Практическое занятие № 3
Абиотические факторы.
Химические параметры среды как экологический фактор
Цель занятия: закрепить знания о химическом составе окружающей среды как экологическом факторе.
Основные понятия: биогенные, абиогенные элементы, макроэлементы, микроэлементы, биогеохимические циклы, эвриоксибионты, стенооксибионты, эвригалинные, стеногалинные организмы, аэробы, анаэробы
Известные на настоящий момент химические элементы в биологии разделяют на группы биогенных и абиогенных. На каком основании происходит распределение элементов по группам? Приведите соответствующие примеры. Каково значение элементов каждой из групп?
В группе биогенных элементов выделяют макроэлементы и микроэлементы. В чем их различия? Из приведенных ниже примеров выберите абиогенные элементы, биогенные макроэлементы, биогенные микроэлементы. Каковы функции указанных биогенных элементов?
Водород, хлор, медь, гелий, углерод, кальций, стронций, кислород, золото, ртуть, железо, азот, хром, бром, фосфор, калий, алюминий, сера, натрий, кобальт, мышьяк, йод
Рассмотрите схемы биогеохимических циклов воды и основных макроэлементов (рисунок 2). Зарисуйте их. Укажите этапы преобразования, которые могут быть изменены человеческой деятельностью. Какие стадии циклов в большей степени определяют их длительность? Ответ поясните.
Опишите возможные пути поступления веществ из окружающей среды в живой организм. Какими параметрами организма и среды определяется перемещение веществ в живые структуры и из них?
Среди неметаллов по способности накопления в телах живых организмов приоритет принадлежит углероду, а среди металлов – кальцию. Каковы причины такого распределения указанных элементов? В каких организмах происходит преимущественное накопление кальция, какие функции он выполняет?
По источнику получения органического вещества живые организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов. Какие вещества являются источниками
А Б В
Г Д
Рисунок
2 – Круговороты азота (А), фосфора (Б),
углерода (В), серы (Г) и воды (Д)
I
– основной цикл, II
и III
– резервные циклы
углерода для организмов этих групп? Как называются процессы, в результате которых происходит обеспечение организмов органическими веществами?
Кислород, как простое вещество является одним из обязательных компонентов среды обитания. Однако для некоторых организмов присутствие кислорода в среде не только замедляет жизнедеятельность, но и может привести к гибели организма. Каковы биологические функции кислорода? Как можно классифицировать организмы по отношению к потребности в кислороде?
Выберите правильное утверждение.
Содержание макроэлементов в составе всех живых существ одинаковое независимо от особенностей их биологии;
Главным макроэлементом является углерод, поскольку он образует все виды органических соединений, входящих в состав живых организмов
Основная роль в связывании углерода в его цикле принадлежит образованию залежей известняка, а в процессе высвобождения – дыханию;
Значительная часть атмосферного азота поглощается растениями и используется для синтеза нуклеиновых кислот
Все биогенные элементы, необходимые животным, поступают с пищей;
Высвобождение азота и серы из органического вещества происходит преимущественно при его разложении.
Известно, что недостаток какого-либо элемента биогенной группы вызывает нарушение строения и жизнедеятельности организмов. Как скажется на этом процессе избыток макроэлементов, микроэлементов? Ответ обоснуйте.
К группе микроэлементов относятся кадмий, свинец, медь, железо. Однако в настоящее время эти элементы и их соединения рассматриваются в качестве основных экотоксинов, отрицательно влияющих на строение и функционирование живых систем разного уровня. Объясните этот факт. Ответ проиллюстрируйте соответствующими примерами.
Контрольные вопросы.
В каких средах жизни на долю анаэробов будет приходиться наибольшее количество живого компонента?
Почему для значительной части животных кальций является макроэлементом, а для растений микроэлементом?
Какие процессы будут происходить в организме при недостатке биогенных элементов?