9. (X). Основные закономерности взаимодействия света и ультрафиолетовых излучений с биомолекулами. Фотобиологические процессы и их стадий.

Видимый свет, УФ, ИК-излуч влияют на мн проц: запас солн Е в синтез-ых биол соед(ф/с раст); информацион и регуляторн р-ции орг на действие света (зрение жив, фототаксис, фототропизм, фотопериодизм, влиян света на синт вит, пигм, фотостимуляция роста и развит, кл делен). Биол действие УФ изл: деструктив фотопроц(фотоденатурац и фотоокисл белков) фотоинактивация ф-тов и НК, поражение кл и тк при облучении. Фотодинамич действие видим света и влиян на проц репарации после поврежд кл УФ излуч.

Для осущ ФБ проц необх налич в орг пигм-фоторецепторов, избирательно поглощ-х свет и локализ в спец клет стр-хлоропл высш раст, хроматофорах водор и бакт, меланофорах животн кл, в палочках и колбочках сетчатки глаза. К пигм-фоторецепт раст относятся хлорофиллы, их аналоги и производные, каротиноиды, фикобилины, к пигм жив-зрительн пигм, меланины(наиболее важные). По отнош к УФ обл спектра фоторец явл ароматич АК белков, НК. Меланин явл осн хромофором кожи. При возд УФ-из-окисл меланина и активизац синт нового меланина. Хромофоры НК-азотистые основания. В рез ф/хим реакций в мол ДНК образ пиримидиновые димеры-АК(триптофан, тирозин)-осн хромофорамы белк мол. При взаимод с УФ АК ионизируются с обр катион-радикала и свободн радикала. Кажд из хромофоров поглощ излуч опред длины волны. Е излуч позвол им вступать в ф/хим реакции-появл активные формы О(супероксиданион), спос реагировать с др биомол.

Молек мех фотобиол проц-чередование стадий: погл кванта света фоторецептором с обр синглетных и триплетных возбуждённых сост(с послед миграцией Е электронного возбужд к акт центру); первые ф/хим или структ измен молекул; сопряжение ф/хим и ферментат стадий, ведущее к конечн физиолог эффекту.

Все эти явления объед-в них уч био мол в электронно-возбужд состояниях, кот отличаются от невозбужд по электронной структ и реакционной спос. Вслед за возбужд биомол разворач цепочка ф/физ и ф/хим явл(миграция Евозбуждения и заряда, обр свободн радикалов и прод ф/хим реакций).

103 (Э). Энергетика, пищевые цепи и сети, трофическая структура и продуктивность биогеоценозов. Экологические сукцессии.

Для круговорота в-в необходима Е. Источник-солнечная радиа­ция, аккумул. зелеными раст.-автотрофами, циркулирует в биогеоценозе переходя в цепях питания с одного трофич. уровня на др. и расходуется. 0.1—0.2% улавливается зелеными раст. и обеспечивает био­л. круговорот в-в. Более половины Е расходуется на дыхание рас­тений, остальная поступает в пищ. цепи. Е Солнца, усвоеная зелеными растениями, превращается в потенц. Е хим. связей орг. соед. из которых строится тело раст. В орг. растительноядного животного эти орг. в-ва окисляются с выделением Е, кот была затрачена на их синтез раст. Часть ее используется для жизни животного, а остальная превращается в теплоту и рассеив. в пространстве.

Пищ.цепь-перенос Е пищи от ее источн. ч/з ряд орг. Все огр. объеин-ся в группы по способу и степени исп. Е пищи. Сходн в этом отнош. гр. образуют ряды или троф. уровни. Совок. тр. уровней и цепей пит. связ. организмы образ. троф. ст-ру экосист. Пищ. цепи:1)пастбищные-начин. С автотрофов(цепи выедания), 2)детритные-нач. с детрита(в-ва вовлеч. в проц. разложения).

Кажд.вид-неск. цепей питания, в экосист. формир-ся общая пищев сеть, связыв. все орг. без исключения. Каждый продуцент имеет несколько консументов. Консументы пользуются не одними несколькими источниками питания.

Биологиче­ская продуктивность-воспроизведение биомассы растении, микроорганизмов и живо­тных, входящих в состав биогеоценоза. Биологич. продуктив­ность-колич. воспроизведённой биомассы на 1м² площади (1м³ объема) в ед. времени и выражается в граммах углерода или сухого орг. вещества

Концепция прод-ти:

1)создан. первичн. прод-ции-скорость с кот. фотоэн. усваив. продуц. в проц. ф/с, накапл. в форме орг. в-в. А)валов. первичн. прод.-общая скор. ф/с с учетом орг. в-в истрачен. на дыхание. Б)чистая первичн. продукция=биомасса(общ. масса особей одн. вида, гр.видов приходящаяся на ед. поверхн. или. объема

местообитания). 2)вторичн. Продукция-б/м образованная консументами. 3)чистая прод.сообщ.-скор. накопления орг. в-в не потреблен. гетеротрофами. Различают промежуточную и конечную продукции. Промежут. после потребления другими членами биогеоценоза возвраща­ется в круговорот веществ этой же системы. Конечная исключается из дан­ного биогеоценоза, выводится за его пределы(получ. чел. в процессе возделывания с/х культур, разведения дом. жи­вотных, охоты).

Биологич. продукт. зависит от:1-типа экосист. 2-налич. благопр факторов. 3-налич. доп. ист. энергии. 4-утечка энергии. Наиб продукт-р-ны апвелинга(смеш. поверхн. и глубин вод), рифы, влажн. леса умеренной зоны, тропич. и субтропич. леса. Низкопродукт-пустыни, пелагиальн. зона открыт океанов

СУКЦЕССИЯ (от лат. зиссеззю — преем­ственность, наследование), последователь­ная смена во времени одних биоценозов другими на определённом участке зем­ной поверхности. Различают первич­ные С, начинающиеся на субстратах, не затронутых почвообразованием (скаль­ные породы, вновь отложенные аллю­вии, водоёмы), в процессе к-рых форми­руются не только фитоценозы, но и поч­ва, и вторичные С, происходя­щие на месте сформировавшихся биоце­нозов после их нарушения (в результа­те эрозии, вулканич. извержений, засу­хи, пожара, вырубки леса и т. п.). С. происходят как в результате изменения ус­ловий произрастания растений под воздей­ствием жизнедеятельности организмов, входящих в состав биоценозов (эндоэко-генетич. С), так и под воздействием внеш. причин, включая деятельность человека (экзогенные С.)- Смена одного фитоце­ноза другим в ходе С. представляет сук-цессионный ряд. При отсутствии нару­шений С. завершается возникновением сообщества, находящегося в относит, равновесии со средой, — климакса.

. Некоторые био­геоценозы (см. Экосистема и биогеоценоз) средней полосы нашей страны существуют, су­дя по анализу ископаемой пыльцы растений, десятки тысяч лет. Типичные тундровые био­геоценозы, а также биогеоценозы тайги, ко­выльной степи — климаксные сообщества, в них сложились равновесные отношения между автотрофами и гетеротрофами, продуцентами и консументами разного уровня (см. Пищевые цепи). Вывести их из климаксного состояния может лишь изменение климата или какие-то антропогенные (вызванные человеком) воз­действия, например уничтожение какого-либо вида животных или растений, расселение но­вого вида.