ГДЗ до підручника «Біологія» В.І. Соболь. 9 клас

§ 59. Біосфера як цілісна система

Пригадайте!

Геологічні оболонки Землі - це верхні шари земної кори, які складаються з великої кількості гірських порід та є оболонками Землі. Загалом існують три головні геологічні оболонки: зовнішня, внутрішня та мантійна. Зовнішня оболонка включає у себе тверду земну кору, а також верхню частину мантії, що знаходиться над ним. Внутрішня оболонка складається з мантії та зовнішнього ядра Землі, а мантійна оболонка - знаходиться між зовнішньою та внутрішньою оболонками і складається головним чином з високотемпературної, пластичної речовини. Крім цих трьох основних оболонок, існує ще так званий літосферний пласт, який складається з твердої зовнішньої кори та верхньої, крихкої частини мантії. Геологічні оболонки Землі є дуже важливим елементом земної науки, оскільки вони визначають поведінку земної кори, геодинаміку та природні ресурси.

Знайомтеся!

Володимир Іванович Вернадський вважав, що живі організми є потужними хімічними фабриками, які здатні перетворювати речовини з однієї форми в іншу. Вони здатні здійснювати біохімічні процеси, такі як фотосинтез, дихання, метаболізм та інші, які є основою життєдіяльності всіх живих організмів. Ці процеси допомагають зберігати баланс речовин в природі, що є дуже важливим для збереження стабільності екосистем. Також, живі організми здатні впливати на фізичні та геологічні процеси, такі як вивітрювання ґрунтів, ерозія ґрунтів, формування гірських порід та інші, що робить їх могутнішими за хімічні реакції. У цьому полягає унікальність живих організмів, які здатні впливати на різноманітні процеси у природі і зберігати баланс екосистем.

Біологія + Хімія

Колообіг Нітрогену в біосфері - це процес обміну нітрогену між живими організмами, грунтом, водою та атмосферою. Нітроген існує у природі у різних формах: N2 - газова форма нітрогену, NH3 - аміак, NO2 - нітрит, NO3 - нітрат, органічний нітроген і т.д.

Основними процесами, що становлять колообіг нітрогену в біосфері, є:

1. Фіксація нітрогену - перетворення N2 у форму, яка може бути використана живими організмами. Цей процес відбувається за допомогою азотфіксуючих бактерій, які здатні конвертувати N2 в аміак та інші сполуки, доступні для використання рослинами.

2. Амоніфікація - перетворення органічного азоту у водних розчинах та ґрунті на іони амонію (NH4+). Цей процес відбувається за допомогою амоніфікаційних бактерій.

3. Нітрифікація - перетворення амонію на нітрат (NO3-) за допомогою нітробактерій. Цей процес є важливим етапом колообігу нітрогену, оскільки нітрат може бути використаний рослинами для синтезу білків.

4. Денітрифікація - процес зворотного перетворення нітратів у N2, який відбувається за допомогою денітрифікуючих бактерій. Цей процес є важливим для підтримки балансу нітрогену в ґрунті та воді, оскільки він зменшує кількість доступного азоту для рослин.

Нітроген має декілька важливих хімічних властивостей, що забезпечують його роль у біосфері:

1. Нітроген є газом, що не має кольору, запаху та смаку і майже нерозчинний у воді.

2. Нітроген є стійким газом і не реагує з більшістю інших елементів при нормальних умовах.

3. Нітроген має високу електронегативність, тобто він має тенденцію залучати до себе електрони у реакціях з іншими елементами.

4. Нітроген може утворювати багато сполук, зокрема оксиди, аміни та нітрати, які мають важливі біологічні функції.

Щодо особливостей колообігу Нітрогену в біосфері, то він є досить складним і включає у себе багато різних процесів, таких як фіксація, денітрифікація, амоніфікація, нітрифікація та інші. Презентація міститиме наступні розділи:

1. Вступ: визначення та значення нітрогену в біосфері.

2. Хімічні властивості нітрогену: основні характеристики елемента та його взаємодії з іншими елементами.

3. Фіксація атмосферного нітрогену: процес та механізми фіксації, біологічні та антропогенні джерела.

4. Амоніфікація та нітрифікація: особливості процесів та їх роль у кругообігу нітрогену.

5. Денітрифікація: процес, механізми та наслідки денітрифікації.

6. Колообіг нітрогену в екосистемах: роль нітрогену в екосистемах, вплив людської діяльності.

7. Висновки.

