ГДЗ до підручника «Біологія і екологія» В.І. Соболь. 10 клас

§ 23. Особливості обміну речовин в автотрофних організмах

Пригадайте!

Що таке обмін речовин й енергії?

Обмін речовин — це сукупність хімічних реакцій, що відбуваються в живих клітинах, а енергія — здатність виконувати роботу. Метаболізм передбачає розщеплення органічних молекул для отримання енергії, а також синтез нових молекул. Енергія виділяється під час метаболічних реакцій і використовується для ряду клітинних дій, таких як рух, ріст і відновлення. Енергія також може зберігатися в таких молекулах, як АТФ, які можна використовувати за потреби.

Поміркуйте!

Рід Пеларгонія (від грец. пеларгос – лелека) має велику кількість видів й сортів із чудовими різнобарвними суцвіттями – білими, червоними, рожевими, фіолетовими, двоцвітними квітками, з візерунками на пелюстках. За гарного догляду ці невибагливі рослини цвітуть до пізньої осені. Які ж умови необхідні для пеларгонії зональної садової (Pelargonium zonale hortorum)?

Для процвітання зональних садових пеларгоній (Pelargonium zonale hortorum) потрібен добре дренований ґрунт, багато сонячного світла та помірна температура. Їм потрібен регулярний полив, але не можна їх перезволожувати. У літній період їх потрібно удобрювати кожні два тижні. Пеларгонії також потребують хорошої циркуляції повітря, щоб запобігти поширенню хвороб, і їх слід регулярно обрізати, щоб сприяти здоровому росту. Нарешті, їх слід захистити від проливних дощів і сильних вітрів.

ДІЯЛЬНІСТЬ

За допомогою таблиці в робочому зошиті порівняйте процеси фотосинтезу в прокаріотів та еукаріотів. Сформулюйте висновок про подібність й відмінності фотосинтезу в різних фотоавтотрофних організмів.

Можна зробити висновок, що в той час як фотосинтез є загальним процесом для фотоавтотрофних організмів, існують деякі помітні відмінності у використовуваних пігментах, джерелах енергії та метаболічних шляхах, які використовують різні організми. Крім того, хоча всі фотоавтотрофні організми потребують енергії світла для фотосинтезу, деякі організми також потребують додаткових джерел енергії для живлення своїх метаболічних реакцій.

Для вирощування рослин під штучним освітленням здебільшого використовують електричні джерела світла, якими можуть бути лампи розжарювання, люмінесцентні, газорозрядні, індукційні лампи. Нині в професійному рослинництві здебільшого застосовують люмінесцентні лампи й світлодіоди. Поясніть перевагу люмінесцентних ламп і світлодіодів для вирощування рослин за умов штучного освітлення.

Люмінесцентні лампи та світлодіоди є вигідними для вирощування рослин в умовах штучного освітлення, оскільки вони енергоефективні, довговічні та випромінюють спектр світла, який є корисним для росту рослин. Флуоресцентні лампи випромінюють широкий спектр світла, який можна адаптувати до конкретних вимог рослин, які вирощують, тоді як світлодіоди пропонують більш сфокусований спектр світла та є більш енергоефективними, ніж люмінесцентні лампи. Крім того, обидва типи ламп мають низьку тепловіддачу і можуть використовуватися для підтримки постійного освітленого середовища протягом тривалого часу.

СТАВЛЕННЯ

У живленні рослин велике значення мають гумусні органічні речовини ґрунтів. У землеробстві з давніх-давен відомо: чим більше гумусу в ґрунті, тим він родючіший. Тому не випадково створене з допомогою дощових каліфорнійських черв’яків органічне добриво «Біогумус» нині широко застосовується у вирощуванні рослин. Що таке гумус? Яке екологічне значення гумусу ґрунтів для життєдіяльності рослин?

Гумус - це органічна речовина, яка утворюється в результаті розкладання мертвих рослин і тварин. Він складається зі складної суміші органічних сполук з високим вмістом вуглецю та азоту. Гумус відіграє важливу роль у здоров’ї ґрунту, оскільки він допомагає утримувати вологу, покращує родючість і аерацію, а також підвищує здатність ґрунту утримувати поживні речовини. Він також допомагає зменшити ерозію ґрунту, є джерелом їжі для мікроорганізмів і допомагає захистити від екстремальних температур. З точки зору життя рослин, гумус сприяє здоровому росту коренів, покращує здатність ґрунту утримувати поживні речовини та підвищує доступність основних поживних речовин для рослин. Гумус також відіграє ключову роль у стабілізації структури ґрунту та збільшенні інфільтрації води.

РЕЗУЛЬТАТ

1. Хто такі автотрофи?

Автотрофи — це організми, які здатні самостійно виробляти їжу з простих неорганічних сполук, таких як вуглекислий газ, використовуючи енергію від джерел, таких як світло, неорганічні хімічні реакції або тепло. Автотрофні організми необхідні для всього іншого життя на Землі, оскільки вони є основними виробниками в харчовому ланцюзі. Прикладами автотрофів є рослини, водорості та деякі бактерії.

