Участие в круговороте веществ

Рис. 2.4. Схема, демонстрирующая участие органических веществ в формировании свойств природных вод, круговороте веществ и энергии в водоеме (по В. Е. Синельников, 1978).

В. И. Вернадский, впервые в мировой науке разработавший основы биогеохимии нефти (1934 г.), показал, что соединения углерода, принимающие участие в строении каустобиолитов, в том числе нефтей, представляют собой неотъемлемую часть геохимической системы круговорота углерода в земной коре, в которой живому веществу биосферы принадлежит основная роль. В. И. Вернадским была доказана способность живого вещества, в том числе низших организмов, концентрировать в литосфере колоссальные запасы органического углерода. [c.19]

В основе большого геологического круговорота лежит процесс переноса минеральных соединений из одного места в другое в масштабе планеты без участия живого вещества. Он вк.лючает три основньк типа миграции химических элементов [c.12]

Разложение древесины. В круговороте веществ в природе огромное значение имеет не только накопление растительных веществ, но и их разложение, в котором очень важная роль принадлежит процессам естественного разложения древесины и одревесневших растительных остатков. Разложение — это биохимический процесс, протекающий при участии, главным образом, микроорганизмов, которые выделяют особые гидролитические ферменты, разлагающие нерастворимые вещества (целлюлозу, лигнин, гемицеллюлозу и др.) до растворимых соединений. [c.380]

Кислород играет исключительно важную роль в природе. При участии кислорода совершается один из важнейших жизненных процессов — дыхание. Важное значение имеет и другой процесс, в котором участвует кислород, — тление и гниение погибших животных и растений при этом сложные органические вещества превращаются в более простые (в конечном результате в СО2, воду и азот), а последние вновь вступают в общий круговорот веществ в природе. [c.455]

В основе малого биологического круговорота веществ лежат процессы синтеза и разрушения органических соединений с участием живого вещества. В отличие от большого малый круговорот характеризуется ничтожным количеством энергии. [c.12]

Участие в круговороте веществ [c.12]

УЧАСТИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ В КРУГОВОРОТЕ ВЕЩЕСТВ [c.264]

Для решения экологических проблем способами биотехнологии используют главным образом эволюционно сложившиеся функции микроорганизмов их роль в биогеохимическом круговороте веществ в природе, в процессах самоочищения экосистем, деградации техногенных загрязнений, в образовании почвенного гумуса, минерализации ежегодно образующейся массы органических веществ, природных биополимеров и др. Участие мик- [c.11]

Основная методика водной токсикологии представляет собой систему длительных испытаний на тест-организм ах разного систематического положения и экологии, в какой-то степени связанных в единый трофический ряд, начиная от бактерий до-рыб. В общем круговороте веществ в водоеме, в формировании хорошего качества воды участвуют многие организмы. Однако доля участия или удельный вес отдельных видов в этих процессах очень различны. Этот факт может быть положен в основу предлагаемой методики, которая должна гарантировать сохранность полезных человеку гидробионтов. Полезных (в широком понимании), а не всех. [c.38]

Представлению об экосистеме соответствует относительно замкнутая и относительно гармоничная организация природных тел, объединенных участием в биогенном круговороте веществ, энергии и особей, общими преобразованиями и судьбой. В этом смысле мы говорим об экосистеме луга и озера, океана и леса, разлагающегося дерева и болота. Кроме того, термин экосистема конкретизируется как синоним биоценоза — элемент тарного подразделения биосферы, в пределах которого не проходят границы иных экосистем и сообществ, климатических или почвенных зон, геохимических провинций, то есть его собственные границы определяются в соответствии с принципом наибольшей функциональной целостности. [c.109]

Таким образом, фотосинтез является основным источником энергии на Земле. Процесс превращения солнечной энергии с помощью хлорофилла и с участием углекислого газа и воды в потенциальную химическую энергию впервые был назван фотосинтезом в 1877 г. Фотосинтез как процесс жизнедеятельности зеленого растения — единственный процесс в биосфере,, связанный с накоплением энергии от внешнего источника — солнца. Это явление природы составляет одно из основных звеньев биологического круговорота веществ. Обычно процесс фотосинтеза выражают элементарным уравнением [c.150]

