§ 15. Подведём итоги. Взаимосвязь живой и неживой природы Земли

Стр.72

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.

Набор химических элементов, из которых образованы звёздное, солнечное вещество и живые существа Земли, практически сходен. Четыре элемента — водород, углерод, азот и кислород — широко распространены во Вселенной. В атмосфере, гидросфере, литосфере Земли содержатся атомы Н, О, С, N. Образующие воду (в жидком, твёрдом и газообразном состояниях), газы (азот, кислород, углекислый газ) и различные горные породы и минералы. В живых организмах они представлены в больших количествах, чем в звёздном и солнечном веществе. Это основные элементы живой природы, входящие в состав органических соединений.

Например, азот — один из самых важных элементов для питания растений и образования хлорофилла, играющего важную роль в фотосинтезе растений. Азот входит в состав сложных соединений, из которых строится белок. Придает зеленый цвет растению, влияет на рост листьев и стеблей, продлевает цветение.

Живые организмы и тела неживой природы построены из одних и тех же химических элементов, что свидетельствует о единстве природы Земли.

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.

За всю историю Земли атомы большинства химических элементов проходили бесчисленное количество раз через живые организмы, населявшие нашу планету. Речь идёт о законе биогенной миграции атомов, который сформулировал В.И. Вернадский: миграция химических элементов в биосфере осуществляется при непосредственном участии живых организмов.

«Путешествие» химических элементов происходит благодаря жизнедеятельности растений, животных, грибов и бактерий.

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.

Вода, углекислый газ, известь.

• Предложите схему или рисунок, объясняющие наличие одних и тех же веществ в неживой природе и в живых организмах.

Стр.73

4. Вещества, необходимые для жизни, живые организмы получают из окружающей среды.

• Аэробным организмам, к числу которых относятся животные (за исключением некоторых паразитов), растения, грибы и частично бактерии, кислород необходим для получения каждой клеткой энергии.

• Автотрофы синтезируют в процессе фотосинтеза органические вещества (углеводы) из углекислого газа и воды.

• Гетеротрофы, к числу которых относят представителей таких царств, как бактерии, грибы, животные, нуждаются в органических веществах.

• Всем обитателям планеты необходима вода, без которой жизнь на Земле невозможна.

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.

Процесс пищеварения — это процесс расщепления пищи на более мелкие компоненты, необходимый для ее дальнейшего усваивания и всасывания, с последующим поступлением необходимых питательных для организма веществ в кровь. Химическая обработка пищи происходит под действием пищеварительных соков в различных отделах пищеварительной системы. Так белки расщепляются до аминокислот, жиры — до глицерина и жирных кислот, углеводы — до глюкозы.

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.

Например:

• аэробы в процессе дыхания возвращают в окружающую среду углекислый газ;

• автотрофы — побочный продукт фотосинтеза — кислород.

Стр.74

Приведите свои примеры веществ, которые возвращаются в окружающую среду как продукты жизнедеятельности живых организмов.

Потовыми железами человека удаляются вода и соли, небольшие количества мочевины, мочевой кислоты, а при напряженной мышечной работе — молочная кислота.

Автотрофы удаляют избыток воды из организма путем транспирации.

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:

• пища — источник энергии;

В процессе питания и дыхания органические вещества расщепляются и окисляются кислородом. Освобождающаяся энергия частично выделяется в виде тепла, а частично вновь запасается в синтезируемых молекулах АТФ (органическое вещество, универсальный аккумулятор энергии в биологических системах).

• живые организмы — преобразователи энергии;

Клетки растений улавливают энергию Солнца, превращая ее в энергию химических связей. Другие организмы в зависимости от их нужд также способны преобразовывать энергию из одного вида в другой. Например, из энергии химических связей в тепловую, механическую, световую, электрическую и т.д.

• химические элементы, используемые организмами, совершают на планете многократный круговорот;

Круговорот химических элементов на Земле осуществляется при непосредственном участии организмов. Он обеспечивает возможность длительного существования жизни на Земле. В противном случае самые богатые запасы любого вещества были бы быстро исчерпаны.

• поток энергии, поступающий из космоса и улавливаемый растениями, идёт в одном направлении. Объясните в каком.

Энергия передается по цепям питания (потери есть на каждом этапе).

8. У каждого царства живой природы своя роль в биосфере:

• растения создают органические вещества из неорганических соединений, преобразуя солнечную энергию в доступную для всего живого химическую энергию;

• животные — участие в биотическом круговороте веществ и энергии;

• замыкают круговорот веществ организмы — разрушители органического вещества — бактерии и грибы, доводя его до минерального состояния и подготавливая питание для растений — создателей органического вещества.

• Предложите схему пищевой цепи, иллюстрирующую роль каждого из названных царств живой природы в передаче вещества и энергии в биосфере.

Желудь – мышь – сова — бактерии.

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.

Все выше перечисленное свидетельствует о единстве происхождения живой и неживой природы.