2. Назвіть основні групи автотрофних організмів.

Основними групами автотрофних організмів є рослини, водорості, деякі бактерії. Рослини використовують фотосинтез для перетворення енергії світла в хімічну, тоді як водорості та деякі бактерії використовують хемосинтез для перетворення неорганічних сполук в енергію.

3. Що таке анаболізм й катаболізм?

Анаболізм і катаболізм є двома протилежними метаболічними процесами. Анаболізм — це процес синтезу складних молекул з більш простих компонентів, наприклад, побудова білків з амінокислот. Катаболізм — це розщеплення складних молекул на простіші компоненти, наприклад, розщеплення білків на амінокислоти. Обидва процеси необхідні для підтримки життя та виробництва енергії.

4. Назвіть визначальну особливість метаболізму автотрофів.

Визначальною особливістю метаболізму автотрофів є їх здатність виробляти власну їжу з простих неорганічних молекул, таких як вуглекислий газ, використовуючи енергію з таких джерел, як світло, неорганічні хімічні реакції або тепло. Автотрофи необхідні для всього іншого життя на Землі, оскільки вони є основними виробниками в харчовому ланцюзі.

5. Наведіть приклади речовин, що видаляються з клітин автотрофних організмів.

Автотрофні організми видаляють зі своїх клітин такі речовини, як вуглекислий газ, воду, кисень і неорганічні солі, щоб використовувати їх у своїх метаболічних процесах. Вуглекислий газ використовується під час фотосинтезу для виробництва енергії, тоді як вода та неорганічні солі використовуються для забезпечення необхідних поживних речовин для організмів. Кисень утворюється як побічний продукт фотосинтезу і виділяється в атмосферу.

6. Які особливості обміну речовин у автотрофних організмів?

Автотрофні організми мають метаболізм, який передбачає виробництво власної їжі з простих неорганічних молекул, таких як вуглекислий газ, використовуючи енергію з таких джерел, як світло, неорганічні хімічні реакції або тепло. Їм також необхідно отримувати необхідні поживні речовини, такі як вода та неорганічні солі, які вони можуть отримувати з навколишнього середовища. Автотрофні організми необхідні для всього іншого життя на Землі, оскільки вони є основними виробниками в харчовому ланцюзі.

7. Які особливості живлення зелених рослин як автотрофних організмів?

Зелені рослини як автотрофні організми отримують енергію за рахунок фотосинтезу, який передбачає перетворення енергії світла в хімічну. Вони також отримують необхідні поживні речовини, такі як вода, вуглекислий газ і неорганічні солі, з навколишнього середовища. Крім того, зелені рослини потребують певних мінералів, таких як азот, фосфор і калій, які вони отримують у процесі поглинання мінералів.

8. Які особливості метаболізму автотрофних організмів?

Автотрофні організми мають метаболізм, який передбачає виробництво власної їжі з простих неорганічних молекул, таких як вуглекислий газ, використовуючи енергію з таких джерел, як світло, неорганічні хімічні реакції або тепло. Їм також необхідно отримувати необхідні поживні речовини, такі як вода та неорганічні солі, які вони можуть отримувати з навколишнього середовища. Автотрофні організми необхідні для всього іншого життя на Землі, оскільки вони є основними виробниками в харчовому ланцюзі.

9. Які особливості виділення речовин у автотрофів?

Автотрофи вивільняють такі речовини, як кисень, вода та неорганічні солі в навколишнє середовище в результаті своїх метаболічних процесів. Кисень виділяється як побічний продукт фотосинтезу та використовується іншими організмами для дихання, тоді як вода та неорганічні солі виділяються в навколишнє середовище та можуть використовуватися іншими організмами як поживні речовини. Автотрофи також виділяють у навколишнє середовище вуглекислий газ, який потім може бути поглинений іншими рослинами або організмами та використаний для фотосинтезу.

10. Порівняйте процеси фотосинтезу в прокаріотів та еукаріотів.

Фотосинтез — це процес, за допомогою якого організми використовують енергію сонця та перетворюють її на хімічну енергію. У прокаріотів фотосинтез відбувається в плазматичній мембрані та включає утворення простих молекул, таких як вуглеводи, з вуглекислого газу та води. В еукаріотів фотосинтез відбувається в хлоропластах, що включає більш складний процес, який включає перетворення енергії світла в хімічну. Світлова енергія поглинається пігментами, такими як хлорофіл, і використовується для запуску низки реакцій, які перетворюють вуглекислий газ і воду на молекули цукру та кисень. Обидва процеси включають використання ферментів і носіїв електронів, але еукаріотичний фотосинтез ефективніший і виробляє більше кисню, ніж прокаріотичний фотосинтез.