Микроорганизмы, которые способны сами синтезировать органические вещества из СО2 в процессе хемо- или фотосинтеза, называют автотрофными, а микроорганизмы, для существования которых необходимы уже готовые органические вещества,— гетеротрофными. В круговороте углерода в природе принимают участие как авто-, так и гетеротрофные организмы, причем существует определенное равновесие между фиксирующими СО2 фотосинтезирующими организмами (главным образом растениями) и микроорганизмами, разрушающими органические соединения. Установлено, что ежегодно в процессе фотосинтеза из атмосферы потребляется примерно 60 млрд. т СО2 и такое же количество СО2 ежегодно образуется в процессах микробиологической минерализации. [c.9]

Круговорот азота в природе имеет большое значение. В нем в различной степени принимают участие воздух, земля, вода и органическое вещество. Пути этого круговорота можно установить и проследить определением различных форм азота. Азот может находиться в процессе круговорота в форме аммиака, нитрита, нитрата, органически связанного азота и свободного азота. [c.69]

А диметилмагний, оставшийся в растворе после осаждения соли, вступает во все характерные реакции. Но это еще не все,— возможно образование эфирных комплексов с участием второй молекулы магнийорганического соединения. Короче говоря, в растворе этих соединений существуют сложные смеси веществ, участвующих в запутанном круговороте равновесий. Сходные процессы, очевидно, происходят и в растворах литийорганических соединений. Только там металл одновалентен, и ионы брома в дело вмешиваться не должны. На самом деле вмешиваются и они — при образовании литийорганических соединений выделяется бромистый литий, который хорошо растворим в реакционной среде [c.236]

Активность микробных ферментов наибольшая. Ферменты почвы принимают участие в круговороте углеводов и белков, которые попадают в грунт в виде растительных и животных остатков и играют важную роль в формировании урожайности земли. Известно, например, что богатая перегноем плодородная почва содержит большое количество ферментов, тогда как истощенная, бедная органическим веществом — почти не имеет их. Высокая активность ферментов свидетельствует об энергичной жизнедеятельности микрофлоры и высокой активности происходящих в почве биологических процессов. Можно представить себе, что в будущем, для регулирования и ускорения этих процессов, с целью повышения урожайности, в грунт будут вноситься ферментные препараты определенных типов, подобно тому, как сейчас все чаще вносятся бактериальные удобрения. [c.306]

О значении азота для всех живых организмов и о значении азотистых соединений, содержащихся в почве, для поддержания жизни на земле уже говорилось. Проследим теперь в основных чертах круговорот азота в природе. Трупы животных и остатки погибших растений подвергаются в почве гниению. Процесс этот происходит при участии особых гнилостных бактерий. В результате гниения азот, содержащийся в гниющих веществах, превращается в аммиак и аммонийные соли. Эти продукты частично усваиваются растениями, а частично, под воздействием особых нитрифицирующих бактерий, окисляются в азотную кислоту. Образовавшаяся азотная кислота вступает во взаимодействие с находящимися в почве карбонатами и образует нитраты, наиример [c.154]

С.Н.Винофадский и М. Бейеринк являются основоположниками экологического направления микробиологии, связанного с изучением роли микроорганизмов в природных условиях и участием их в круговороте веществ в природе. [c.14]

Гетеротрофные микробы делятся на паразитов или патогенных, живущих на живом субстрате, вызывающих заболевания растений, животных и человека, и сапрофитов или непатогенных, питающихся неорганическим и мертвым органическим веществом. Последние принимают активное участие в круговороте веществ в природе. К ним относятся нитрификаторы, денитри-фикаторы, азотфиксаторы, аммонификаторы, бактерии, расщепляющие жи-, ры, клетчатку, уробактерии. Они разлагают белок, участвуют в процессах минерализации животных и растительных остатков, чем выполняют очень важную санитарную задачу. [c.46]

