3. Решить ситуационные задания:

Задание 1

Примерно 500-600 млн. лет назад в археозое сформировался обмен веществ между неорганической и органической природой, который сохраняется до настоящего времени. В этом обмене первичную органическую продукцию дают растительные (автотрофные) организмы, которые синтезируют из минеральных элементов, органическое вещество своего тела составляет основу пищевой цепи. Питающееся ими гетеротрофные организмы потребляют готовое органическое вещество, и поэтому их продукция является вторичной. Бактерии питаются остатками отмерших организмов и, в свою очередь служат пищей для многих животных. Они играют большую роль в обмене веществ, восстанавливая в процессе своей жизнедеятельности из органических продуктов минеральные элементы.

a) Объяснить, как происходит обмен веществ между неорганической и органической природой?

b) Назвать основные химические элементы, которые постоянно находятся в круговороте веществ в периоде.

c) Какова роль бактерий в образовании почвы?

Круговорот веществ - закономерный процесс многократного участия веществ в явлениях, протекающих и биосфере планеты. Вещество, вовлеченное в круговорот, не только перемещается, но и испытывает трансформацию и не редко меняет свое физическое и химическое состояния. Особенно активную роль в ускорении круговорота и трансформации играют живые организмы.

Схема переноса веществ и энергии в природных экосистемах представлена на рисунке 2.

Рис. 2 - Схема переноса веществ и энергии в природных экосистемах представлена на рисунке

Различают три основных типа биогеохимических круговоротов:

1) круговорот воды;

2) круговорот элементов преимущественно в газовой фазе (кислорода, углерода, азота и др.);

3) круговорот элементов преимущественно в твердой и жидкой фазах (фосфора и др.).

Круговорот углерода на суше начинается с фиксации углекислого газа растениями в процессе фотосинтеза. Из СО₂ и Н₂О образуются углеводы и высвобождается кислород. Фиксированный в растениях углерод в некоторой степени потребляется животными. Отжившие животные и растения разлагаются микроорганизмами. В результате чего углерод мертвого органического вещества окисляется до углекислого газа и снова попадает в атмосферу. Кроме того, углерод частично выделяется на всех стадиях круговорота в составе СО₂ во время дыхания растений и животных. Подобный круговорот углерода совершается и в океане.

Круговорот азота (рис. 3). Азот, которого очень много в атмосфере, усваивается растениями лишь после соединения его с водородом или кислородом.

Рис. 3 - Круговорот азота

Это, как правило, происходит в результате различных физических явлений, протекающих в атмосфере (атмосферная фиксация) и производстве (промышленная фиксация), а также в результате действия азотфиксирующих бактерий или водорослей (биофиксация). Соединения азота используются растениями и через них по пищевым цепям попадают к животным. Растительные и животные отходы, мертвые организмы разлагаются, и с помощью денитрифицирующих бактерий происходит восстановление азота и возвращение его в атмосферу.

Бактерии в почве разлагают органические вещества на неорганические и тем самым играют важнейшую роль в образовании почвы.