- •1878Г ф.Энгельс «Диалектика природы»
- •4.Происхождение жизни: гипотеза панспермии и абиогенного происхождения жизни. Главные этапы возникновения и развития жизни.
- •5.Типы клеточной организации. Строение про- и эукариотических клеток.
- •6.Гипотезы происхождения эукариотических клеток (симбиотическая, инвагинационная).
- •7.Иерархические уровни организации жизни. Проявления главных свойств жизни на различных уровнях её организации.
- •Уровни организации жизни
- •1.8. Проявление главных свойств жизни
- •На разных уровнях ее организации
- •Модель ступенчатой горки.
- •8.Клетка - элементарная биологическая система. Клеточная теория т.Шванна и м.Шлейдена, история, её основные положения. Современное состояние клеточной теории. Значение клеточной теории.
- •Клеточная теория
- •Современная клеточная теория
- •Клетка — элементарная единица живого
- •2.1. Клеточная теория
- •9.Биологическая мембрана, молекулярная организация и функции. Транспорт веществ через мембрану (модели транспорта).
- •10.Ядро. Строение и функции.
- •11.Цитоплазма. Органеллы общего значения и специальные, их строение и функции.
- •12.Поток информации, энергии и вещества в клетке.
- •2.3.4. Внутриклеточный поток энергии
- •2.3.5. Внутриклеточный поток веществ
- •13.Жизненный и митотический (пролиферативный) цикл клетки. Фазы митотического цикла, их характеристика и значение.
- •15.Структура днк, её свойства и функции. Репликация днк.
- •16.Классификация нуклеотидных последовательностей в геноме эукариот (уникальные и повторяющиеся последовательности).
- •17.Мутации, их классификации и механизмы возникновения. Медицинское и эволюционное значение.
- •18.Репарация как механизм поддержания генетического гомеостаза. Виды репарации. Мутации, связанные с нарушением репарации и их роль в патологии.
- •19.Ген, его свойства. Генетический код, его свойства. Структура и виды рнк. Процессинг, сплайсинг. Роль рнк в процессе реализации наследственной информации.
- •20.Рибосомный цикл синтеза белка (инициация, элонгация, терминация). Посттрансляционные преобразования белков.
- •21.Взаимосвязь между геном и признаком. Гипотеза «один ген - один фермент», ее современная трактовка: «один ген – одна полипептидная цепь»
- •22.Ген как единица изменчивости. Генные мутации и их классификация. Причины и механизмы возникновения генных мутаций. Последствия генных мутаций.
- •1.Мутации по типу замены азотистых оснований.
- •2.Мутации со сдвигом рамки считывания.
- •3.Мутации по типу инверсии нуклеотидных последовательностей в гене.
- •25.Геном, кариотип как видовые характеристики. Характеристика кариотипа человека в норме.
- •26.Геном как эволюционно сложившаяся система генов. Функциональная классификация генов (структурные, регуляторные). Регуляция экспрессии генов у прокариот и эукариот.
- •27.Геномные мутации, причины и механизмы их возникновения. Классификация и значение геномных мутаций. С 152-154.
- •28.Эволюция генома. Роль ампфликации генов, хромосомных перестроек, полиплоидизации, подвижных генетических элементов, горизонтального переноса информации в эволюции генома. Секвенирование генома.
- •29.Размножение. Способы и формы размножения организмов. Половое размножение, его эволюционное значение.
- •30.Гаметогенез. Мейоз. Цитологическая и цитогенетическая характеристика. Особенности ово- и сперматогенеза у человека.
- •31.Морфология половых клеток.
- •32.Оплодотворение, его фазы, биологическая сущность. Партеногенез. Типы определения пола.
- •33.Предмет, задачи, методы генетики. История развития генетики. Роль отечественных ученых (н. И. Вавилов, н. К. Кольцов, а. С. Серебровский, с. С. Четвериков) в развитии генетики.
- •34.Понятия: генотип, фенотип, признак. Аллельные и неаллельные гены, гомозиготные и гетерозиготные организмы, понятие гемизиготности.
- •35.Закономерности наследования при моногибридном скрещивании.
- •36.Дигибридное и полигибридное скрещивание. Закон независимого комбинирования генов и его цитологические основы. Общая формула расщепления при независимом наследовании.