Как уже говорилось во введении к этой книге, основы химической экологии были заложены еще Лавуазье. Круговорот веществ на нашей планете, их переход из минерального царства в царство живой природы и обратно осуществляется благодаря процессам сгорания и гниения. Эти процессы — основные факторы возобновления неорганической материи. Представление о кругообороте элементов — углерода, азота, серы, фосфора и других — целиком возникло из наблюдений, показывающих непрерывность их поступления в биосферу и выхода из нее и непрерывность обмена элементами между различными частями биосферы. Во всех этих процессах первостепенную роль играет Мировой океан. Центральным моментом в круговороте углерода является автоматическое поддержание концентрации углекислого газа в атмосфере на определенном уровне. Это постоянство обеспечивается буферной системой карбонат кальция — бикарбонат кальция — углекислый газ. Углекислый газ извлекается из атмосферы в процессе фотосинтеза и возврашд-ется в нее в процессе дыхания. Но и здесь решающая роль принадлежит Мировому океану фотосинтез с участием водорослей и водных растений примерно в 8 раз интенсив- [c.147]

Однако с того трудноопределимого момента, который биологи называют временем появления жизни, развитие каталитических систем на Земле пошло по двум совершенно различным путям. Один из этих путей — его можно назвать неорганической ветвью — был сравнительио. коротким. Он вел от неорганических предшественников к стабильным кристаллическим формам окислов, сульфидов, алюмосиликатов и других минералов, обладающих измеримой каталитической активностью, Хорошо известно, что каталитическая активность свежеполученных продуктов гораздо выше активности природных материалов того же состава. Неорганическая ветвь вела к дезактивации — к снижению каталитической активности. Таким образом, каталитические механизмы, связанные с участием неорганических веществ, постепенно теряли значение в общем химическом балансе природы и медленно глохли , выключаясь из химического круговорота. [c.9]

В результате разнообразных геологических и геохимических процессов происходят небольшие, но достоверно обнаруживаемые изменения первоначально постоянного изотопного состава элементов земной коры. На эту возможность уже давно указывал В. И. Вернадский [21]. Он же показал, что и в геохимических превращениях и, в частности, в разделении изотопов исключительно большая роль принадлежит процессам, происходящим с участием живых организмов. В природных условиях за длительные промежутки времени происходят и многократно повторяются процессы, подобные тем, которыг применяют в лабораториях для разделения изотопов растворение и кристаллизация из водных растворов и расплавов, испарение и конденсация, диффузия, химическое взаимодействие и, в частности, реакции изотопного обмена и др. К ним добавляюгся фотосинтез, дыхание и другие процессы в животных, растениях и микроорганизмах. Все эти процессы в большей или меньшей степени ведут к разделению изотопов. Оно, однако, не велико, так как в непрерывном круговороте веществ одновременно происходят процессы перемешивания, сглаживающие различия в изотопном составе. Например, при испарении влаги из водоема последний обогащается менее летучей тяжелой водой, но это обогащение частично или полностью компенсируется конденсацией в тот же водоем влаги, обогащенной более летучей легкой водой. Очевидно, что геохимические факторы могут вызывать значительное разделение изотопов тех элементов, которые принимают наибольшее участие в круговороте веществ и, в частности, легких элементов, так как они вообще лучше разделяются, чем тяжелые. [c.36]

