Биосфера – ғаламдық жүйе

Жоспар
Кіріспе

Кіріспе

1. Биосфера . ғаламдық жүйе
2. Биосфераның шекаралары.
3. Тірі заттың негізгі қасиеттері
4. Тірі заттың негізгі биологиялық функциялары:
5. Биосфераның энергетикасы
6. Биосферадағы биохимиялық циклдер және айналымы.
7. Ноосфера

Қорытынды

Тірі ағзаларға тән қасиеттердің біріне зат айналымы жатады. Биосфераның пайда болуы және оның тұрақтылығы әрі біртұтастығы барлық ағзалар мен айналадағы орта арасында болатын биологиялық айналымға тікелей байланысты.
Табиғатта болатын зат айналым ағзалардың үш тобының қатысуымен жүреді. Біріншіден, продуценттер (жасыл өсімдіктер) күннің жарық энергиясын сіңіру арқылы бастапқы өнім болып саналатын — органикалық заттарды түзеді. Ол заттар негізгі тіршілік тірегі болып саналады. Екінші, консументтер (әр түрлі сатыдағы) дайын органикалық заттарды пайдаланып, оларды бір түрден екінші түрге айналдырады да, Жер бетінде тіршіліктің жандана түсуіне және олардың ұрпақтарының үнемі алмасып отыруына жағдай жасайды. Үшінші, редуценттер — органикалық заттарды минералды заттарға ыдыратады және сол арқылы табиғатта кажетсіз қалдықтардың жиналуына жол бермейді.
Табиғатта болатын биологиялық зат айналымын сызбанұска арқылы көрсетуге болады:
жасыл өсiмдіктер жануарлар ұсақ ағзалар
(продуценттер) (консументтер) (редуценттер)
Жер бетінде тіршілікті Күн энергиясы мен жасыл өсімдіктерде болатын хлорофилдер қамтамасыз етеді. Ал басқа ағзаларда болатын зат айналымы продуценттерге тікелей байланысты және олардың тіршілігіне өз көмегін тигізеді.
Кез келген биогеоценозды құраушы бірнеше түрге жататын популяциялар арасында өзара тығыз қарым-қатынас болумен бірге өзара аса күрделi карама-қайшылықтар да болып тұрады. Ағзалар өзара қоректену тізбегі арқылы және айналадағы өлі табиғатпен (жарық, су, жылу, ауа, химиялық элементтер, т. б.) үнемі болып түратын зат алмасу арқылы тығыз байланысты болады. Зат алмасудың нәтижесінде ағзалардың құрамындағы әр түрлі элементтер кайтадан айналадағы ортаға беріледі де, бұл әрекет үнемi қайталанып отырады. Міне осылай табиғатта үздіксіз зат айналымы болады. Табиғатта болатын зат айналым әрбір биогеоцеиозды және биосфераны тұтасымен камтиды.
Биосферада тұрақты түрде су мен тірі ағзалар кұрамына кіретін химиялық элементтер арасында да үздіксіз айналым болып тұрады. Ағзалар өз жасушасындағы цитоплазманы синтездеу үшін 40-қа жуық элементтерді пайдаланады. Олардың ішіндегі ең негізгілеріне көміртегі, азот, сутегі, оттегі, фосфор және күкірт жатады. Ал басқа злементтер аздаған мөлшерде болса да өте қажет. Оларға кальций, темір, калий, натрий, т. б. жатады. Ағзалар мен айналадағы орта арасында болатын зат айналым биосферадағы тіршiлікті қамтамасыз етеді. Биосферадағы зат айна-лымында тірі ағзалардың атқаратын қызметі ерекше.

