Екологія Тварин

Сапрофітне:

1. Фітофаге

2. Зоофаги

3. Дитритофаги

Автотрофи — організми, що синтезують із неорганічних речовин.

Хижацтво — живлення живими тваринами, властиве представникам царства тварин і деяким рослинам (росянкам).

Живлення, при якому використовуються мертві організми, називається сапрофітним.

Паразитизм — живлення на живому організмі — хазяїні (кліщі, паразитичні черви на тваринах). 

Галозойне - живлення твердою органічною їжею, яка перетравлюється в травному тракті.

2) Морфологічна адаптація.

Класифікація:

1. Наземно-повітряне:

• Біг і ходіння по субстрату – добре розвинуті ноги, м’язи

• Стрибання по субстрату – Розвинені парні кінцівки з сильною мускулатурою системою.

• Повзання по субстрату – Асиметрична форма тіла, розвинена мускулатура.

• Переміщення в кроні дерев – Легка маса тіла, розвинені чіпні кінцівки.

• Політ – Легкий скелет, добре розвинені крила.

2. Водне

• Товща води:

  • Активний рух – обтічна форма тіла вкрите лускою, наявні плавці.

  • Пасивний рух – рух за допомогою скорочення м’язів.

• Дно:

  • Прикріплені форми – наявність зовн. або внутр. скелету, міцні клейкі речовини.

  • Рухливі форми – наявна м’язова система за допомогою якої здійснюється рух.

3. Грунт:

• Просування у грунті – добре розвинені передні кінцівки.

Факторна екологія

1. Опишіть фотохімічні реакції фотосинтезу.

По закінченню фотофізичного стану починається новий етап світлової фази – фотохімічний – енергія збудженого електрона переходить у хімічну енергію сполук АТР і NADPH*H.

Арнон Д. у 1954р. довів,що хлоропласти на світлі забезпечують самі себе енергією, внаслідок фотосинтетичного фотофосфорилювання –синтезу АТР за участю енергії світла: АДР+Рн+hv→ATP. Крім цього,показано під впливом світла відновленняNADP+,NADP++2H++hv→NADPH*H. Для фотохімічних реакцій, крім енергії, ще необхідна наявність ферментів та інших біологічно-активних реч. У хлоропластах сформувалося надзвичайно раціональне розділення функцій молекул хлорофілу. Виявилося, що хімічні реакції проходять не в кожній збудженій молекулі хлорофілу. Більша частина цих молекул поглинає світлову енергію (світло збирачі,або молекули-антени) та передає її одній молекулі хлорофілу,яка називається хлорофіл-пасткою.

Отже, суть світлозалежних реакцій фотосинтезу поглинутої орга хімічну енернізмом енергії світла в хімічну енергію органічних сполук.

2. Опишіть світлозалежні реакції фотосинтезу.

На світловій стадії здійснюються реакції за участі енергії світла: збудження молекули хлорофілу; фотоліз води; синтез АТФ і НАДФН, які відбуваються у 2 етапи: фото фізичний і фотохімічний.

На фотофізичному етапі фотосинтезу енергія світлового опромінення перетворюються в енергію збудженого електрона молекули хлорофілу. Фотофізичні процеси відбуваються після взаємодії сонячного променя з пігментами,які поглинають кванти енергії. У результаті як такої взаємодії пігмент переходить в активовану форму, тобто змінюються розподіл електронів у його молекулі.

У молекулах пігментів електрони знаходяться на своїх нищих основних рівнях(основний синглетний стан). Поглинувши квант світла електрон переходить на більш високий енергетичний рівень,а на основному рівні залишається «електронна дірка». На верхньому збудженому рівні електрон може перебувати дуже короткий час.

Якщо поглинається синій квант електрон у молекулі хлорофілу піднімаються з основного рівня на другий синглетний рівень.

Англійський фізіолог Хілл показав,що ізольовані хлоропласти під дією світла здатні розкладати воду і виділяти кисень у присутності акцепторів електронів , відбувається фотоліз води.

3. Поясніть механізм збудження молекули хлорофілу під дією світла.

Під впливом фотонів світла відбувається збудження молекули хлорофілу, причому рівні збудження можуть бути різними. Суть цього процесу полягає в тому, що електрони в молекулі хлорофілу переходять на вищий енергетичний рівень, нагромаджуючи потенціальну енергію. Частина з них відразу повертається на попередній рівень, а енергія, яка виділяється при цьому, випромінюється у вигляді теплоти. Значна частина електронів з високим рівнем енергії передає її іншим хімічним сполукам для виконання фотохімічної роботи, яка здійснюється в кількох основних напрямках:

1. Перетворення енергії електронів на енергію АТФ: АДФ.4 Ф + Енергія —> АТФ. Оскільки приєднання залишків фосфорної кислоти відбувається за рахунок енергії світла, цей процес називається фотофосфорилюванням.

2. Перебіг процесу фотолізу води: Н2О —> Н+ + ОН-. У результаті іони Н+, приєднуючи електрони з високим енергетичним рівнем, перетворюються на атомарний водень, який використовується в наступних реакціях фотосинтезу, а гідроксильні іони, взаємодіючи між собою, утворюють молекулярний кисень, воду і вільні електрони:

3. Передача енергії електронами з високим енергетичним рівнем через низку проміжних речовин для відновлення універсального біологічного переносника (акцептора) водню НАДФ (нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат). Внаслідок поглинання енергії НАДФ приєднує два атоми водню, що вивільнились у процесі фотолізу води, і перетворюється на НАДФ • Н2 (відновлена сполука). Отже, для світлової стадії фотосинтезу характерне перетворення енергії — збудження електронів хлорофілу, фотоліз води, утворення АТФ і відновлення НАДФ. Далі настає темнова стадія фотосинтезу, для перебігу якої світло не потрібне. За наявності вуглекислого газу та енергії АТФ, що утворилися внаслідок перебігу світлових реакцій, відбувається приєднання водню до CO2, який надходить у хлоропласти із зовнішнього середовища. Відбуваються послідовні реакції за участю специфічних ферментів, внаслідок чого утворюються різні сполуки, серед яких перше місце посідають вуглеводи.

