15. Сера и ее круговорот
В атмосферном воздухе сера находится в виде 2-х оксидов SO2 и SO3
Сера – биогенный элемент, который почти не бывает в дефиците. В живых организмах сера – основной компонент некоторых аминокислот (цистеин, метионин).
Основные звенья круговорота серы:
1) сера усваивается в виде сульфатов растениями и грибами. При этом сера переходит в двухвалентное состояние (S2-) и встраивается в белковые молекулы;
2) сера окисляется до сульфатов (SO32-) микроорганизмами при распаде мертвых тел. Меньшая часть сульфатов снова усваивается растениями, большая часть за счет подвижности сульфат-ионов вымывается в океан;
3) на дне океана бактерии из рода Десульфовибрио отбирают у сульфатов кислород и, тем самым, восстанавливают серу до сероводорода (H2S). Сероводород выносится к поверхности, а затем часть его выносится в воздух;
4) в воздухе сероводород (H2S) быстро окисляется до сернистого газа (SO2), а затем серного ангидрида (SO3), последний соединяется с парами воды и образует серную кислоту (H2SO4);
5) H2SO4 с дождями возвращается на сушу. Таким образом на сушу попадает две трети серы, смытой в океан;
6) происходит приток серы через извержение вулканов;
7) происходит приток сульфидов (S2-) через разрушение горных пород (пирит – серный колчедан FeS2, медный колчедан CuFeS2);
Сероводород используется низшими растениями для процесса фотосинтеза. После чего сера вновь переходит в свободное состояние.
16. Круговорот фосфора
Будучи относительно редким элементом, фосфор лежит в основе снабжения организмов энергией. Главный источник энергии живых организмов – молекула АТФ(аденазинтрифосфат), имеющая высокоэнергетические фосфодиэфирные связи. Главными резервуарами фосфора служат горные породы прошлых геологических эпох. К растениям фосфор попадает в виде фосфатов. Соединения фосфора растворимы лишь в кислой среде или в бескислородных средах, и только в таком виде и пригодны для усвоения растений. В щелочных растворах и в кислородной среде фосфор связан в нерастворимые соединения с кальцием (апатиты, фосфориты).
Поток фосфора в основном идет в одном направлении – из наземных горных пород на дно моря. Часть фосфора возвращается на сушу благодаря рыболовству и с экскрементами морских птиц (залежи гуано на побережьях Южной Америки). Но в целом круговорот фосфора незамкнут.
(Фосфор уже выступает как лимитирующий фактор во многих экосистемах.) фосфор образует три модификации: белый;красный;черный.
17.Круговорот углекислого газа
СО2 входит в состав атм.воздуха. Поглощается продуцентами для синтеза для синтеза своей биомассы. В дальнейшем углерод и кислород формируют практически все компоненты биоты (продуценты, редуценты). В результате окисления также выделяется углекислый газ. Часть СО2 образует осадочную горную породу (мел, мрамор, известняк).
СО2 находится в растворенном состоянии в воде является природным консервантом. Образует в воде карбонаты (соли угольной кислоты) придают временную жесткость воде.
18. Фотосинтез у высших растений и его особенности
Это образование зелеными растениями и некоторыми бактериями органических веществ из неорганических с использованием энергии солнечного света.
В процессе Ф.образуются углеводы. Основой для получения углеводов является CO2. Для получения углевода необходим источник водорода (источник вода). Т.к. вода химически стойкое соединение для ее разрушения необходима энергия. Процесс Ф. проходит в 2 стадии:
1.световая фаза. Лучи солнечного света попадают на гладкую сторону листа. Под действием солнечного света их хлоропласта хлороформ выбиваются электроны,к-е улавливаются молекулами переносчиками и по электрической транспортной цепи передается молекуле НАДФ(эта молекула поглощает электрон образуя восстановленную форму НАДФ*Н+).,образуя ее восстановленную форму.на месте выбитого электрона образовалась «дырка». Образуется окислительно-восстан-ая система,хар-ся значительным значение ЭДС. И выполняет двоякую функцию:
1.упорядочиние молекул воды
2.образующ.система дает толчок для высвобождения энергии в результате синтеза АТФ – ФДФ ->АМФ.Данная энергия идет на расщепление воды. 2H2O -> 4H+ + O2| + 4e
Фаза разложения воды называется фатолизом воды обр-ся молекулярный кислород, как побочный продукт выделения в атмосф.воздух.Электроны заполняют дырки.
2-ая фаза – это фаза фиксации углекислого газа или темновая фаза. Происходит процесс образования углеводов из углекислого газа и протонов водорода, образуется первичный продукт фотосинтеза – глюкоза.
Глюкоза в растениях из первичного продукта образует два полимерных в-ва – это крахмал и целлюлоза. Крахмал образует разветвленную структуру, у целлюлозы молекулы расположены в определенной последовательности. Крахмал запас растением и расходуется как питательное в-во на процесс жизнедеятельности. Целлюлоза образует упорядоченную структуру, используется растениями для синтеза своей биомассы.