Пән: География
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

Кіріспе

1. Биосфера – ғаламдық жүйе
2. Биосфераның шекаралары.
3. Тірі заттың негізгі қасиеттері
4. Тірі заттың негізгі биологиялық функциялары:
5. Биосфераның энергетикасы
6. Биосферадағы биохимиялық циклдер және айналымы.
7. Ноосфера

Қорытынды

Кіріспе

Тірі ағзаларға тән қасиеттердің біріне зат айналымы жатады.
Биосфераның пайда болуы және оның тұрақтылығы әрі біртұтастығы барлық
ағзалар мен айналадағы орта арасында болатын биологиялық айналымға тікелей
байланысты.
Табиғатта болатын зат айналым ағзалардың үш тобының қатысуымен
жүреді. Біріншіден, продуценттер (жасыл өсімдіктер) күннің жарық энергиясын
сіңіру арқылы бастапқы өнім болып саналатын — органикалық заттарды түзеді.
Ол заттар негізгі тіршілік тірегі болып саналады. Екінші, консументтер (әр
түрлі сатыдағы) дайын органикалық заттарды пайдаланып, оларды бір түрден
екінші түрге айналдырады да, Жер бетінде тіршіліктің жандана түсуіне және
олардың ұрпақтарының үнемі алмасып отыруына жағдай жасайды. Үшінші,
редуценттер — органикалық заттарды минералды заттарға ыдыратады және сол
арқылы табиғатта кажетсіз қалдықтардың жиналуына жол бермейді.
Табиғатта болатын биологиялық зат айналымын сызбанұска арқылы
көрсетуге болады:

жасыл өсiмдіктер (жануарлар (ұсақ ағзалар
(продуценттер) (консументтер) (редуценттер)

Жер бетінде тіршілікті Күн энергиясы мен жасыл өсімдіктерде болатын
хлорофилдер қамтамасыз етеді. Ал басқа ағзаларда болатын зат айналымы
продуценттерге тікелей байланысты және олардың тіршілігіне өз көмегін
тигізеді.
Кез келген биогеоценозды құраушы бірнеше түрге жататын популяциялар
арасында өзара тығыз қарым-қатынас болумен бірге өзара аса күрделi карама-
қайшылықтар да болып тұрады. Ағзалар өзара қоректену тізбегі арқылы және
айналадағы өлі табиғатпен (жарық, су, жылу, ауа, химиялық элементтер, т.
б.) үнемі болып түратын зат алмасу арқылы тығыз байланысты болады. Зат
алмасудың нәтижесінде ағзалардың құрамындағы әр түрлі элементтер кайтадан
айналадағы ортаға беріледі де, бұл әрекет үнемi қайталанып отырады. Міне
осылай табиғатта үздіксіз зат айналымы болады. Табиғатта болатын зат
айналым әрбір биогеоцеиозды және биосфераны тұтасымен камтиды.
Биосферада тұрақты түрде су мен тірі ағзалар кұрамына кіретін
химиялық элементтер арасында да үздіксіз айналым болып тұрады. Ағзалар өз
жасушасындағы цитоплазманы синтездеу үшін 40-қа жуық элементтерді
пайдаланады. Олардың ішіндегі ең негізгілеріне көміртегі, азот, сутегі,
оттегі, фосфор және күкірт жатады. Ал басқа злементтер аздаған мөлшерде
болса да өте қажет. Оларға кальций, темір, калий, натрий, т. б. жатады.
Ағзалар мен айналадағы орта арасында болатын зат айналым биосферадағы
тіршiлікті қамтамасыз етеді. Биосферадағы зат айна-лымында тірі ағзалардың
атқаратын қызметі ерекше.
Табиғатта болатын зат айналымында тірі ағзалар түрліше кьізмет
атқарады. Оларға газдық, қаныкпалық, тотығу-тотықсыздану және биохимиялық
қызметтер жатады.