Благодаря непрерывному круговороту все эти формы воды находятся в подвижном равновесии друг с другом. Под действием солнечной энергии нагретая вода испаряется в атмосферу, где она охлаждается и выпадает в виде осадков на поверхность океана или суши. 505 тыс. км океанических вод (т. е. 0,04 % их общего запаса) ежегодно принимает участие в процессе глобального кругооборота. Это примерно равно объему Черного моря, составляющему 493 км . Вода, выпавшая на сушу, просачи-вается в почву и пополняет грунтовые воды, попадает в реки и озера, откуда снова выносится в Мировой океан или же повторно испаряется, в том числе и растениями, в атмосферу. Суммарное испарение, осуществляемое растениями, составляет около 12 %, Все запасы Мирового океана как бы проходят по большому кругу влагооборота за 2500 лет. Кругооборот воды, находящейся в атмосфере, совершается за 8—10 дней. В количественном отношеиии это самый значительный круговорот вещества на земном шаре. С ним связан важнейший энергооборот на Земле. Благодаря большой теплоемкости воды океаны накапливают огромное количество теплоты за счет поглощения солнечной энергии. Вся эта теплота в конечном итоге отдается в ат- [c.200]

ГНИЕНИЕ (аммонификация), разложение азотсодержащих орг. соед. (преим. белков) под действием гнилостных микроорганизмов с образованием разл. орг. и неорг. веществ. Превращение белков начинается с гидролиза, происходящего при участии ферментов, секретируемых микробными клетками. Образующиеся аминокислоты ассимилируются микроорганизмами, к-рые выделяют разнообразные продукты, среди к-рых много дурнопахнущих (напр., метилмеркаптан, скатол), ядовитых аминов (чтрупные яды>), NHa, СО2, HjS, Н3РО4 и др. Г. может происходить без доступа воздуха и в условиях аэрации. Имеет большое значение в формировании плодородия почвы. Благодаря Г. происходит минерализация белков и др. в-в погибших животных, растений и др. организмов, что играет важную роль в круговороте в-в в природе. [c.140]

Самоочищение от ионов тяжелых металлов происходит в результате ряда процессов соосаждения с гидроксидами трехвалеит-ных металлов, сорбции ионов органическими коллоидами и микроорганизмами, образования сложных металлоорганических комплексов с гуминовыми кислотами. Доля участия каждого из этих процессов в удалении тял елых металлов зависит от концентрации металлов, pH, окислительно-восстановительных условий. В ходе этих процессов вода освобождается от ионов тяжелых металлов, которые переходят в донные осадки и накапливаются там. Изменение окислитедьно-восстановительных процессов способствует переходу ионов металлов в водный слой, т. е. вторичному загрязнению воды. И В самоочищении водоема биохимическая деятельность гидробионтов доминирует. Практически все химические и физико-химические процессы самоочищения ускоряются благодаря участию обитателей водоема. Сложившиеся здесь сообщества живых организмов реагируют на воздействие химических загрязнений как одно целое, как система, способная справиться с внесенными извне загрязнениями путем включения их в биотический круговорот веществ в водоеме. [c.32]

Стационарное содержание пероксида водорода в природных водах определяется многими факторами и обычно колеблется в пределах 10 б—10" моль/л. В круговороте кислорода Н2О2 занимает промежуточное положение между молекулярным кислородом и водой. К образованию Н2О2 приводят каталитические процессы окисления с участием О2 и фотохимические процессы, протекающие в гомогенной среде с участием растворенных органических и неорганических веществ, тогда как распад пероксида водорода осуществляется под влиянием солнечных лучей, а также под ка- [c.617]

Следует подчеркнуть, что конечным продуктом сгорания всех видов топлива, разложения всех видов органического вещества, доокисления СО и ряда других процессов, протекающих при участии углерода и его соединений, является диоксид углерода Oj. От других газообразных техногенных выбросов СО2 отличается тем, что в естественных условиях он продуцируется в офомных количествах и его круговорот в биосфере является одним из основополагающих процессов массо- и энергообмена в природе и поддержания жизни на Земле. Сам по себе диоксид углерода не является токсикантом, однако в XX в. его среднепланетная концентрация в воздухе стала ежегодно повышаться на 0,8—1,5 мг/кг. Это вызвано сжиганием горючих ископаемых ( 5 10 т/год в пересчете на углерод), использованием сельскохозяйственного сырья и древесины ( 5 10 т/год), что эквивалентно ежегодному поступлению в атмосферу (30—42) 10 т СО2. [c.86]