- •37.Множественные аллели. Наследование групп крови человека системы аво.
- •38.Взаимодействие неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия, модифицирующее действие.
- •39.Хромосомная теория наследственности. Сцепление генов. Группы сцепления. Кроссинговер как механизм, определяющий нарушения сцепления генов.
- •Основные положения хромосомной теории наследственности
- •Сцепленное наследование
- •40.Наследование. Типы наследования. Особенности аутосомного, х-сцепленного и голандрического типов наследования. Полигенное наследование.
- •41.Количественная и качественная специфика проявления генов в признаках: пенетрантность, экспрессивность, плейотропность, генокопии.
- •42.Изменчивость. Формы изменчивости: модификационная и генотипическая, их значение в онтогенезе и эволюции.
- •43.Фенотипическая изменчивость и её виды. Модификации и их характеристики. Норма реакции признака. Фенокопии. Адаптивный характер модификаций.
- •Норма реакции
- •45.Комбинативная изменчивость, её механизмы. Значение комбинативной изменчивости в обеспечении генотипического разнообразия людей.
- •46.Генные болезни человека, механизмы их возникновения и проявления. Примеры. С 258-261
- •47.Хромосомные болезни человека, механизмы их возникновения и проявления. Примеры.
- •45,Х0 синдром Шеришевкого-Тернера
- •Аномалии числа хромосом
- •Болезни, обусловленные нарушением числа аутосом (неполовых) хромосом
- •Болезни, связанные с нарушением числа половых хромосом
- •Болезни, причиной которых является полиплоидия
- •Нарушения структуры хромосом
- •48.Геномные болезни человека, механизмы их возникновения и проявления. Примеры.
- •45,Х0 синдром Шеришевкого-Тернера
- •49.Болезни человека с наследственной предрасположенностью, механизмы их возникновения и проявления. Примеры. С 262-263.
- •3.Биохимические методы.
- •4. Молекулярно-генетические методы.
- •51.Популяционно-статистический метод в генетике человека. Закон Харди-Вайнберга и его применение для популяций человека.
- •Практическое значение закона Харди-Вайнберга
- •52.Генеалогический метод изучения генетики человека. Особенности наследования признаков в родословных с аутосомно-доминантным, аутосомно-рецессивным, х-сцепленным и у-сцепленным типах наследования.
- •53.Близнецовый метод изучения генетики человека, возможности метода. Определение соотносительной роли наследственности и среды в развитии признаков и патологических состояний человека.
- •54.Цитогенетический метод изучения генетики человека. Денверская и Парижская классификация хромосом. Возможности идентификации хромосом человека.
- •55.Медико-генетические аспекты брака. Близкородственные браки. Медико-генетическое консультирование
- •56.Пренатальная диагностика наследственных заболеваний человека. Методы пренатальной диагоностики и их возможности.
- •61.Провизорные органы зародышей позвоночных (амнион, хорион, аллантоис, желточный мешок, плацента), их функции.
- •62.Особенности эмбрионального развития человека.
- •63.Постнатальный онтогенез и его периоды. Основные процессы: рост, формирование дефинитивных структур, половое созревание, репродукция, старение.
- •Возрастная периодизация жизни человека (1965).
- •Изменение длины тела.
- •64.Старение как закономерный этап онтогенеза. Проявления старения на молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях.
- •Признаки старения.
- •Гипотезы старения.
- •Признаки старения.
- •Гипотезы старения.
- •8.5. Старость и старение.
- •Смерть как биологическое явление
- •8.5.1. Изменение органов и систем органов в процессе старения
- •8.5.2. Проявление старения на молекулярном,
- •Субклеточном и клеточном уровнях
- •8.6. Зависимость проявления старения
- •От генотипа, условий и образа жизни
- •8.6.1. Генетика старения
- •У различных видов млекопитающих животных
- •8.6.2. Влияние на процесс старения условий жизни
- •8.6.3. Влияние на процесс старения образа жизни
- •8.6.4. Влияние на процесс старения эндоэкологической ситуации
- •8.7. Гипотезы,
- •Объясняющие механизмы старения
- •67.Основные концепции в биологии развития (преформизм, эпигенез).
- •Классификация терминов (Вена, 1967 год).
- •История трансплантологии в России.