1. Биосфера – ғаламдық жүйе

Жердегі бірде-бір тірі ағза еркін күйде болмайды. Барлық ағзалар қоршаған
материалдық-энергетикалық ортамен, ең алдымен қоректену мен тыныс алу
арқылы, үздіксіз, тығызбайланыста болады және одан тыс табиғи жағдайда
тіршілікке алмайды.
XIX ғасырдың басында ғылымға биосфера түсігіншң француз жаратылыстанушы
Ж.Б. Ламарк (1744-1829) енгізді. Биосфера терминің тіршілік бар жердің
қабықшасын аңықтау үшін гидросфера, литосфера ұғымдарымен бірге ХІХ
ғасырдың аяғында атақты австрия геологы Э. Зюсс (1831-1914) ұсынады.
В.И. Вернадский биосфера деп планетаның тіршілік бар немесе болған, үнемі
тірі ағзалардың әсеріне ұшырайтын не ұшыраған бөлігін айтады (литосфераның
жоғарғы бөлігі, гидро және тропосфера). Ағзалардың маңызы олардың
алуантүрлілігімен, барлық жерелерде таралуымен, Жер тарихындағы
тірішілігінің ұзақтығымен, биохимиялық қызметінің таңдамалы сипатымен және
табиғаттың басқа компоненттерімен салыстырғанда химиялық белсенділігінің
жоғары болуымен аңықталады.
Планетадағы ағзалардың барлық жиынтығын В.И. Вернадский тірі зат деп
атады. Оның негізгі сипаттамасы ретінде массаның химиялық құрамы мен
энергиясының жиынтығын кұрастырды. В.И. Вернадский тұжырымдаған
константалық заңы бойынша: биосфераның тірі затының мөлшері (берілген
геологиялық кезен үшін тұрақты (константа) шама болып табылады.

Әр түрлі
зат табиғат
бөліктері

Жер биосферасын құрайтын заттардың негізгі типтері
Биосфераның динамикалық жүйе ретіндегі ерекшелігі оның тепе-теңсіздігі
және оның тірі затпен жұмысы Күн энергиясының ағынының нәтижесі болып
табылады.
Биосфераның маңызды ерекшеліктерінің бірі ондағы судың болуы. Биосфераның
тағы бір белгісі - оның космоспен тығыз байланыстылығы (көбіне Күнмен).
1852 жылы Швейцария астрономы Р. Вольт Жердің магнетизмінің Күндеп
дақтардың пайда болу циклдігіне тәуелді екенін есептеп шығарды.

2. Биосфераның шекаралары.

1926 жылы В.И. Вернадский биосфераның шекаралары туралы мәселен қойды.
Кандай физико-химиялық жағдайлар тіршілікке анағұрлым қолайлы болып
табылады?
1. Көмірқышқыл газы мен оттегінің жеткілікте мөлшерде болуы.
2. Судың жеткілікті болуы (міндетті түрде сұйык күйде).
3. Температуралық режим тым жоғары (акуыздардың ұюына экелетін)
және тым төмен (ферменттердің жұмысын тоқтататын) болмауы керек.
4. Минералдық қоректену элементтерінің жеткілікті болуы.
5. Су ортасының белгілі бір тұздығы.
Қазіргі кезде тіршілік жер қыртысының жоғарға бөлігінде (литосфера), жер
атмосферасының төменгі қабаты (тропосфера) және Жердің сулы қабықшасында
(гидросфера) таралған.
Литосферада тіршілікті ең алдымен тау жыныстары мен жер асты суларының
температурасы шектейді. Ол тереңдікке байланысты артады да. 1,5-15 км
тереңдікте +100°С-дан асады. Жер қыртысында бактерияларды табуға болатын
тереңдік – 4 км. Мұнай кен орындарында 2-2,5 км тереңдікте бактериялардың
саны көп болады. Мұхиттарда тіршілік 10-11 км тереңдікке таралады.
Атмосферадағы тіршіліктің жоғарғы шекарасы биіктікке байланысты
ультракүлгін радиацияның артуымен анықталады. Озон қабаты күннің
ультракүлгін сәулелерінің көп бөлігін 22-25 км биіктікте сіңіреді.
Бактериялар мен саңыраукұлақтардың споралары 20-22 км биіктіктен табылған.
Аэропланктонның негізгі бөлігі 1-1,5 км биіктекте шоғырланған.
Тіршіліктің таралу шекарасы теңіз деңгейімен салыстырғанда 6 км биіктікте
өтеді.
Биосферадағы тіршіліктің таралуы біртекті емес. Тірі заттың шоғырлануы,
негізгі орталардың бөліну шекарасында - топырақта, яғни литосфера мен
атмосфераның арасында, мұхиттың жоғарғы қабаттары, су қоймаларының түбінде,
әсіресе - литоральда (латын тілінен аударғанда litoralis - жағалау)-толысу
кезінде су астында қалатын және қайту кезінде кұрғайтын теңіз түбінің
бөлдеуінде, лимандарда және эстуарияларда - өзен жағалауларында өте көп
жоғары болады.
Тірі ағзалар ортаның химиялық жағдайларының кең диапазонында тіршілік ете
алады. Жерден алғашқы тіршілік иелері оттексіз ортада өмір сүрген.
Анаэробты зат алмасу казіргі ағзаларға, сонын ішінде көп жасушаларға тән.
Бірқатар микроорганизмдер тұздардың концентрленген ерітінділерінде де
тіршілік ете алады. Кейбір тұрақты түрлер иондаушы радиацияның әсері
жағдайында да тіршілік ете алады. Мысалы, бірқатар инфузориялар Жер
бетіндегі радиациялык фонның табиғи денгейінен 3 млн. Есе жоғары
сәулеленуді катере алады. Кейбір бактериялар ядролық реакторлардың
қазандықтарынан да табылған.