Природные органические вещества принимают участие в постоянном процессе круговорота элементов в биосфере Земли. Возможность деструкции всех природных органических веществ микроорганизмами ни у кого не вызывает сомнения. Сто лет назад Луи Пастер писал ...роль бесконечно малых казалась мне бесконечно большой... благодаря участию их в разложении и возвращению в воздух всего, что жило [197]. Очень яркая, образная картина огромного кладбища, каким предстала бы перед нами природа в отсутствие микроорганизмов, представлена в известном учебнике академика В. Л. Омелянского [193]. Видный советский микробиолог А. Е. Крисс [150] указывает По доступности для бактериальных ферментов органическое вещество разделяется на нестойкое и стойкое органическое вещество. Эти термины означают, что всякое органическое вещество в подходящих условиях подвергается превращениям энзимами бактерий, но не с одинаковой легкостью . Автор здесь имеет в виду органическое вещество , продуцируемое в Мировом океане. Но эти слова можно в полной мере отнести ко всем природным органическим соединениям биосферы, особенно если учесть деятельность не только бактерий, но актиномицетов и микроскопических грибов. И то, что органика сохраняется на протяжении веков в древних мощах, мумиях египетских фараонов и т. п., отнюдь не означает, что она стойка к микробной атаке, а означает лищь отсутствие подходящих условий для проявления разрушительной способности микроорганизмов. То же самое можно сказать и об углеводородах нефти, которые залегают в недрах Земли практически без изменений миллионы лет — будучи извлеченными на поверхность, в аэробных условиях они сразу же находят для себя потребителей среди разнообразнейших представителей микробного мира. [c.144]

Вне всякого сомнения большим числом авторов фактически наблюдался процесс синтеза пептидов в присутствии нуклеиновой кислоты и ее ферментов, но никому не удалось связать химизм этого процесса только с нуклеиновой кислотой, ибо эти процессы протекают знзимати-чески, т. е. в круговороте каталитического процесса, с участием белкового катализатора, т. е. как продукта превращения вещества — процесса , при его созидающем взаимодействии с окружающей ср едой. [c.448]

Круговорот азота в атмосфере изучен еще совершенно недостаточно. Реакции с участием N0, N02 и углеводородов из загрязненной атмосферы ведут, что особенно характерно для крупных городов Америки, к образованию фотохи-мического смога . При этом взаимодействия между промышленными выбросами и выхлопными газами автомашин могут приводить в результате цепной реакции к образованию озона, который затем может даже стать самым важным токсичным компонентом в смоге крупных городов кроме того, образуется не менее опасный пероксиацетиленнитрат (ПАН). Оба вещества характерны для так называемого летнего, или лос-анджелес-ского, смога. [c.92]

ЭДАФОН. Совокупность живых организмов, обитающих в почве. Простейшие, коловратки и нематоды способны существовать в капиллярной и даже в пленочной влаге почвы. Клещи, ногохвостки и мелкие черви живут в порах и промежутках между почвенными частицами. Такие более крупные представители д., как роющие позвоночные и дождевые черви, сильно повышают порозность почвы, проделывая в ней многочисленные ходы. На 1 почвы насчитываются сотни дождевых червей, многоножек, личинок жуков и сотни тысяч нематод и мелких членистоногих. Численность простейших организмов достигает нескольких тысяч в 1 г почвы. Основное количество Э. сосредоточено в гумусовом горизонте вообще и в пахотном слое почвы в особенности. Э. принимает активное участие в почвообразовательном процессе, ускоряет круговорот важнейших питательных веществ, улучшает водно-физические свойства и, таким образом, повьппает плодородие почвы. Однако многие представители Э. (проволочники, личинки хрущей, ложно-проволочпики, нематоды и др.) приносят большой вред с.-х. культурам. Для борьбы с вредными представителями Э. применяют фумигацию и частичную стерилизацию почвы, а также другие агротехнические приемы. [c.361]

