1. На Земле тела живой и неживой природы содержат сходный набор химических элементов; неодинаково соотношение различных элементов в живом и неживом. Подтвердите данное утверждение конкретными примерами и сделайте вывод из приведённых вами доказательств.
Живые и неживые объекты Земли содержат схожий набор химических элементов, но их соотношение различно. Например, в живых организмах преобладает углерод, водород, кислород и азот, в то время как в неживой природе эти элементы могут встречаться в виде соединений, таких как карбонаты, оксиды и другие. Такое различие в соотношении элементов подчеркивает уникальность биохимического состава живой природы.
2. Благодаря жизнедеятельности живых организмов происходит миграция химических элементов, из которых складывается всё многообразие окружающего мира. Объясните суть закона биогенной миграции атомов. Назовите группы организмов, её осуществляющих.
Закон биогенной миграции атомов заключается в том, что элементы, образующие органические соединения, циркулируют в биосфере благодаря жизнедеятельности живых организмов. Примеры включают углеродный и азотный циклы. Растения и микроорганизмы фиксируют углерод и азот из атмосферы, а затем передают их другим организмам через пищевые цепи.
3. Поскольку одни и те же химические элементы входят в состав как живых организмов, так и тел неживой природы, то вещества, в состав которых эти элементы входят, также могут встречаться как в живых организмах, так и в окружающей их неживой природе. Приведите примеры таких веществ.
Некоторые вещества, содержащие общие элементы, могут встречаться как в живых, так и в неживых объектах. Например, вода (H₂O), кислород (O₂) и диоксид углерода (CO₂) присутствуют как в составе живых организмов, так и в атмосфере или водных резервуарах. Эти вещества участвуют в химических процессах и обеспечивают жизненную активность.
• Предложите схему или рисунок, объясняющие наличие одних и тех же веществ в неживой природе и в живых организмах.
4. Вещества, необходимые для жизни, живые организмы получают из окружающей среды.
5. Каждое живое существо преобразует химические вещества, поступающие из окружающей среды, в вещества, свойственные данному организму. Рассмотрите рисунок 48 и, используя свои знания из курса «Человек», объясните значение для организма человека химических процессов, происходящих в его пищеварительной системе.
Процессы, происходящие в пищеварительной системе человека, имеют важное значение для его организма. В результате пищеварения химические вещества, содержащиеся в пище, преобразуются в более простые соединения, такие как глюкоза, которые могут быть использованы организмом для получения энергии и строительных материалов. Эти процессы позволяют поддерживать жизнедеятельность клеток и органов, обеспечивая необходимые вещества для их функционирования.
6. Взаимодействие организмов с окружающей средой проявляется не только в том, что организмы берут из окружающей среды всё необходимое для жизни, но и в том, что они возвращают в окружающую среду вещества — продукты своей жизнедеятельности.
Приведите свои примеры веществ, которые возвращаются в окружающую среду как продукты жизнедеятельности живых организмов.
Продукты жизнедеятельности живых организмов могут включать в себя углекислый газ, вода, аммиак и другие вещества. Например, растения выделяют кислород в атмосферу в результате фотосинтеза, а животные выделяют углекислый газ и другие отходы в процессе дыхания и метаболизма. Эти вещества возвращаются в окружающую среду и могут быть использованы другими организмами или подвергнуты дополнительным химическим превращениям.
7. Источником энергии для обитателей нашей планеты является Солнце. Связь «Земля — космос» осуществляют представители царства Растения. Источником энергии для представителей других царств являются органические вещества, содержащиеся в пище. В химических связях органических веществ заключена энергия, необходимая для процессов жизнедеятельности. Объясните смысл следующих утверждений:
8. У каждого царства живой природы своя роль в биосфере:
• Предложите схему пищевой цепи, иллюстрирующую роль каждого из названных царств живой природы в передаче вещества и энергии в биосфере.
Пищевая цепь в биосфере включает различные царства живой природы:
Растения фотосинтезируют, преобразуя солнечную энергию в химическую, и поставляют организмам первого уровня (травоядным) органические вещества. Организмы первого уровня передают энергию и вещества в пищевую цепь хищникам второго уровня (хищники). Декомпозеры, такие как бактерии и грибы, разлагают органические вещества, обеспечивая возвращение минеральных веществ в почву и воду. Таким образом, каждое царство выполняет свою уникальную роль в передаче энергии и вещества в биосфере.
9. В живой и неживой природе Земли встречаются одни и те же химические элементы, химические вещества, происходят химические и физические процессы, непрерывный круговорот веществ и превращение одних видов энергии в другие. Завершите самостоятельно этот тезис выводом.
В живой и неживой природе Земли происходит непрерывный обмен веществ и энергии. Химические элементы циркулируют через биогеохимические циклы, такие как углеродный и азотный, переходя из организмов в почву, воду и атмосферу, и обратно. Эти элементы участвуют в жизненных процессах и поддерживают равновесие в биосфере. Превращение одних видов энергии в другие, например, солнечной энергии в химическую энергию в процессе фотосинтеза, поддерживает жизнь на планете. Таким образом, в единой системе Земли происходит постоянный обмен и взаимодействие между живыми и неживыми компонентами, обеспечивая устойчивость и баланс в биосфере.