біогенна речовина приклад
Біогенна речовина — органо-мінеральні та органічні продукти, створені певними організмами (всі форми дендриту, кам'яне вугілля, нафта, газ тощо).
Чому вуглець кисень водень та азот належать до головних Біоелементів?
полягає насамперед у тому, що окремі з них (кисень, водень, вуглець, азот, фосфор, сірка) використовуються в живих організмах для синтезу орган. сполук (нуклеїнові кислоти, вуглеводи, білки, ліпіди, ліпоїди тощо), а інші, в основному мікроелементи, є складовими молекул, які контролюють різні біохім. Кеш
Чому Карбон основа життя на Землі?
Вуглець — дуже важливий біогенний елемент, який складає основу життя на Землі, структурна одиниця величезної кількості органічних сполук, що беруть участь у побудові організмів та забезпеченні їхньої життєдіяльності. Значна частина необхідної для організмів енергії утворюється в клітинах за рахунок окиснення вуглецю.
Яка кількість хімічних елементів?
На сьогодні відомі 112 (за іншими даними 114) хімічних елементів, що міцно “закріпили” своє місце в періодичній системі Д.
Біогенні речовини — Вікіпедія Біоге́нні речови́ни (елеме́нти) або біоге́ни (від грец. bios — життя, genos — народження) — речовини, що найбільш активно беруть участь в життєдіяльності водних організмів. До них належать мінеральні сполуки азоту (NH , NO , NO ), фосфору (Н2PO , HPO 4, PO 4), кремнію (HSiO , SiO 3), … See moreЖива речовина
Жива́ речовина́ — вся сукупність тіл живих організмів в біосфері, незалежно від їх систематичної приналежності.
Це поняття не слід плутати з поняттям «біомаса», яка є частиною біогенної речовини.
Зміст
Характеристики живої речовини [ ред. | ред. код ]
До складу живої речовини входять як органічні (в хімічному сенсі), так і неорганічні, або мінеральні, речовини. Вернадський писав:
| Ідея про те, що явища життя можна пояснити існуванням складних вуглецевих сполук - живих білків, безповоротно спростована сукупністю емпіричних фактів геохімії . Жива речовина - це сукупність всіх організмів. |
Маса живої речовини порівняно мала і оцінюється величиною 2,4-3,6 × 10 12 т (в сухій масі) і становить менше 10 −6 маси інших оболонок Землі. Але це одна «з наймогутніших геохімічних сил нашої планети».
Жива речовина розвивається там, де може існувати життя, тобто на перетині атмосфери, літосфери та гідросфери. В умовах, несприятливих для існування, жива речовина переходить в стан анабіозу.
Специфіка живої речовини полягає в наступному:
- Жива речовина біосфери характеризується величезною вільною енергією. В неорганічному світі за кількістю вільної енергії з живою речовиною можна порівняти тільки недовговічні незастиглі лавові потоки.
- Різка відмінність між живою і неживою речовиною біосфери спостерігається у швидкості протікання хімічних реакцій: в живій речовині реакції протікають в тисячі і мільйони разів швидше.
- Відмінною особливістю живої речовини є те, що індивідуальні хімічні сполуки, які складають її — білки, ферменти тощо — стійкі тільки в живих організмах (значною мірою це характерно і для мінеральних сполук, які входять до складу живої речовини).
- Довільний рух живої речовини в значній мірі саморегульований.
В. І. Вернадський виділяв дві специфічні форми руху живої речовини:
а) пасивну, яка створюється розмноженням і притаманна як тваринам, так і рослинним організмам;
б) активну, яка здійснюється за рахунок спрямованого переміщення організмів (вона характерна для тварин і в меншій мірі для рослин). Живій речовині також притаманне прагнення заповнити собою весь можливий простір.
- Жива речовина виявляє значно більшу морфологічну і хімічну різноманітність, ніж неживе. Крім того, на відміну від неживої абіогенної речовини жива речовина не буває представлена виключно рідкою чи газовою фазою. Тіла організмів побудовані у всіх трьох фазових станах.
- Жива речовина представлено в біосфері у вигляді дисперсних тіл — індивідуальних організмів. Причому, будучи дисперсною, жива речовина ніколи не знаходиться на Землі в морфологічно чистій формі — у вигляді популяцій організмів одного виду: вона завжди представлена біоценозами.
- Жива речовина існує в формі безперервного чергування поколінь, завдяки чому сучасне жива речовина генетично пов'язана з живою речовиною минулих епох. При цьому характерним для живої речовини є наявність еволюційного процесу, тобто відтворення живої речовини відбувається не за типом абсолютного копіювання попередніх поколінь, а шляхом морфологічних і біохімічних змін.
Значення живої речовини [ ред. | ред. код ]
Робота живої речовини в біосфері досить різноманітна. За Вернадським, робота живої речовини в біосфері може проявлятися у двох основних формах:
а) хімічній (біохімічній) — I рід геологічної діяльності;
б) механічній — II рід транспортної діяльності.
Біогенна міграція атомів I роду проявляється в постійному обміні речовини між організмами і навколишнім середовищем в процесі побудови тіла організмів, перетравлення їжі. Біогенна міграція атомів II роду полягає в переміщенні речовини організмами в ході їх життєдіяльності (при будівництві нір, гнізд, при заглибленні організмів в ґрунт), переміщення самої живої речовини, а також пропускання неорганічних речовин через шлунковий тракт ґрунтоїдів, мулоїдів, фільтраторів.
Для розуміння тієї роботи, яку здійснює жива речовина в біосфері, дуже важливими є три основні положення, які В. І. Вернадський назвав біогеохімічними принципами:
- Біогенна міграція атомів хімічних елементів в біосфері завжди прагне до максимального свого прояву.
- Еволюція видів у ході геологічного часу, що призводить до створення стійких в біосфері форм життя, йде в напрямі, що підсилює біогенну міграцію атомів.
- Жива речовина перебуває в безперервному хімічному обміні з космічним середовищем, що його оточує, створюється і підтримується на нашій планеті променистою енергією Сонця.
Виділяють п'ять основних функцій живої речовини:
- Енергетична. Полягає в поглинанні сонячної енергії при фотосинтезі, а хімічної енергії — шляхом розкладання енергонасичених речовин і передачі енергії по харчових ланцюгах різнорідної живої речовини.
- Концентраційна. Вибіркове накопичення в ході життєдіяльності певних видів речовини. Виділяють два типи концентрацій хімічних елементів живою речовиною: а) масове підвищення концентрацій елементів у середовищі, насиченою цими елементами, наприклад, сірки і заліза багато в живій речовині в районах вулканізму; б) специфічну концентрацію того чи іншого елемента незалежно від середовища.
- Деструктивна. Полягає в мінералізації необіогенної органічної речовини, розкладанні неживої неорганічної речовини, залученні речовин, що утворилися, в біологічний кругообіг.
- Середовищеутворююча. Перетворення фізико-хімічних параметрів середовища (головним чином за рахунок необіогенної речовини).
- Транспортна. Харчові взаємодії живої речовини приводять до переміщення величезних мас хімічних елементів і речовин проти сил тяжіння і в горизонтальному напрямку.
Жива речовина охоплює і перебудовує всі хімічні процеси біосфери. Жива речовина є найпотужнішою геологічною силою, що зростає з ходом часу. Віддаючи належне пам'яті великого основоположника вчення про біосферу, наступне узагальнення О. І. Перельман запропонував назвати «законом Вернадського»:
| «Міграція хімічних елементів на земній поверхні і в біосфері в цілому здійснюється або за безпосередньої участі живої речовини (біогенна міграція) або ж вона протікає в середовищі, геохімічні особливості якого (О2, СО2, H2 S і т. д.) переважно зумовлені живою речовиною як тією, що в даний час населяє дану систему, так і тією, що діяла на Землі протягом всієї геологічної історії». |
Історія досліджень [ ред. | ред. код ]
Див. також [ ред. | ред. код ]
- Біонт
- Рівні організації живої матерії
- Основні закони еволюції живої речовини в біосфері
- Третій біогеохімічний принцип Вернадського
- Біогеосфера
- Закон єдності організм — середовище
- Закон Бауера — Вернадського
- Біосфера
- Вуглецевий цикл
- Земля
- Геохімічні цикли
- Земля
- Загальна екологія
- Трофічні рівні
- Ксенобіотик
- Закон хіральної чистоти
Література [ ред. | ред. код ]
Посилання [ ред. | ред. код ]
- Жива речовина // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 86.
- Закон фізико-хімічної єдності живої речовини // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 93.
- Функції живої речовини // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 185-186.