3. Тірі заттың негізгі қасиеттері

Биосфера және космос. Тіршілік космостың құбылыс болып табылады.
Биосфераның космостық ортасы тіршілікке қажетті қолайлы экологиялық
жағдайларды анықтайтын Күн энергиясының көзі болып табылады.Биосфе-раны
қауіпті космостық сәулеленуден магнит өрісі мен озон қабаты қорғап тұрады.
Ұзақ уақыт бойы Күннің биосфераға әсері фотосинтез процесімең жердегі
белгілі бір жылу режимін ұстап тұрумен шектеледі деп есептеліп келді.
Күн сәулесі ғаламдық экожүйенің тіршілігіне күшті әсер етеді.
Космос сәулелерінін құрамында протондар(сүтеп ядролары) көп, шама-мен
барлық бөлшектердің 90% құрайды. Гелий ядролары шамамен 10 есе кем, ал
барлык басқа ядролардың үлесіне шамамен 1 % келеді
Космос кеңістігінде күрделі ядролық реакциялар нәтижесінде гамма-
кванттар түзіледі. Олардың өзі жер атмосферасына енген соң екінші ретті
бөлшектер түзіледі.
Гамма-диапазонға толқын ұзындығы 0,1 ангстремнен (10-9 см) кіші
электромагниттік сәулелерді жақызуға болады. Олардың толқын ұзындығы
көрінетін жарықпен салыстырғанда ондағаң жүздеген есе қысқа.
Жер интенсивті космостық радиациядан магнит өрісімен қорғалған. Егер бұл
өріс болмаса, космостық сәулелер қысқа уақыт аралығында атмосфераның барлық
ауасын иондар мен электрондарға ыдыратып жіберер еді. Мұндай жағдайда Жерде
тіршілік мүмкін болмайды.
Жердің магнит өрсінің сызықтары энергиясы аз космос сәулелерін
шағылыстырады, да олар атмосфераның ішкі қабаттарына ете алмайды. Тек
энергиясы жоғары космос сәулелері ғана жердің кабықшасын бұзып, жер бетіне
жете алады. Бірак мұндай кұбылыс өте сирек кездеседі.
Магнитосфераға енген Күн плазмасының зарядталған бөлшектері негізден
магниттік өрісінің сызықтарымен ұсталып тұрады.
Бірақ плазманың кезекті мөлшері келіп түскенде, олардың бір бөлігі
атмосфераға өтеді. Бұл плазма электрлік ағыстар түзеді де, геомагниттік
дауылдарды туғызады.
Тірі ағзалар Жердің геомагниттік өрісінің өзгеруіне жауап береді. Адам
ағзасында ми қыртысындағы қозу мен жүрек соғуының жиілігі, қан қысымының
деңгейі, қанның құрамы өзгереді. Жарықтық және дыбыстық тітіркендіруге
жауап беру, зейін төмендейді. Бұл әр ағзада болатын биотоктармен және
ағзаның жасушасымен ұлпасын түзетін заттардың молекулаларын магниттік
қасиетінің болуымен байланысты. Сыртқы магниттік өріс биотоктардың күші мен
бағытын өзгертеді.
Тірі заттың жалпы массасы 1,8-2,5*1012 т (құрғақ салмағы) бағаланып, ол
биосфера массасының (3*1018 т) тек болмашы бөліпн ғана құрайды. Егер тірі
затты планета бетімен біртегіс етіп орналастырсақ, оньң қалындығы бар
болғаны 2 см болады.

