный азот) > фиксация (бактериями/грозовыми разрядами) > NH4+/NO3- (почва) > усвоение растениями > органический азот (белки, ДНК) > разложение (редуцентами) > NH4? > нитрификация (NO2- > NO3-) > денитрификация > N2. Этот цикл включает биологическую фиксацию, усвоение растениями, передачу по пищевой цепи и возврат в атмосферу через разложение и денитрификацию.
Приведите примеры осадочных горных пород, содержащих фосфор. Напишите формулы соединений фосфора, входящих в состав этих руд.
К осадочным горным породам, содержащим фосфор, относятся фосфориты и апатиты, в состав которых входят соединения фосфора в виде Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) (апатит) и Ca3(PO4)2 (фосфат кальция). Эти минералы образуются преимущественно в морских осадках и являются основными источниками фосфора в биогеохимическом круговороте.
1. Какие функции выполняют живые организмы в биосфере?
Живые организмы выполняют в биосфере энергетическую (фотосинтез, хемосинтез), концентрационную (накопление элемен-тов), деструктивную (разложение органики), средообразующую (изменение среды) и транспортную (перемещение веществ) функции, формируя биогеохимические круговороты.
2. Какие биохимические процессы в клетке участвуют в превращениях воды, кислорода и углекислого газа?
В клетках основные процессы: фотосинтез (H2O + CO2 > O2 + органические вещества), дыхание (органические вещества + O2 > CO2 + H2O + энергия) и карбоксилирование/декарбоксилирование в метаболизме.
3. Что собой представляет биологический круговорот кислорода?
Биологический круговорот кислорода — это цикл: выделение O2 при фотосинтезе > потребление при дыхании и окислении > возврат в виде CO2 и H2O > повторная фиксация фотосинтетиками.
4. Какими путями в природе возможно превращение газообразного азота N2 в соединения азота?
Азот N2 превращается в соединения через:
1) биологическую фиксацию (клубеньковые бактерии > NH3);
2) грозовые разряды (N2 > NOx);
3) промышленный процесс Габера-Боша (N2 + 3H2 > 2NH3).
5. Вспомните, какие условия используются для промышленной фиксации азота (в колоннах синтеза аммиака).
Промышленная фиксация азота требует: высокого давления (200–300 атм), температуры 400–500°C, катализатора (железо с примесями) и подачи водорода (из метана или воды).
6. Используя дополнительные источники информации, подготовьте сообщение о жизни и научных достижениях В. И. Вернадского.
(Ссылка на презентацию ниже.)
7. Используя дополнительные источники информации, подготовьте сообщение о роли атмосферы (гидросферы, литосферы) в биогеохимическом круговороте (www.ecosystema.ru).
1) Атмосфера — резервуар газов (O2, CO2, N2), участвующих в фотосинтезе, дыхании и фиксации азота.
2) Гидросфера — растворитель и переносчик элементов (фосфор, кальций), среда для фотосинтеза водорослей.
3) Литосфера — источник минералов (фосфориты, карбонаты) и кладбище органики (уголь, нефть), обеспечивающее долгосрочный круговорот.
8. На основании материала параграфа:
а) сформулируйте определение биогеохимического круго-ворота;
Биогеохимический круговорот — это циклический процесс перемещения химических элементов (кислорода, углерода, азота и др.) между живыми организмами, атмосферой, гидросферой и литосферой, обеспечивающий непрерывное обновление веществ в биосфере. Пример: фотосинтез и дыхание связывают круговороты O2 и CO2.
б) составьте схемы, отражающие круговороты кислорода и воды.
Кислород
Вода
9. Проследите связи между круговоротами кислорода, углерода и водорода.
Фотосинтез объединяет все три цикла: растения поглощают углекислый газ (CO2) и воду (H2O), выделяя кислород (O2) и образуя органические вещества (связывая углерод и водород). При дыхании и разложении органики этот процесс обращается — кислород расходуется, а углерод и водород возвращаются в окружающую среду в виде CO2 и H2O. Гидрологический цикл (круговорот воды) обеспечивает перенос водорода и кислорода в форме воды, которая участвует как в фотосинтезе, так и в выветривании горных пород, влияя на доступность углерода. Таким образом, эти циклы образуют единую систему, где изменения в одном (например, накопление CO2) неизбежно затрагивают другие (кислородный баланс или климат через парниковый эффект).
Что такое сукцессия? (§ 30.)
Сукцессия — это закономерная и направленная смена состояний экосистемы на определенном участке, происходящая под влиянием изменений среды, деятельности живых организмов или внешних факторов (например, климата или антропогенного воздействия), при которой начальное и конечное состояния существенно отличаются (например, зарастание озера болотом или смена берёзовой рощи еловым лесом). Различают первичные сукцессии (начинающиеся на ранее безжизненных территориях, как лавовые поля) и вторичные (возникающие после частичного разрушения существовавшей экосистемы, например после пожара), завершающиеся климаксом — устойчивым сообществом, характерным для данного региона.