- •93.Индивидуальное и историческое развитие. Закон зародышевого сходства. Биогенетический закон. Рекапитуляция.
- •Ценогенез
- •Филэмбриогенез
- •Эволюции органов
- •13.3.1. Дифференциация и интеграция
- •В эволюции органов
- •13.3.2. Закономерности морфофункциональных преобразований органов
- •13.3.3. Возникновение и исчезновение
- •Биологических структур в филогенезе
- •13.3.4. Атавистические пороки развития
- •13.3.5. Аллогенные аномалии и пороки развития
- •И индивидуальном развитии.
- •Соотносительные преобразования органов
- •96.Филогенез наружных покровов хордовых животных. Онтофилогенетические пороки развития наружных покровов у человека.
- •97.Филогенез пищеварительной системы хордовых. Онтофилогенетические пороки пищеварительной системы у человека.
- •14.3.1. Ротовая полость
- •14.3.2. Глотка
- •14.3.3. Средняя и задняя кишка
- •98. Филогенез дыхательной системы хордовых. Онтофилогенетические пороки дыхательной системы у человека.
- •99.Филогенез кровеносной системы хордовых животных. Филогенез артериальных жаберных дуг. Онтофилогенетические пороки сердца и кровеносных сосудов у человека.
- •14.4.1. Эволюция общего плана строения
- •Кровеносной системы хордовых
- •14.4.2. Филогенез артериальных жаберных дуг
- •14.5.1. Эволюция почки
- •14.5.2. Эволюция половых желез
- •14.5.3. Эволюция мочеполовых протоков
- •101.Филогенез нервной системы позвоночных. Этапы эволюции головного мозга позвоночных. Онтофилогенетические пороки нервной системы у человека.
- •102.Филогенез эндокринной системы. Гормоны. Эволюционные преобразования желез внутренней секреции у хордовых животных. Онтофилогенетические пороки эндокринной системы у человека.
- •14.6.2.1. Гормоны
- •14.6.2.2. Железы внутренней секреции
- •104.Сравнительный обзор скелета позвоночных животных. Скелет головы. Осевой скелет. Скелет конечностей. Основные тенденции прогрессивной эволюции. Врожденные пороки развития скелета у человека.
- •14.2.1. Скелет
- •14.2.1.1. Осевой скелет
- •14.2.1.2. Скелет головы
- •14.2.1.3. Скелет конечностей
- •14.2.2. Мышечная система
- •14.2.2.1. Висцеральная мускулатура
- •14.2.2.2. Соматическая мускулатура
- •106.Биологические предпосылки прогрессивного развития гоминид. Антропогенез. Характеристика основных этапов.
- •108.Внутривидовая дифференциация человечества. Расы и расогенез. Видовое единство человечества. Современная классификация и распространение человеческих рас. Популяционная концепция рас.
- •15.4.1. Расы и расогенез
- •109.Экологические факторы в антропогенезе. Адаптивные экологические типы человека, их соотношение с расами и происхождение. Роль социальной среды в дальнейшей дифференциации человечества.
- •15.4.3. Происхождение адаптивных экологических типов
- •110.Биосфера как естественно - историческая система. Современные концепции биосферы: биохимическая, биогеноценологическая, термодинамическая, геофизическая, кибернетическая.
- •112.Живое вещество биосферы. Количественная и качественная характеристика. Роль в природе планеты.
- •113.Эволюция биосферы. Ресурсы биосферы.
- •114.Международные и национальные программы по изучению биосферы.
- •Международные организации по охране природы при оон.
- •115.Вклад отечественных ученых в развитие учения о биосфере. (в. В. Докучаев, в. И. Вернадский, в. Н. Сукачев).
- •Классификация паразитизма
- •И паразитов
- •125.Паразитоценоз. Взаимоотношения в системе паразит-хозяин на уровне отдельной особи. Адаптации к паразитическому образу жизни. Факторы действия паразита на организм хозяина.
- •126.Циклы развития паразитов. Чередование поколений и феномен смены хозяев. Основные, резервуарные и промежуточные хозяева. Расселение паразитов и проблемы поиска хозяина.
- •128.Трансмиссивные болезни (облигатные и факультативные). Антропонозы и зоонозы. Биологические принципы борьбы с паразитарными заболеваниями. Учение к.И.Скрябина о девастации.
