Химические взаимодействия в живой природе Экологические факторы

Химические взаимодействия в живой природе

Экологические факторы среды Абиотические Климатические Эдафогенные Орографические Химические Биотические Фитогенные Зоогенные Микробиогенные Антропогенные

Экологические факторы среды Периодические Первичные Непериодические Вторичные

Экологические факторы среды (по воздействию на организм) Раздражители Модификаторы Ограничители Сигналы

Закон необходимости разнообразия (закон Эшби) Система должна обладать возможностью изменять своё состояние в ответ на возможное возмущение; разнообразие возмущений требует соответствующего ему разнообразия возможных состояний. Уильям Росс Эшби

Различные положения равновесия систем А Б А — стабильное Б — нестабильное В — метастабильное Г — безразличное В Г

Закон минимума Ю. Либиха Наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Юстус Ли би х (12. 05. 1803 -18. 041873 г. г. ) немецкий химик

Закон оптимума Положительное или отрицательное влияние фактора на организмы - зависит от силы его воздействия. Недостаточное или избыточное действие фактора одинаково отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. стенобионты эврибионты

Хемомедиаторы химические вещества, выделяемые живыми организмами при адаптации к условиям внешней среды. Цель - обеспечить сохранение вида Функции: Эндометаболиты защитная наступательная сдерживающая аттрактивная, индикационная, ориентационная сигнальная адаптивная ко-актон - оставаясь в организме, смягчают воздействие фактора. Экзометаболиты - выделяются во внешнюю среду и формируют ее свойства

Классификация типов химических воздействий организма на среду (по М. Барбье, 1978) Вещества, участвующие в межвидовых (аллелохимических) взаимодействиях Вещества, участвующие во внутривидовых взаимодействиях Алломоны Аутотоксины Кайромоны Аутоингибиторы Депрессоры Феромоны

Алломоны - оказывают направленное действие на представителей других видов, вызывая у них поведенческие или физиологические реакции, адаптивно выгодные для выделяющего алломоны организма Отпугивающие вещества. Вещества, прикрывающие бегство (чернильная жидкость у головоногих моллюсков). Супрессоры (антибиотики). Яды. Противоядия. Приманки (привлекают добычу к организму-хищнику).

Кайромоны - оказывающие специфическое действие на представителей других видов, вызывая у них адаптивные физиологические или поведенческие реакции и приносящие пользу организму-эмитору Вещества, привлекающие к пище. Индукторы, стимулирующие адаптацию (например, фактор, вызывающий образование шипов у коловраток). Сигналы, предупреждающие реципиента об опасности или токсичности. Стимуляторы (факторы роста).

Депрессоры отбросы и подобные им продукты, отравляющие реципиента, не увеличивая приспособляемости производящего их организма к окружающей среде.

Аутотоксины (отбросы, токсичные для организмапродуцента и не приносящие пользы другим видам). Аутоингибиторы адаптации: сдерживают численность популяции в таких пределах, чтобы она находилась в равновесии с окружающей средой. Феромоны: модифицируют поведение, физиологическое и эмоциональное состояние или метаболизм других особей того же вида: 1. Половые феромоны. 2. Общественные феромоны. 3. Феромоны тревоги и обороны. 4. Феромоны-метчики (отмечают территорию обитания и т. п. ).

Химические элементы в биосфере C, H, O, N, P, S, Ca, Mg, K, Fe, Mn, Cu, Cl, B, Mo, Co, Si, Se, F, Br, I В Таблице Менделеева 118 элементов Из них существующих в природе - 92 элемента Биогенные элементы около 50: Макроэлементы основные - C, H, N, O, S, P другие - Ca, Mg, Na, K, Cl Микроэлементы доказанные - Cu, Mn, Fe, Zn, Mo, F, I, Se вероятные - Cr, Ni, V, Sn, As, Si.

Геологический цикл

Биогеохимические циклы - круговорот химических элементов (или веществ) из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии или энергии химических реакций

Биогеохимический цикл углерода, воды и кислорода n. СО 2 + n. Н 2 О ↔ (СН 2 О)n + n. О 2 3 O 2 ↔ 2 O 3 Ca. CO 3 + H 2 O + CO 2 ↔ Ca(HCO 3)2 H 2 O + CO 2 ↔ H 2 CO 3 Cn. Hm + O 2 ↔ n. CO 2 + m/2 H 2 O

Биогеохимический цикл азота N 2 → NH 4 → NO (NO 2)- → NO 2 (NO 3)- <-->орг. соединения n. N 2 + 2 n. H 2 O + 2(CH 2 O)n → 2 n. NH 4+ + 2 n. CO 2 5(CH 2 O)n + 4 n. NO 3 - + 4 n. H+ --> 2 n. N 2 + 5 n. CO 2 + 7 n. H 2 O 2 NH 4 + 3 O 2→ 2 NO +4 H 2 O 106 СO 2+16 NO 3–+HPO 42– +122 H 2 O+18 H+↔C 106 H 263 O 110 N 16 P+138 O 2. N 2 + O 2 <--> 2 NO 2 R 2 N-H + HO-N=O <--> R 2 N-N=O + H 2 O

Биогеохимический цикл фосфора (PO 4 )n 3 -

Биогеохимический цикл серы n. CO 2+ 2 n. H 2 S→(CH 2 O)n+n. H 2 O+2 n. S Ca. S + CO 2 +H 2 O = Ca. CO 3 + H 2 S 2 H 2 S + O 2 = 2 H 2 O + 2 S S + O 2 + H 2 O = H 2 SO 3 2 S + 3 O 2 + 2 H 2 O = 2 H 2 SO 4 Ca. CO 3 + H 2 SO 4 = Ca. SO 4 + CO 2 + H 2 O n. H 2 SO 4 + 2(CH 2 O)n → 2 n. CO 2 + 2 n. H 2 O+n. H 2 S

Ресурсный цикл совокупность превращений и перемещений определенного вещества или групп веществ на всех этапах использования его человеком (выявление, извлечение из природной среды, переработку, использование, возвращение в природу) «Грязь» – это вещество не на своем месте. Клод-Луи Бертолле (09. 12. 1748 -06. 11. 1822 французский химик