Примітки [ ред. | ред. код ]
Біогенні речовини
Біоге́нні речови́ни (елеме́нти) або біоге́ни (від грец. bios — життя, genos — народження) — речовини, що найбільш активно беруть участь в життєдіяльності водних організмів. До них належать мінеральні сполуки азоту (NH 4+ , NO 2− , NO 3− ), фосфору (Н2PO 4− , HPO 2−
4 , PO 3−
4 ), кремнію (HSiO 3− , SiO 2−
3 ), заліза (Fe 2+ , Fe 3+ ) і сполуки деяких мікроелементів.
Біогенна речовина створюється в результаті життєдіяльності організмів (наприклад, річковий рак за 20 років життя скидає 50 панцирів). Вона поділяється на необіогенну речовину, утворену існуючою у даний момент живою речовиною, і палеобіогенну речовину, що збереглася в складі гірських порід («життя, перетворене на камінь»). Крім того, не затихає інтерес до проблеми біогенної речовини позаземного походження.
Оновлення всієї живої речовини біосфери Землі здійснюється в середньому за 8 років. При цьому речовина наземних рослин (фітомаса суші) оновлюється приблизно за 14 років. В океані циркуляція речовини відбувається у багато разів швидше: вся маса живої речовини оновлюється за 33 дні, в той час як фітомаса океану — кожен день. Процес повної зміни вод в гідросфері здійснюється за 2800 років. В атмосфері зміна кисню відбувається за кілька тисяч років, а вуглекислого газу — за 6,3 року. Ці цифри показують, що геохімічний ефект діяльності живої речовини в біосфері проявляється не тільки протягом геологічного часу (мільйони і мільярди років), але ясно виражений навіть в межах часу історичного (тисячі років і менше [1] .
В залежності від займаної площі В. І. Вернадський розрізняв плівки життя (простежуються на величезних просторах — планктонні біоценози поверхні океану) і згущення життя (більш локальні скупчення — наприклад, Саргасове море, вперше описане Х. Колумбом 21 жовтня 1492 р.).
Зміст
Склад [ ред. | ред. код ]
| Хім. елемент | Рослини | Тварини | Бактерії | ||
|---|---|---|---|---|---|
| морські | наземні | морські | наземні | ||
| C | 34500 | 45400 | 40000 | 46500 | 54000 |
| O | 47000 | 41000 | 40000 | 18600 | 23000 |
| N | 1500 | 3000 | 7500 | 10000 | 9600 |
| Н | 4100 | 5500 | 5200 | 7000 | 7400 |
| Са | 1000 | 1800 | 150-2000 | 20-8500 | 510 |
| Mg | 520 | 320 | 500 | 100 | 700 |
| Na | 3300 | 120 | 400-4800 | 400 | 460 |
| К | 5200 | 1400 | 500-3000 | 740 | 11500 |
| Р | 350 | 230 | 400-1800 | 1700-4400 | 3000 |
| S | 1200 | 340 | 500-1900 | 500 | 530 |
| С1 | 470 | 200 | 500-9000 | 280 | 230 |
| Si | 150-2000 | 20-500 | 7-100 | 12-600 | 18 |
| Fe | 70 | 14 | 40 | 16 | 25 |
| Си | 1 | 1,4 | 0,4-5 | 0,24 | 4,2 |
| Zn | 15 | 10 | 0,6-150 | 16 | |
| Cd | 0,04 | 0,06 | 0,015-0,3 | ||
| Sr | 26-140 | 2,6 | 2-50 | 1,4 | |
| F | 0,45 | 0,05-4 | 0,2 | 15-50 | |
| Br | 74 | 1,5 | 6-100 | 0,6 | |
| I | 3-150 | 0,042 | 0,1 — 15 | 0,043 | |
| Mn | 5,3 | 63 | 0,1-6 | 0,02 | 3 |
| Co | 0,07 | 0,05 | 0,05-0,5 | 0,003 | |
| Ni | 0,3 | 0,3 | 0,04 — 2,5 | 0,08 | |
| Cr | 0,1 | 0,023 | 0,02-0,1 | 0,0075 | |
| Mo | 0,045 | 0,09 | 0,06-0,25 | ||
| Se | 0,08 | 0,02 | -- | 0,17 | |
| V | 0,2 | 0,16 | 0,014-0,2 | 0,015 | |
| В | 12 | 5 | 2-5 | 0,05 | |