Выполнение

Живые организмы выполняют в биосфере несколько важных функций:

• энергетическую — растения в процессе фотосинтеза запасают солнечную энергию;
• концентрационную — кораллы накапливают кальций в скелетах;
• деструктивную — грибы и бактерии разлагают органические остатки;
• средообразующую — деревья изменяют и регулируют микроклимат леса;
• транспортную — птицы и другие животные переносят семена и вещества на большие расстояния.

При увеличении концентрации кислорода до 30 % усилились бы процессы окисления и горения, поэтому кислород быстрее расходовался бы в круговороте. При уменьшении до 10 % замедлились бы дыхание и окисление, что нарушило бы нормальный круговорот кислорода.

Уравнение реакции:

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O

Биогеохимический круговорот азота можно представить так:

N₂ → фиксация азота → NH₄⁺ / NO₃⁻ → усвоение растениями → органический азот → разложение редуцентами → NH₄⁺ → нитрификация → NO₃⁻ → денитрификация → N₂

Примеры осадочных горных пород, содержащих фосфор: фосфориты и апатиты. Основные соединения фосфора в их составе: Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH) и Ca₃(PO₄)₂.

1. Живые организмы в биосфере выполняют энергетическую, концентрационную, деструктивную, средообразующую и транспортную функции.

2. В превращениях воды, кислорода и углекислого газа участвуют фотосинтез и дыхание.

3. Биологический круговорот кислорода — это его выделение при фотосинтезе, потребление при дыхании и окислении, а затем повторное включение в круговорот веществ.

4. Газообразный азот N₂ превращается в соединения азота тремя путями: при биологической фиксации, при грозовых разрядах и в промышленности (синтез аммиака).

5. Для промышленной фиксации азота используют высокое давление, температуру около 400–500 °C и катализатор.

6. В. И. Вернадский — выдающийся русский учёный, основоположник учения о биосфере и биогеохимии. Он показал, что живое вещество играет огромную роль в круговороте химических элементов и в преобразовании оболочек Земли.

7. Роль оболочек Земли в биогеохимическом круговороте:

• атмосфера — резервуар газов (O₂, CO₂, N₂);
• гидросфера — среда и переносчик растворённых веществ;
• литосфера — источник минеральных веществ и место длительного накопления соединений.

8а. Биогеохимический круговорот — это циклическое перемещение химических элементов между живыми организмами, атмосферой, гидросферой и литосферой.

8б. Схемы круговоротов:

Кислород: фотосинтез → O₂ в атмосфере → дыхание, окисление, горение → CO₂ и H₂O → фотосинтез.

Вода: испарение → конденсация → осадки → поверхностный и подземный сток → океан, реки, озёра → испарение.

9. Круговороты кислорода, углерода и водорода тесно связаны между собой. При фотосинтезе растения поглощают CO₂ и H₂O, образуют органические вещества и выделяют O₂. При дыхании и разложении органических веществ кислород расходуется, а углерод и водород возвращаются в среду в виде CO₂ и H₂O.

Сукцессия — это закономерная направленная смена экосистем на определённой территории.