- •129.Тип простейшие. Классификация. Характерные черты организации. Значение для медицины.
- •19.1.1. Класс Саркодовые Sarcodina
- •19.1.2. Класс Жгутиковые Flagellata
- •19.1.3. Класс Инфузории Infusoria
- •19.1.4. Класс Споровики Sporozoa
- •131.Комменсальные и условно-патогенные простейшие: Амеба кишечная, Амеба ротовая.
- •132.Трихомонады. Систематика, морфология, географическое распространение, цикл развития, пути заражения, патогенное действие, обоснование методов лабораторной диагностики, меры профилактики.
- •133.Трипаносомы. Систематика, морфология, географическое распространение, цикл развития, пути заражения, патогенное действие, обоснование методов лабораторной диагностики, меры профилактики
- •134.Лямблия кишечная. Систематика, морфология, географическое распространение, цикл развития, пути заражения, патогенное действие, обоснование методов лабораторной диагностики, меры профилактики.
- •135.Лейшмании. Систематика, морфология, географическое распространение, цикл развития, пути заражения, патогенное действие, обоснование методов лабораторной диагностики, меры профилактики.
- •139.Балантидий кишечный. Систематическое положение, цикл развития, географическое распространение, пути заражения, патогенное действие, методы лабораторной диагностики, меры профилактики.
- •140.Тип плоские черви. Классификация. Характерные черты организации, медицинское значение.
- •150.Цистицеркоз. Пути заражения. Обоснование методов лабораторной диагностики. Меры профилактики.
- •155.Тип круглые черви. Классификация. Характерные черты организации. Медицинское значение.
- •Биология наиболее распространенных филярий, паразитов человека
- •167.Класс Паукообразные. Классификация. Характерные черты организации. Медицинское значение.
- •Трахейнодышащие.
- •Вирусные заболевания.
- •169.Класс Насекомые. Классификация. Характерные черты организации. Отряды, имеющие эпидемиологическое значение. Насекомые-возбудители миазов.
- •170.Комнатная муха, муха це-це, вольфартова муха. Систематическое положение, морфология, географическое распространение, развитие, эпидемиологическое значение, меры борьбы и профилактики.
- •171.Вши, блохи. Систематическое положение, морфология, географическое распространение, развитие, эпидемиологическое значение, меры борьбы и профилактики.
- •172.Комары. Систематическое положение, морфология, географическое распространение, развитие, медицинское значение, меры борьбы и профилактики.
- •173.Мошки, мокрецы. Систематическое положение, морфология, географическое распространение, развитие, медицинское значение, меры борьбы и профилактики.
- •174.Москиты. Систематическое положение, морфология, географическое распространение, развитие, медицинское значение, меры борьбы и профилактики.
- •175. Компоненты гнуса.
- •177.Роль отечественных ученых в развитии общей и медицинской паразитологии (в. А. Догель, в. Н. Беклемишев, е. Н. Павловский, к. И. Скрябин).
- •Беклемишев, Владимир Николаевич
110.Биосфера как естественно - историческая система. Современные концепции биосферы: биохимическая, биогеноценологическая, термодинамическая, геофизическая, кибернетическая.
Термин «биосфера» введен австрийским геологом Э. Зюссом в 1875г. для обозначения особой оболочки Земли, образованной совокупностью живых организмов, что соответствуетбиологической концепции биосферы.В указанном смысле названный термин используют ряд исследователей и в настоящее время.
Представление о широком влиянии живых существ на протекающие в природе процессы было сформулировано В.В. Докучаевым, который показал зависимость процесса почвообразования не только от климата, но и от совокупного влияния растительных и животных организмов.
В. И Вернадский развил это направление и разработал учение о биосфере как глобальной системе нашей планеты,в которой основной ход геохимических и энергетических превращений определяется живым веществом. Он распространил понятие биосферы не только на сами организмы, но и на среду их обитания, чем придал концепции биосферыбиогеохимическийсмысл. Большинство явлений, меняющих в масштабе геологического времени облик Земли, рассматривали ранее как чисто физические, химические или физико-химические (размыв, растворение, осаждение, выветривание пород и т. д.). В.И. Вернадский создал учение огеологической роли живых организмови показал, что деятельность последних представляет собой важнейший фактор преобразования минеральных оболочек планеты.