Біологія + Наука

Висновок:

Природні угруповання, такі як екосистеми, є важливими складовими біосфери, які забезпечують рівновагу та стійкість системи в цілому. Взаємодія між живими та неживими компонентами екосистеми забезпечує збереження біологічного різноманіття, функціонування екосистем та підтримує рівновагу між компонентами біосфери. Людина, як найбільш активний фактор змін в біосфері, повинна приймати відповідальність за свої дії та дотримуватись принципу сталого розвитку для збереження біосфери й розвитку ноосфери. Такий підхід дозволить забезпечити стійкий розвиток нашої планети на користь усього живого на Землі.

Завдання для самоконтролю

1. Що таке біосфера?

Біосфера - це шар Землі, який містить живу речовину та неживі компоненти, і у якому відбуваються біологічні процеси.

2. Хто є автором вчення про біосферу?

Автором вчення про біосферу є український вчений Володимир Іванович Вернадський.

3. Що таке жива речовина?

Жива речовина - це складна органічна речовина, яка містить елементи від С до Ві і є основним компонентом живих організмів.

4. Назвіть функції живої речовини.

Функції живої речовини включають забезпечення енергетичних та будівельних потреб клітин, забезпечення росту та розвитку організмів, виконання функцій органів та систем організму, утримання гомеостазу, розмноження та передачу генетичної інформації.

5. Що таке біологічний колообіг?

Біологічний колообіг - це процес, у якому жива речовина переходить від одних живих організмів до інших та повертається до неживого середовища шляхом декомпозиції та мінералізації.

6. Який характер перетворень енергії у біосфері?

В біосфері енергія перетворюється з сонячної на хімічну під час фотосинтезу, а потім з хімічної на теплову та механічну у процесі обміну речовин в живих організмах та декомпозиції органічної речовини.

7. Які особливості біосфери?

Особливості біосфери полягають у тому, що вона є оболонкою планети Земля, в якій зосереджена життєва активність організмів. Біосфера має величезне значення для життя на Землі, оскільки вона забезпечує наявність води, повітря, грунту та інших ресурсів, необхідних для існування живих організмів.

8. Яке значення живої речовини?

Жива речовина має велике значення для біосфери, оскільки вона є основою життя. Вона складається з різних органічних сполук, таких як білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти тощо. Ці речовини є важливими будівельним матеріалом клітин і організмів, а також джерелом енергії для живих організмів.

9. Як відбувається біологічний колообіг речовин та перетворення енергії у біосфері?

Біологічний колообіг речовин та перетворення енергії у біосфері відбуваються завдяки живим організмам, що здійснюють процеси живлення, дихання, розмноження та інші життєві функції. Речовини, необхідні для життєдіяльності, переходять від одних організмів до інших у процесі травлення та розкладання органічної речовини. Енергія від сонячного світла перетворюється на енергію хімічних зв'язків у процесі фотосинтезу, який здійснюють зелені рослини та деякі бактерії. Ця енергія передається далі в ланцюгу живлення, де кожен організм використовує її для власних потреб. Таким чином, біологічний колообіг та перетворення енергії забезпечують функціонування біосфери та збереження її життєвої активності.

Одним з найважливіших елементів біосфери є жива речовина, яка міститься в живих організмах. Ця речовина складається з біологічних молекул, таких як білки, вуглеводи, жири та нуклеїнові кислоти, які містять у собі генетичну інформацію.

Біологічний колообіг речовин у біосфері передбачає перетворення органічних сполук в неорганічні та навпаки. Наприклад, рослини за допомогою фотосинтезу виробляють органічні речовини з неорганічних сполук, таких як вода та вуглекислий газ. Тварини, у свою чергу, використовують ці органічні речовини як джерело енергії та будівельний матеріал для своїх тканин. Після смерті тварин та рослин їх органічна речовина розкладається на неорганічні сполуки під дією бактерій та грибів, що знову повертає ці елементи в навколишнє середовище, де вони можуть бути знову використані рослинами.

Отже, біосфера є надзвичайно складною та динамічною системою, де відбувається постійний обмін речовин та енергії між різними живими і неживими складовими. Важливо зберігати цю балансову систему та зберігати різноманітність живих організмів, оскільки це має прямий вплив на наші економічні та соціальні сфери.

10. У чому суть планетарної ролі живої речовини?

Суть планетарної ролі живої речовини полягає в тому, що жива речовина взаємодіє з неорганічними компонентами природного середовища та впливає на них, перетворюючи елементи та речовини на сприятливі для свого існування та функціонування форми. Крім того, жива речовина виробляє кисень, необхідний для життя інших організмів, та здатна зберігати вуглець, що регулює газовий склад атмосфери. Таким чином, жива речовина є важливим фактором в регулюванні хімічних і фізичних процесів у природі та забезпечує підтримку життя на Землі.