| Al | 6 | 50(0,05-400) | 1,5 | 0,4-10 | |
| Be | 0,0001 | 0,00003- | |||
| Ba | 3 | 1,4 | 0,02-0,3 | -0,0002 0,075 | |
| Li | 0,5 | 0,01 | 0,1 | ||
| Rb | 0,74 | 2 | 2 | 1,7 | |
| Cs | 0,007 | 0,02 | - | 0,0064 | |
| Ti | 1,2-8 | 0,1 | 0,02-2 | ||
| Ga | 0,05 | 0,006 | 0,05 | ||
| As | 3 | 0,02 | 0,0005-0,03 | ||
| Ая | 0,025 | 0,006 | 0,3-1,1 | 0,0006(?) | |
| Au | 0,0012 | 0,00003- | 0,000023(?) | ||
| Hg | 0,003 | -0,0002 0,0015 | - 0,0008 | 0,0046 | |
| Zr | = | 0,064 | 0,01-0,1 | ||
| Sn | 0,1 | 0,02-2 | |||
| Sb | - | 0,006 | 0,02 | 0,0006 | |
| La | 1 | 0,0085 | 0,01 | 0,00001 | |
| W | 0,0035 | 0,007 | 0,00005--0,005 | (?) | |
| Pb | 0,84 | 0,27 | 0,05 | 0,2 | |
| Bi | - | 0,006 | 0,004-0,03 | 0,0004 | |
| U | - | 0,0038 | - | 0,0013 | |
| Hf | - | 0,004 | 0,004 | ||
| Вміст елементів у % на суху речовину (порядок величин) |
Групи елементів | ||
|---|---|---|---|
| I | II | III | |
| незамінні | роль мало вивчена | роль невідома | |
| 10 1 — 10° | О, С, Н, N, Са | ||
| 10° — 10 −1 | Р, К, С1, S, Na | ||
| 10 −1 — 10 −2 | Mg | ||
| 10 −2 — 10 −3 | Zn, Fe | Sr | |
| 10 −3 — 10 −4 | Cu | Cd, Br | Li, Cs |
| 10 −3 - 10 −5 | I | F | Sn |
| 10 −4 — 10 −5 | Mn, V | B, Si | Al, Ba, Cr |
| 10 −4 — 10 −6 | Mo | Rb | |
| 10 −4 — 10 −6 | Be | Ag | |
| 10 −5 — 10 −6 | Co | Ni | Ga, Ce, As, Hg, Pb, Bi, Ti |
| 10 −5 — 10 −7 | Se | Sb, U | |
| 10 −6 — 10 −7 | Th | ||
| 10 −11 — 10 −12 | Ra | ||
Потрапляння в навколишнє середовище [ ред. | ред. код ]
У природні води біогени потрапляють головним чином в результаті процесів життєдіяльності і посмертного розпаду водних тварин і рослинних організмів (процес регенерації біогенних елементів), з річковим стоком, атмосферними опадами і з різноманітними видами стічних вод. Концентрація біогенних речовин в природних водах зазвичай невелика і змінюється протягом року відповідно інтенсивності харчування ними фотосинтезуючих організмів.
Велика кількість біогенних речовин (особливо сполук N і Р) вносяться з комунально-господарськими, сільськогосподарськими та промисловими стічними водами, внаслідок чого їх концентрація значно збільшується в забруднених річках і водоймах. Підвищені концентрації біогенних речовин у воді сприяє підвищенню біологічної продуктивності водних об'єктів, що є причиною евтрофування.
| Біогенні речовини | Незабруднені ріки | Забруднені ріки |
|---|---|---|
| нітрати млг/л | до 0,1 | більше 1,0 |
| нітрити | до 0,01 | більше 0,1 |
| амоній | 0,01—0,1 | більше 1,0 |
| слолуки фосфору | 0,001—0,01 до 0,1—0,5 | більше 1,0 |
| залізо | 0,1—10 | - |
| кремній | 1—5 | - |
Див. також [ ред. | ред. код ]
Джерела [ ред. | ред. код ]
Посилання [ ред. | ред. код ]
- Біогенні елементи // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 17.
- Евтрофування водойм // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 74.
Примітки [ ред. | ред. код ]
- ↑ Лапо А. В. Следы былых биосфер, или рассказ о том, как устроена биосфера и что осталось от биосфер геологического прошлого. 2-е изд. — М.: Знание, 1987. — 208 с.
| Це незавершена стаття з екології. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її . |