С именем В.И. Вернадского связано также формирование социально-экономической концепции биосферы,отражающей ее превращение на определенном этапе эволюции вноосферу(см. гл. 25)вследствие деятельности человека, которая приобретает роль самостоятельной геологической силы. Учитывая системный принцип организации биосферы, а также то, что в основе ее функционирования лежат круговороты веществ и потоки энергии, современной наукой сформулированыбиохимическая, термодинамическая, биогеоценотическая, кибернетическая концепции биосферы.
Биосферой называют оболочку Земли, которая населена и активно преобразуется живыми существами. Согласно В.И. Вернадскому, биосфера —это такая оболочка, в которой существует или существовала в прошлом жизнь и которая подвергалась или подвергается воздействию живых организмов. Она включает: 1)живое вещество, образованное совокупностью организмов; 2)биогенное вещество, которое создается и перерабатывается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, сланцы, известняки и др.);3)косное вещество, которое образуется без участия живых организмов (продукты тектонической деятельности, метеориты); 4)биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы).
Учение о биосфере создано Вернадским, опубликовано в 1926 году в труде «Биосфера».
Биолдогическая концепция.
Самые ранние представлении\я о биосфере как совокупности живых организмов. Первым термин употребил Ламарк 9биосфера – область жизни).
Милль и Зюсс: « Биосфера – совокупность живых существ»
Ошибка концепции: исследователи отделяли живое от неживого.
Биогеохимическая концепция.
Немецкий ученый Малишотт выдинул идею го том, что биосфера выражается прежде всего в круговороте веществ с участием живых существ.
Докучаев писал о совместном действии климата, живых организмов, минеральной среды в образовании почыв. Наиболее распростарненная концепция.
Термодинамическая концепция.
Биосфера – система, которая обменивается с космосом энергией и подчиняется Ворому Закону термодинамики.
Кибернетическая концепция.
Биосфера – система саморегулирующаяся, которую можно моделировать и изучать протекающие в ней процессы.
Геохимическая концепция.
Живые организмы взаимодействуют между собой и с окружающей средой. Пр этом создаются глубокие метаболические связи с геохимическими факторами. Минеральные вещества идут на построении е скелета, регуляцию осмоса, функции кровеносной системы, велючается в обмен веществ. Изменяется среда – изменяется состав организмов. Дальнейшая разработка концепции принадлежит Вернадскому.
Его заслуга в том, что он разработал учение о биосфере как глобальной системе Земли, в которой основной ход геохимических и энергетиеских превращений определяетсяживыми организмами.
Распространил поняие «биосфера» на живые организмы и среду их обитания.
Создал теорию о живом веществе и геохимической роли живых организмов.
создал учение о преобразовании биосферы в ноосферу, как результат действий человека.
111.Структура биосферы. Функции биосферы в развитии природы Земли и поддержания в ней динамических равновесий (окислительно-восстановительная, газообмен, концентрирование рассеянных в геосфере элементов, синтез и разложение органического вещества). Круговорот веществ.
Биосфера представляет собой многоуровневую систему, включающую подсистемы различной степени сложности. Границы биосферы определяются областью распространения организмов в атмосфере, гидросфере и литосфере (рис. 24.1).Верхняя граница биосферы проходит примерно на высоте 20км. Таким образом, живые организмы расселены в тропосфере и в нижних слоях стратосферы. Лимитирующим фактором расселения в этой среде является нарастающая с высотой интенсивность ультрафиолетовой радиации. Практически все живое, проникающее выше озонового слоя атмосферы, погибает. В гидросферу биосфера проникает на всю глубину Мирового океана, что подтверждает обнаружение живых организмов и органических отложений до глубины 10—11км. В литосфере область распространения жизни во многом определяет уровень проникновения воды в жидком состоянии —живые организмы обнаружены до глубины примерно 7,5км.
Атмосфера.Эта оболочка состоит в основном из азота и кислорода. В меньших концентрациях она содержит углекислый газ и озон. Состояние атмосферы оказывает большое влияние на физические, химические и особенно биологические процессы на земной поверхности и в водной среде. Наибольшее значение для биологических процессов имеют кислород атмосферы, используемый для дыхания организмов и минерализации омертвевшего органического вещества, углекислый газ, расходуемый при фотосинтезе, а также озон, экранирующий земную поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения. Вне атмосферы существование живых организмов невозможно. Это видно на примере лишенной жизни Луны, у которой нет атмосферы. Исторически развитие атмосферы связано с геохимическими процессами, а также жизнедеятельностью организмов. Так, азот, углекислый газ, пары воды образовались в процессе эволюции планеты благодаря (в значительной мере) вулканической активности, а кислород —в результате фотосинтеза.
Гидросфера.Вода является важной составной частью всех компонентов биосферы и одним из необходимых факторов существования живых организмов. Основная ее часть (95%)заключена в Мировом океане, который занимает примерно 70%поверхности Земного шара. Общая масса океанических вод составляет свыше 1300млн. км3. Около24млн. км3воды содержится в ледниках, причем 90%этого объема приходится на ледяной покров Антарктиды. Столько же воды содержится под землей. Поверхностные воды озер составляют приблизительно 0,18млн. км3(из них половина соленые), а рек—0,002млн. км3.
Количество воды в телах живых организмов достигает примерно 0,001млн. км3. Из газов, растворенных в воде, наибольшее значение имеют кислород и углекислый газ. Количество кислорода в океанических водах изменяется в широких пределах в зависимости от температуры и присутствия живых организмов. Концентрация углекислого газа также варьирует, а общее количество его в океане в 60раз превышает его содержание в атмосфере. Гидросфера формировалась в связи с развитием литосферы, выделившей за геологическую историю Земли значительный объем водяного пара и так называемых ювенильных (подземных магматических) вод.
Литосфера.Основная масса организмов, обитающих в пределах литосферы, сосредоточена в почвенном слое, глубина которого обычно не превышает нескольких метров. Почвы, будучи, по терминологии В.И. Вернадского, биокосным веществом, представлены минеральными веществами, образующимися при разрушении горных пород, и органическими веществами —продуктами жизнедеятельности организмов.
Биотический круговорот.Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговоротов химических элементов. Глобальный биотический круговорот осуществляется при участии всех населяющих планету организмов. Он заключается в циркуляции веществ между почвой, атмосферой, гидросферой и живыми организмами. Благодаря биотическому круговороту возможно длительное существование и развитие жизни при ограниченном запасе доступных химических элементов. Используя неорганические вещества, зеленые растения за счет энергии Солнца создают органическое вещество, которое другими живыми существами (гетеротрофами —потребителями и деструкторами) разрушается, с тем чтобы продукты этого разрушения могли быть использованы растениями для новых органических синтезов.
Важная роль в глобальном круговороте веществ принадлежит циркуляции воды между океаном, атмосферой и верхними слоями литосферы. Вода испаряется и воздушными течениями переносится на многие километры. Выпадая на поверхность суши в виде осадков, она способствует разрушению горных пород, делая их доступными для растений и микроорганизмов, размывает верхний почвенный слой и уходит вместе с растворенными в ней химическими соединениями и взвешенными органическими частицами в океаны и моря. Подсчитано, что с поверхности Земли за 1мин испаряется около 1млрд. т Н20 (на образование 1г водяного пара необходимо 2,248кДж). Энергия, затрачиваемая на испарение воды, возвращается в атмосферу (рис.24.2).Циркуляция воды между Мировым океаном и сушей представляет собой важнейшее звено в поддержании жизни на Земле и основное условие взаимодействия растений и животных с неживой природой.
Под влиянием этого процесса происходит постепенное разрушение литосферы, перенос ее компонентов в глубины морей и океанов.
На создание органического вещества расходуется всего 0,1—0,2% солнечной энергии, достигающей поверхности планеты. Благодаря этой энергии осуществляется значительный объем работы по перемещению химических элементов.
В качестве примеров биотического круговорота рассмотрим круговороты углерода и азота в биосфере (рис. 24.3; 24.4).Круговорот углерода начинается с фиксации атмосферного диоксида углерода в процессе фотосинтеза. Часть образовавшихся при фотосинтезе углеводов используют сами растения для получения энергии, часть потребляется животными. Углекислый газ выделяется в процессе дыхания растений и животных. Мертвые растения и животные разлагаются, углерод их тканей окисляется и возвращается в атмосферу. Аналогичный процесс происходит и в океане.
