БИОЛОГИЯ · 10 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Организмы, среда и биосфера

§ 52. Функции живого вещества

Живые организмы преобразуют доступную энергию и включают её в биологические процессы. Фотосинтез связывает энергию света с образованием органических веществ, а хемосинтез использует химические превращения.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
52
Главный вопрос

Как небольшие организмы способны преобразовывать целую планету?

Биологическая лаборатория

Откройте связи внутри темы

Выберите раздел карты: схема раскроет три ключевых понятия, а пояснение поможет связать их между собой.

Исследуйте схему и объясняйте связи. Схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

Энергетическая функция запускает потоки

Живые организмы преобразуют доступную энергию и включают её в биологические процессы. Фотосинтез связывает энергию света с образованием органических веществ, а хемосинтез использует химические превращения.

Созданная органика обеспечивает питание и энергетические расходы других участников. Энергия последовательно преобразуется и рассеивается, поэтому многократный круговорот элементов требует постоянного энергетического притока.

Проследим направление связи

01

Источник энергии

Свет или химическое превращение.

02

Органическое вещество

Энергия включается в биологические процессы.

03

Дальнейшие превращения

Передача и постепенное рассеивание тепла.

Энергетическая функция
Преобразование и включение энергии в биологические процессы
Фотоавтотроф
Организм, создающий органику из неорганических веществ за счёт света
Хемоавтотроф
Организм, создающий органику за счёт энергии окисления неорганических веществ
Проследим направление связи
02

Газовая функция меняет состав среды

Организмы поглощают и выделяют газы в процессе обмена. Фотосинтез, дыхание и микробные превращения участвуют в регулировании состава воздуха и воды.

Растение не только выделяет кислород на свету, но и постоянно нуждается в дыхании. Итоговый газовый баланс зависит от соотношения процессов, поэтому его оценивают за выбранный период и для определённой системы.

Газовый баланс растения
↓
Образуется

Кислород при кислородном фотосинтезе

⇄
Расходуется

Кислород при дыхании

↑
Итог

Соотношение процессов за выбранный период

Растение дышит и на свету. Выделение кислорода нельзя оценивать без времени наблюдения и интенсивности процессов.

Газовая функция
Участие организмов в образовании, поглощении и преобразовании газов
Кислородный фотосинтез
Фотосинтез с выделением кислорода при использовании воды
Газовый баланс
Соотношение поступления и удаления газа в системе за период
От схемы — к объяснению

Разнообразие листовых пластинок

Andrew Z. Colvin · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Ламинария пальчатая — бурая водоросль

Pierre-Louis Crouan (1798-1871) & Hippolyte-Marie Crouan (1802-1871) · Public domain
Wikimedia Commons · источник

Известняк

Fernando Domínguez Cerejido · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

03

Концентрация элементов создаёт накопления

Организмы могут избирательно накапливать химические элементы из окружающей среды. Кальций входит в скелетные структуры многих животных, а некоторые водоросли концентрируют йод.

После гибели организмов часть накопленного вещества переходит в осадки и другие компоненты среды. Избирательное накопление касается не только полезных элементов: оно может приводить и к присутствию загрязнителей в тканях.

От растворённого элемента до биогенного накопления
  1. 1
    Среда

    Элемент присутствует в доступной форме

  2. 2
    Поглощение

    Организм избирательно накапливает его

  3. 3
    Структура

    Элемент входит, например, в минеральный скелет

  4. 4
    Осадок

    Остатки могут накапливаться после гибели

Накопление зависит от биологии организма и свойств элемента. Оно не ограничивается полезными для человека веществами.

Концентрационная функция
Избирательное накопление организмами химических элементов
Биоминерализация
Образование минеральных структур при участии организмов
Биогенный осадок
Осадочный материал, образованный при существенном участии организмов
От схемы — к объяснению
04

Окисление и восстановление связывают циклы

Сравнение по одним и тем же признакам

ПонятиеЧто означает
Окислительно-восстановительная функцияИзменение химического состояния элементов при биологических реакциях
НитрификацияМикробное окисление аммонийных соединений до нитритов и нитратов
ДенитрификацияМикробное восстановление окисленных форм азота с образованием газообразных соединений

Организмы изменяют степень окисления элементов в ходе обменных реакций. Такие превращения меняют доступность веществ для других участников биосферы.

Микроорганизмы участвуют в преобразованиях азота, серы и железа, связывая разные среды и условия. Названия функций выделяют стороны единой деятельности: один организм может одновременно обеспечивать энергетическую, газовую и окислительно-восстановительную работу.

Сравнение по одним и тем же признакам
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

Почему выделение кислорода растением нельзя рассматривать отдельно от энергетической функции?

Сверить рассуждение

Оно связано с кислородным фотосинтезом, в котором энергия света используется для образования органики. Разные функции описывают взаимосвязанные стороны процесса.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Живые организмы преобразуют доступную энергию и включают её в биологические процессы. Фотосинтез связывает энергию света с образованием органических веществ, а хемосинтез использует химические превращения.

02

Организмы поглощают и выделяют газы в процессе обмена. Фотосинтез, дыхание и микробные превращения участвуют в регулировании состава воздуха и воды.

03

Организмы могут избирательно накапливать химические элементы из окружающей среды. Кальций входит в скелетные структуры многих животных, а некоторые водоросли концентрируют йод.

04

Организмы изменяют степень окисления элементов в ходе обменных реакций. Такие превращения меняют доступность веществ для других участников биосферы.

05

Функции живого вещества проявляются через обмен отдельных организмов. Суммарно эти процессы преобразуют воздух, воду и горные породы.

06

Один процесс может выполнять несколько биосферных функций. Их разделение помогает анализу, но не означает независимости в природе.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Преобразование и включение энергии в биологические процессы»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Организм, создающий органику из неорганических веществ за счёт света»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Участие организмов в образовании, поглощении и преобразовании газов»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Фотосинтез с выделением кислорода при использовании воды»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Избирательное накопление организмами химических элементов»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Образование минеральных структур при участии организмов»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Изменение химического состояния элементов при биологических реакциях»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Микробное окисление аммонийных соединений до нитритов и нитратов»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Организм, создающий органику за счёт энергии окисления неорганических веществ»
10. Какое понятие соответствует описанию? «Осадочный материал, образованный при существенном участии организмов»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 10 класс», § 52 «Функции живого вещества», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…