11. Концентрация кислорода как экологический фактор, ее влияние на видовой состав и распространение живых организмов.

Кислород, является очень активным хим элем. Благодаря своей высокой окислительной способности он легко вступает в хим реакции окисления с различными орг соед-ми и мет-ми, образуя окислы.

В верхних слоях атмосферы кислород под воздействием

уф излучения Солнца превращается в cвой изомер озон (О3):

3О2 → O3

Содерж озона в атмосфере очень невелико, не более 10-6 %. Наибольшая его конц («озоновый слой») наблюд на высотах 21 – 25 км, или в нижнем слое стратосф. Конц озона несколько выше над тропическим поясом Земли и ниже – над полюсами. Он поглощает значит часть губительного для живых орг-ов УФ излучения. При отсутствии озонового слоя жизнь на пов-ти Земли в местах, открытых для солнечного излучения, была бы невозможной. C др стороны, озон очень нестойкое соединение и быстро распадается с выделением атомарного кислорода:

О3 → O2 + О

Атомарный кислород быстро вступает в реакции окисления и потому

очень опасен для живых орг-ов. Накопление его в закрытых помещениях

представляет большую опасность. Его пытались использовать для

обеззараживания воды. Кислород имеет огромное значение для дыхания подавляющего большинства видов живых организмов. Организмы, которые используют для дыхания кислород, называются

аэробными (от греческого «аэр» - воздух) организмами, а такой тип дыхания

– аэробным дыханием. Однако существуют организмы, которым для жизнедеятельности вообще не нужен кислород. Их впервые открыл французский биолог Луи13 Пастер в 1861 году. Ими оказались бактерии из рода Clоstridium семейства бацилл, осуществляющие маслянокислое брожение. Кислород для анаэробов – смертельно ядовитый газ.

12. Влияние температуры на скорость биологических процессов. Коэффициент Вант-Гоффа.

Температура занимает особое положение среди экологических факторов, поскольку она неустранима при любых условиях среды. Температура определяет скорость и кинетическую энергию движения молекул, которые становятся равными нулю лишь при недостижимых условиях абсолютного нуля и возрастают с ее повышением. Эти параметры, в свою очередь, определяют скорости химических реакций. Поскольку жизнедеятельность организмов в конечном итоге сводится к совокупности биохимических реакций в их клетках, температура оказывает значительное воздействие на скорость всех жизненных процессов организма, в том числе и тех, которые определяют превращения вещества и энергии в экологических

системах. Понятие скорости биологических процессов отличается от скорости

химических реакций. В последнем случае – это абсолютная величина, выражающая изменение концентраций реагирующих веществ в единицу времени. Скорости таких биологических процессов, как дыхание и питание, выражаются в количестве потребленных организмом кислорода и пищи в единицу времени, они имеют размерность «масса вещества особь^-1 время^-1». В то же время, скорость развития, или прохождения отдельных стадий жизненного

цикла (эмбриогенез, личиночное развитие и т.д.), является обратной величиной

от их абсолютной длительности, имеющей размерность «время^-1». Свойство организма изменять скорости своих жизненных процессов под

влиянием температуры называется термолабильностью. По степени ее

выраженности все организмы делятся на две группы:

1) гомойотермные организмы, к которым относятся млекопитающие и

птицы, обладают совершенными механизмами терморегуляции. Поэтому

температура их тела достаточно постоянна и мало зависит от температуры

окружающей среды. Температура среды в пределах толерантных ее значений

оказывает сравнительно небольшое влияние на скорости биологических

процессов в их организмах;

2) пойкилотермные организмы, к которым относятся все остальные

животные, а также растения, грибы, протисты и прокариоты, не обладают

совершенными механизмами терморегуляции или они у них вообще

отсутствуют. Температура их тела непостоянна и очень близка к температуре

окружающей среды. Температура среды в пределах толерантных ее значений

оказывает значительное воздействие на скорости всех биологических процессов

у этих видов. Как правило, в пределах зоны толерантности повышение температуры приводит к увеличению скоростей биологических процессов. Для характеристики этой зависимости часто используют температурный коэффициент Вант-Гоффа, или Q10. Он показывает, во сколько раз возрастает скорость процесса при увеличении температуры на 10^оС. Если две температуры различаются между собой на 10 ^oC, т.е. составляют t1 и t1 + 10ОС, а соответствующие им значения скоростей биологического процесса развития равны Vt и Vt+10, то

Q10 = Vt+10/Vt.