Процес фотосинтезу можна подати таким сумарним рівнянням:

Фотосинтез має велике значення для існування біосфери. Зелені рослини завдяки фотосинтезу щорічно вносять до складу органічних речовин близько 170 млрд. т вуглецю, здатні поновити увесь кисень атмосфери приблизно за 2 тис. років і увесь вуглекислий газ — за 300 років. Проте в процесі фотосинтезу використовується лише 1 % усієї сонячної енергії, яка потрапляє на рослини.

4. Охарактеризуйте механізми адаптації до жаростійкості і посухостійкості рослин.

Посуха – це несприятливий збіг метеоумов , при яких не забезпечується забезпечення рослини вологою. Причини її: нестача кількості вологи, що випала протягом року, або нерівномірний її розподіл в окремі періоди року.

Види посухи:

ґрунтова;

атмосферна.

короткочасова;

термінова.

Зміни в рослині під впливом посухи:

• зневоднення (порушується синтетична здатність рослин, йде розпад білків, відбувається зміна колоїдно-хімічного стану цитоплазми, зменшується кількість накопичених поживних речовин,гальмування росту та розвитку);

• перегрів.

Засухостійкі рослини – це рослини,що що в процесі свого індивідуального розвитку можуть пристосовуватися до певного типу засухи, незначно знижуючи своє відтворення , т. я. кількість та якість насіння , або ступінь розвитку органів, які забезпечують подальше існування рослини (вузли кущіння, сплячі бруньки).

Геліостійкість – це стійкість рослин до впливу сонячної радіації.

Типи пошкоджень:

• запал;

• захват.

Екологічні групи рослин по відношенню до води – ксерофіти, мезофіти, гігрофіти:

Ксерофіти – це рослини, що зростають в умовах з недостатнім зволоженням.

Ксерофіти бувають:

Сукуленти – це такі рослини, що під час засухи не потерпають від нестачі води та перегріву, тому що містять в своїх тканинах велику кількість її і поступово використовують. Вони мають товсту кутикулу, криючі волоски, коренева система дуже розгалужена, але на незначну глибину, продихів мають мало. Поділяються на стеблові сукуленти (кактуси, молочаї, стапелії, стапеліопсиси, каралюма, церопегія, циссус кактусовидний, ятрофа), листові ( анакампсерос, алое, гастерії, гавортії, агави, сенсев’єри, глоттіфілюм, карруантус, доротеантус, фаукарія, літопис, бергерантус, карпантея, карпобронтус, оскулярія, фаукарія, Гойя, окремі види лобелії, ), листо-стеблові (каландрінія, портулакарія, каланхое, бріопфілюм, товстянки, ехеверії, седуми, молодило, зелензілля, деякі кактуси – австроциліндропунції, айхризон, альтамираноа, андромисхус, греновії, котіледон, монантес, пахіфітум, родіола, хрестівник, трохея, сінокрасула, умбілікус, хіастофілюм, еоніум, портулак, мезембріантемум, делосперма, карруантус, хейрідопсіс), кореневищно-стеблові (ноліна, тестудінарія, юкка, бовея).

Склерофіти, або справжні сукуленти, еуксерофіти – рослини, що зменшують поверхню транспірації та підвищують концентрацію клітинного соку, сильно розгалужені корені (саксаул, чингіль, карагана чагарникова, верблюжа колючка, джузгун, тамарикс, вероніка сиза, види полину).

Напівксерофіти, геліоксерофіти – рослини, що не здатні переносити зневоднення і перегрів, в’язкість цитоплазми низька, випаровуваність висока, але корені дуже глибокі і досягають ґрунтових вод (різак, сальвія, коров’яки).

Мезофіти – це рослини помірно-зволожених місць зростання.

Гігрофіти – це рослини, що зростають в умовах надмірного зволоження.

Жаростійкість – це здатність рослин переносити перегрів. Верхня межа температур – + 45 °С. Товстянкові витримують – + 55 – +65 °С. Лише бактерії витримують – + 70 -80 °С. Із культурних рослин жаростійкі: просо, сорго, рис, хлопок, рицина.

Адаптації, що відбуваються в рослинах під впливом високих температур:

• висока в’язкість цитоплазми;

• низький рівень транспірації;

• великий вміст зв’язної води;

• зниження обміну речовин;

• деякі підвищують транспірацію, для зниження температур – кавун, пшениця, соняшник;

• звертання листя за допомогою моторних клітиню.

Зміни, що виникають внаслідок дії високих температур:

• руйнування білково-ліпідних комплексів плазмолеми;

• втрата осмотичного тиску клітиною;

• зростає концентрація клітинного соку;

• зростає проникність мембран для мочевини, гліцерину, еозіну;

• далі осмотичний тиск знову зростає внаслідок гідролізу крохмалю і збільшення концентрації моноцукрів;

• пошкодження молодого листя з розпадом білкових комплексів;

• загибель нестійкої рослини внаслідок отруєння аміаком;

• у термофілів зростає обмін речовин та підвищується вміст РНК, утворюються комплекси РНК з білком, збільшення концентрації органічних кислот, що зв’язують аміак.