Жердің тірі ағзаларының биомассасы (Н. И. Бразилевич
және т.б. бойынша)

Орта Ағзалар тобы Масса (1012) Қатынасы (%)
Континенттер Жасыл өсімдіктер 2,40 99,2
Жануарлар мен 0,02 0,8
микроорганизмдер
Барлығы 2,42 100
Мұхиттар Жасыл өсімдіктер 0,0002 6,3
Жануарлар мен 0,0030 93,7
микроорганизмдер
Барлығы 0,0032 100
Жердің ағзалардың биомассасы 2,4232 -

Жердің бетін өзгертуші маңызды фактор тіршілік болып табылады. Оның
ерекшелігі тек химиялық реакциялардың жылдамдығына ғана байланысты емес,
кейбір реакциялар қалыпты температура мен қысымда, ағзадан тыс жүрмейді.
Л.С. Берг былай деген: Ағзалар физикалык, тұрғыдан мүмкін емес нәрселерді
жүзеге асырды. Майлар мен көмірсулар ағзада 37°С шамасында тотығады, ал
ағзадан тыс тек 400-500°С жүреді. Молекулалық азоттан аммиактың синтезі
өнеркәсіптік жағдайда 500°С температура мен 300-500 атм. қысымда жүзеге
асырылады. Ал микроорганизмдер бұл реакцияны қалыпты температурада және
атм. кысымда жүзеге асырылады.
В.И. Вернадский биосфераның Жердің ғаламдық біртұтас жүйесі ретіндегі
көзқараста жасады. Бұл жүйеде геохимиялық және энергетикалық өзгерістердің
жүруі тіршілікпен анықталады.
Жердің биосферасы ғаламдык, ашық жүйе болып табылады. Ол космостан
келетін күн энергиясынан ағзалардың тіршілік қызметінде түзілген заттарга
дейін тең болады. Биосфера өздігінен реттелетін кибернетикалық жүйе. Оған
гомеостаз қасиеті тәң.
Жер планета ретінде табиғат жағдайларының алуантүрлілігімен сипатталады.
Бул оның шар тәрізді пішінімен, Күнді және өзінің есінен айналуымен
анықталады. Өз кезегінде бұлар күн белсендігінің ендік және маусым бойынша
интенсивтілігінің өзгеруін қамтамасыз етеді. Табиғат жағдайларының
көптүрлілігі Жердің күрделі рельефтің әсерінен де тузіледі. Бірақ Жер
биосферасының негізгі көптүрлілігін тірі ағзалар жасайды. Ғалымдардың
болжамы бойынша қазіргі биосферада тірі ағзалардың шамамен 2 млн. түрі
бар.
Озон қабаты биосфераны космос сәулелерінен қорғайды. Стратосферада озон
(О3) Күн радиациясының ультракүлгін сәулелерін сіңіреді. Мұндай қорғансыз
сәулелер биосферадағы бүкіл тіршілікті жойып жіберер еді. Озон
стратосферада ультракулгін сәулелердің әсерден молекулалық оттегінің бос
оттегі атомдарына ыдырауы нәтижесінде түзіледі. Бірақ бос оттегі атомдары
озонның молекулаларына қосылып, екі молекула оттегін түзеді. Оттегі мен
озон арасында тепе-теңдік орын алады.

