Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

II процесс, проходящий в экосистемах: Разложение





В биологии под разложением (распадом, деструкцией) понимается процесс превращения сложных высокомолекулярных соединений в более простые. Деструкции подвергаются белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, гормоны и другие органические соединения.

Биохимическая формулировка: Разложение — биологическое окисление, идущее с выделением энергии в той или иной форме.

В биосфере процесс продуцирования и разложения в целом взаимно уравновешивают друг друга. В отдельные исторические периоды развития Земли продуцирование превышало разложение и из этого органического вещества возникло большинство полезных ископаемых (нефть, газ, уголь, торф, известняки). В современных условиях превышение продуцирования над разложением не превышает 1%, в том числе в цикле углерода — 0,1%. Организмы-деструкторы, составляющие менее 1% от суммарной биомассы живых организмов, перерабатывают биомассу органического вещества в 10 раз превосходящую их собственную массу. Средний период обновления всей биомассы 12,5 года.

К процессам распада органического вещества относят тканевое дыхание, окисление, гниение. Если учитывать потребность в кислороде для распада, то можно выделить несколько типов этого процесса:

1. Аэробное дыхание идет в присутствии кислорода; синтезированное органическое вещество вновь разлагается до СО2, Н 2О, NH3. Таким образом получает энергию большинство живых организмов.

2. Анаэробное дыхание идет без участия газообразного кислорода, также до СО2 и Н 2О. Процесс свойственен многим сапрофагам, но может идти в тканях высших животных.

3. Брожение — процесс, идущий без участия газообразного кислорода, но конечными продуктами являются различные органические соединения: молочная кислота, этиловый спирт, масляная, щавеле-уксусная кислоты.

При анаэробном дыхании и брожении количество освобожденной энергии намного меньше, чем при дыхании аэробном. Многие грибы способны и к аэробному и анаэробному дыханию в зависимости от наличия или отсутствия кислорода в среде.

В живой природе и отдельных экосистемах процесс разложения может идти в нескольких этапах:

1. Разложение мертвого органического вещества в результате длительно физического воздействия — горения, оттаивания, размораживания, размыва, ветрового переноса.

2. Высвобождение растворенного органического вещества.

3. Сравнительно быстрое образование гумуса и высвобождение дополнительных количеств веществ.

4. Медленная минерализация гумуса.

Такая последовательность обусловлена тем, что ни один вид организмов-сапрофитов не способен осуществлять полное разложение отмерших остатков, оно осуществляется последовательно, различными видами микроорганизмов при участии некоторых физических факторов.

Не все компоненты растений и животных разлагаются с одинаковой скоростью. Быстрее процесс осуществляется для белков, медленнее для жиров и углеводов, еще медленнее для растительной клетчатки. Для разложения хитина, волос, костей животных требуется несколько месяцев.

Детрит (совокупность мелких частиц) гумусного вещества и другие органические вещества, возникающие в процессе разложения, играют важную роль в формировании плодородия почв. Их присутствие придает почвам структуру и состав благоприятный для роста растений. Многие органические соединения образуют комплексы с минеральными питательными веществами, что облегчает усвоение их растениями. Значительную роль в процессах разложения кроме микроорганизмов играют мелкие животные — фаготрофы, питающиеся микрофлорой, развивающейся на мертвом материале. Например, они ускоряют распад растительных остатков следующими путями:

1 путь: измельчение детрита, тем самым увеличивая поверхность, доступную для микроорганизмов.

2 путь: вводя в среду белки или биологически активные вещества, стимулирующие рост микроорганизмов.

3 путь: выедая часть бактерий и грибов, они стимулируют рост и метаболическую активность микробных популяций.

Исследования показали, что процесс разложения сопровождается наличием еще одного процесса, жизненно важного для экосистем и всех живых организмов: выделение сапрофитами в среду определенных веществ, которые сильно влияют на рост других организмов, также биологически активные вещества называют «наружными гормонами» — экзоклинами или экзометаболитами. Эти вещества могут быть ингибиторами роста и развития (пенициллин), так и стимуляторами (витамин В2 — тиамин, В12 — цианкобаламин, Н — биотин).

Разложение органических веществ сложный длительный, но жизненно необходимый процесс для экосистем и биосферы. Живые организмы не выжили бы без примитивных микробов, выполняющих почти все биохимические превращения, разложения органических веществ.

В результате разложения:

1. возвращаются в круговорот потенциальные элементы питания, находящиеся в мертвом органическом веществе.

2. производится пища для последовательного ряда организмов в детритных пищевых цепях.

3. синтезируется и выделяется в среду экзометаболиты.

4. образуются комплексы между органическими и минеральными веществами, что облегчает питание растений.

5. преобразуются инертные вещества Земной поверхности, что приводит к образованию уникальных природных ресурсов — плодородных почв.

6. осуществляется процесс биологического самоочищения во всех природных средах.







Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 826. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...


Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

В эволюции растений и животных. Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений. Оборудование: гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник...

Типовые примеры и методы их решения. Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно. Какова должна быть годовая номинальная процентная ставка...

Выработка навыка зеркального письма (динамический стереотип) Цель работы: Проследить особенности образования любого навыка (динамического стереотипа) на примере выработки навыка зеркального письма...

Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...

Мотивационная сфера личности, ее структура. Потребности и мотивы. Потребности и мотивы, их роль в организации деятельности...

Классификация ИС по признаку структурированности задач Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия