БІОСФЕРА, її СТРУКТУРА ТА ФУНКЦІї

часних рослин;

чезна. За рахунок енергії Сонця рослини щорічно

лишків.

них зв’язків, поглинають 17 × 1011 т вуглекислого

Функції живої речовини

газу, виділяють 11,5 × 1010 т кисню та випарову-

ють 16 × 1012 т води.

Жива речовина біосфери безпосередньо впли-

ває на формування вигляду Землі, виконуючи ряд

Кругообіг карбону

важливих функцій.

газова функція — утворення атмосфери, до

єдиним джерелом вуглецю, який використо-

складу якої входять кисень, що виділяється зеле-

вується автотрофними організмами для синтезу

ними рослинами внаслідок фотосинтезу (20,9 %),

органічної речовини, є вуглекислий газ CO2, що

і карбон діоксид (0,03 %), що утворюється внаслі-

входить до складу атмосфери або розчинений

док дихання живих організмів, бродіння та гнит-

у воді. У процесі фотосинтезу CO2 засвоюється

тя органічних решток. Основний компонент ат-

зеленими рослинами — продуцентами, перетво-

мосфери — азот (69 %) залучається до біотичного

рюється на органічні речовини (вуглеводи, біл-

кругообігу завдяки

діяльності

азотфіксуючих

ки, ліпіди, нуклеїнові кислоти), які переходять

бактерій.

по ланках ланцюгів живлення до консументів

Концентраційна функція — поглинання й аку-

і редуцентів. Повернення CO2 в атмосферу відбу-

муляція живими організмами хімічних елементів,

вається внаслідок дихання, бродіння та спалю-

розсіяних у навколишньому середовищі. Росли-

вання палива.

ни акумулюють під

час фотосинтезу елементи

з ґрунту (K, P, H, N та ін.) та повітря (C), вклю-

Кругообіг Нітрогену

чаючи їх до складу органічних речовин, з яких

складаються живі клітини.

Основними формами Нітрогену на Землі є га-

Окисно-відновна функція — перетворення

зоподібний молекулярний азот атмосфери та

хімічних елементів зі змінною валентністю (Fe, S,

зв’язаний азот літосфери. В атмосфері запаси

Mn, N та ін.), наприклад, у процесі хемосинтезу

молекулярного азоту (N2) оцінюються величиною

ґрунтових бактерій. У результаті діяльності цих

4 × 1015 т. Такий азот не засвоюється вищими рос-

бактерій утворюються H2S, деякі види залізняку,

линами, але може переходити в доступну для них

оксиди Нітрогену.

форму завдяки діяльності азотфіксуючих бактерій

основні властивості біосфери:

(Rhizobium, Azotobacter). Ці бактерії вступають

з рослинами (переважно з родини бобових) у сим-

1) безперервність розвитку органічного світу;

біотичні зв’язки. Рослини поставляють бактеріям

2) мозаїчність будови (біосфера складається

поживні речовини, а бактерії фіксують атмосфер-

з окремих екосистем);

ний азот N2, переводять його в розчинну форму,

3) швидке відновлення живої речовини;

яка поглинається коренями. Дуже незначна час-

4) кругообіг хімічних елементів, що входять

тина газоподібного азоту може перетворювати-

до складу живих організмів.

ся на катіони амонію

або нітрити у результаті

електричних розрядів в атмосфері та потрапляти

Кругообіг речовин і енергії

в ґрунт з атмосферними опадами.

Лише невелика частина літосферного нітро-

гену зосереджена в ґрунті та доступна росли-

в біосфері

нам. Цей нітроген представлений йонами амонію

Біотичний кругообіг хімічних елементів — це

та нітратами. Органічний нітроген рослинних і

постійнациркуляціяречовинміжґрунтом,гідросфе-

тваринних решток (основна частина ґрунтового

рою, атмосферою та живими організмами. Він відбу-

азоту) не може поглинатися коренями рослин і

вається за участю всіх живих організмів, які населя-

повинен бути заздалегідь перетворений на фор-

ють Землю. Завдяки кругообігу можливе існування

му NH +. Такі реакції здійснюються амоніфіку-

та розвиток життя за обмеженого запасу речовин,

4

ючими бактеріями. У цьому випадку нітроген

необхідних для забезпечення життєдіяльності.

органічних сполук спочатку перетворюється на

головним джерелом енергії, що забезпечує

амоніак (NH3), далі нітрифікуючими бактерія-

кругообіг речовин на

Землі, є

Сонце. Близько

ми — на нітрити (NO

–) та нітрати (NO –).

0,1—0,2 % сонячної енергії, що досягла поверхні

2

3

Нітроген, поглинений рослинами у складі роз-

Землі, використовується рослинами в процесі фо-

чинних солей, включається у структуру амінокис-

тосинтезу. Ця енергія дуже мала порівняно з тією,

лот, нуклеотидів, коферментів, хлорофілу й інших

яка йде на випаровування води або нагрівання

сполук. Із тканин рослин у складі нітрогенвмісних