О О2 + О = О3
тепе-теңдік
О3 + О = 2О2
О О
О = О

Бірақ ластаушы заттар озонның ыдырауын жылдамдатып, реакцияның тепе-
теңдігін оттегінің түзілу жағына қарай ығыстырады.
Биосфера космоспен тығыз байланысты. Жерге түсетін энергия ағыны
тіршілікті қамтамасыз ететіндей жағдайларды жасайды.
Тірі зат бірқатар өзіне тән қасиеттерге ие бола отырып, Биосферада белгілі
бәр биогеохимиялық фунциялар атқарады.
Тірі затқа тән қасиеттер:
1) биосфераның тірі заты энергияның үлкен қорымен сипатталады;
2) тірі және өлі заттың айырмашылығы химиялық реакциялардың
жылдамдығынан көрінеді (тірі затта реакциялар мыңдағаң кейде миллион есе
жылдам жүреді);
3) тірі затты құрайтын химиялық косылыстар - ақуыздар, ферменттер
және т.б. - тек тірі ағзаларда ғана тұракты болады;

4) ерікті козғалу биосферадағы кез келген тірі затқа тән бөлігі;
5) тірі зат өлі затқа қарағанда біршама жоғары морфологиялык және
химиялық көптүрлілігімен сипатталады. Тірі заттың құрамына кіретін 2 млн-
нан астам органикалық қосылыстар белгілі, ал өлі табиғаттың табиғи
қосылыстарының саны шамамен 2 мың;
6) биосферадағы тірі зат мөлшері әр түрлі жеке ағзалар түрінде болады.
Ең ұсақ вирустардың мөлшері 20 нм-ден (1 нм=10-9 м) аспаса, ең ірі жануар -
киттердің ұзындығы 33 м-ге, ең биік ағаш секвойя - 100 м-ге жетеді

4. Тірі заттың негізгі биологиялық функциялары:

1) энергетикалық функциясы.Биосфералық-планеталық кұбылыстардың космостык
сәулеленумен негізінен Күн радиациясымен байланысын жүзеге асырады. Бұл
функцияның негізінде жасыл өсімдіктердің фотосинтетикалық қызметі жатыр.
Фотосинтез процесінде Күн энергиясының жинақталуы және онын биосфераның
жеке компоненттері арасында таралуы жүзеге
асырылады. Күн энергиясының жинақталуы есебінен жердегі барлық тіршілік
кұбылыстары жүреді.
газдық функциясы. Газдардың миграциясы мен өзгерюш жүзеге асыра
отырып, биосфераның газдық құрамын қамтамасыз етеді. Жердегі газдардың
басым бөлігінің шығу тегі – биогенді тірі заттың тіршілік процесінде
негізгі
газдар, азот, оттегі, көмірқышқыл газы, күкірт-сутек, метан және т.б.
түзіледі;
концентрациялық функция. Қоршаған ортаның биогенді элементтерштірі
ағзалардың жинауынан кершеді. Тірі заттың құрамында жецш элементтердің
атомдары: сутек, кеміртек, азот, оттегі, натрий, магний, калий, кальций,
кремний, күкірт, хлор, алюминий басым болады. Бұл элементтердің тірі
ағзалар денесіндегі концентрациясы сырткы ортамен салыстырғанда
жүздеген және мыңдаған есе артық. Биосфераның химиялың құрамының
біртектісіздіп мен оның ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.