Круговорот азотатакже охватывает все области биосферы (рис.24.4).Хотя его запасы в атмосфере практически неисчерпаемы, высшие растения могут использовать азот только после соединения его с водородом или кислородом. Исключительно важную роль в этом процессе играют азотфиксирующие бактерии. При распаде белков этих микроорганизмов азот снова возвращается в атмосферу.
Показателем масштаба биотического круговорота служат темпы оборота углекислого газа, кислорода и воды. Весь кислород атмосферы проходит через организмы примерно за 2тыс. лет, углекислый газ — за 300лет, а вода полностью разлагается и восстанавливается в биотическом круговороте за 2млн. лет (рис. 24.5).
Благодаря биотическому круговороту биосфере присущи определенные геохимические функции: газовая —биогенная миграция газов в результате фотосинтеза и азотфиксации;концентрационная —аккумуляция в своих телах живыми организмами химических элементов, рассеянных во внешней среде;окислительно-восстановительная —превращение веществ, содержащих атомы с переменной валентностью (например,Fе, Mn);биохимическая —процессы протекающие в живых организмах.
Стабильность биосферы.Биосфера представляет собой сложную экологическую систему, работающую в стационарном режиме. Стабильность биосферы обусловлена тем, что результаты активности трех групп организмов, выполняющих разные функции в биотическом круговороте,—продуцентов(автотрофы),потребителей(гетеротрофы) идеструкторов(минерализующие органические остатки) —взаимоуравновешиваются. То, что в биосфере поддерживается постоянство ее главных характеристик (гомеостаз), не исключает способности ее к эволюции.
Биофера включает живое вещество как совокупность жэивых организмов, биогенное вещество, которое создается, перерабатывается в процессе жизнедеятельности живых организмов : газы, нефть, каменный уголь, известники, сланцы. Косное вещество – образуется без участия живых организмов и абиогенных процессов. В биосферу входят радиоактивные вещества, рассеянные атомы, вещество космического происхождения.
Биосфера имеет несколько уровней. Границы бмиосферы – границы жизни на Земле. Ограничиваются температурой.
Верхняя граница – 20 км выше уровня земли. Тропосфера и нижний слой стратосферы. Нижняя - -20 км (глубина океана +10 км).
Между ними раполагаются литосфера, атмосфера и гидросфера.
Атмосфера включает в себя косное и биогенное вещество. Это важное условие жизни на Земле,т.к. регулирует климат, пропускает УФ-лучи, сохраняет тепло, служит средой для распространения света и звука, является источником кислорода для дыхания. Это среда, ерез которую Земля сообщается с Космосом.
Гидросфера – вся совокупность водных объектов (+почвенные воды. Ледники). Необходима, т.к. все организмы состоят из веществ, находящихся в водной фазе. Все биохимичекие процессы протекают в водной фазе.
Литосфера. Верхняя оболочка Земли. Самый верхний слой – почва. Толщина литосферы под горами составляет – 70-75, а под морем – 6-8 км. Почва – результата взаимодействия 5 факторов (по Докучаеву):
- геологические породы;
- климат;
- живые организмы;
- рельеф;
- время.
Через почву проходят обменные процессы энергией и веществами между живыми организмами, литосферой, гидросферой и атмосфкерой.
Живое вещество (о Вернадскому) – совокупность живых организмов. Биосфера – оболочка Земли, состав, энергетика, структура которой определяются деятельностью живых организмов. Вернадский доказал, что живые организмы, когда-то обитавшие и сейчас обитающие на Земле играют роль в геологической эволюции.
Живое вещество распространено неравномерно. В основно – в почве, на ее поверхности и верхней части гидросферы.
На суше выделяют 2 уровня жизни:
- на поверхности;
- в глубине.
В воде выделяют 3 уровня:
- планктон;
- нектон (плавающие организмы);
- бентос (на дне– глубинные существа).
Биомасса: на суше растений – 99,2%. Животных и микроорганизмов – 0,8%. В океане растений- 6,3%, животных и микроорганизмов – 93,7%,
По содержанию атомов водорода и кислорода живое вещество ближе к гидросфере, по содержанию углерода, кальция, азота – в живом веществе их концентрация выше, чем в гидросфере.
99% массы живых организмов пиходится на элементы земной коры.