Количество выдыхаемого человеком углекислого газа распределяется в сутки неравномерно во время ночи принимается более кислорода, чем днем (ночью в 12 часов около 450 г , а выделяется углекислого газа днем более, чем во время ночи и покоя, а именно из 900 г суточного выделения ночью выделяется всего около S7S, а днем — около 525. Это зависит, конечно, от выделения СО при всякой работе, совершаемой человеком днем. Каждое возродившееся движение есть результат какого-либо изменения вещества, потому что сила сама собою происходить не может (по закону сохранения энергии). Пропорционально количеству сгоревшего углерода развивается в организме ряд сил, потребных для разнообразных движений, производимых животными. Доказательством этому служит то, что во время работы человек выдыхает в течение 12 часов, вместо 525 г, 900 г СО , поглощая при этом такое же количество кислорода, как и прежде, человек тогда — горит. В рабочие сутки ночью человек выдыхает почти то же самое количество углекислого газа, как и в сутки покоя, но поглощает зато сравнительно большее количество кислорода ночью, так что в результате рабочих суток человек выделяет около 1 300 г углекислого rasa и поглощает около 950 г кислорода. Следовательно, от работы обмен материи увеличивается. Углерод, расходуемый на работу, поступает из пищи поэтому пища животного должна содержать непременно углеродистые вещества, способные растворяться от действия желудочных соков и переходить в кровь, или, как говорится, способные перевариваться. Такою пищею служат человеку и всем другим животным или вещества растительные, или части других животных. Эти последние, во всяком случае, берут углеродистые вещества из растений в растениях же они образуются вследствие отложения углерода из углекислоты, происходящего днем, во время дыхания растения. Объем выдыхаемого растениями кислорода почти равен объему поглощаемого углекислого газа значит, весь почти кислород, входящий в растение в виде углекислого газа, выделяется растением в свободном состоянии от углекислого газа остается, значит, в растении углерод. В то же время растение поглощает и своими листьями, и своими корнями влажность. Неизвестным нам процессом эта поглощенная вода и этот оставшийся от угольной кислоты углерод входят в состав растения в виде так называемых гидратов углерода, составляющих главную массу растительных тканей представителями их служат крахмал и клетчатка состава H Ю . Их состав можно себе представить как соединение углерода, оставшегося от угольной кислоты, с водою 6С-)-5№0. Таким образом совершается в природе, уже посредством одних организмов растительных и животных, круговорот углерода, в котором главным членом служит углекислый газ воздуха. Однако во всем этом круговороте значительную долю участия принимает и вода, особенно в океанах, потому что содержит СО-, и ее во всей воде [c.567]

Окисление сероводорода в водоемах происходит при участии особых видов микрофлоры — серобактерий. Серобактерии в изобилии населяют любой водный источник, в котором выделяется сероводород. Пушистыми массами белого или пурпурового цвета они нередко устилают все дно водоемов. Есть среди них виды обладающие органами движения, есть и виды, лишенные движе ния, но все эти виды объединяет одно сероводород для них не яд а питательное вещество, без которого они не могут существовать Подобно зеленым растениям и в отличие от как бы сотрудни чающих с ними в круговороте серы гнилостных бактерий, неокра шенные серобактерии не нуждаются в готовой органической пище Они сами образуют органическое вещество путем реакций, которые могут быть применительно к углеводам представлены итоговым уравнением [c.362]

Громадное значение в жизни природы имеют медленно протекающие процессы окисления. Один из важнейших жизненных процессов — д ы X а н и е— доставляет живым организмам необходимую им для жизни энергию. Этот процесс совершается при участии кислорода. Кислород окисляет углеродистые вещества живых организмов, при этом образуется углекислый газ СО2, удаляемый при выдыхании, и выделяется необходимая организмам энергия. Ржавление металлов есть в основном также окислительный процесс. Ржавление имеет отрицательное значение в технике и быту, поэтому принимаются различные меры к устранению или уменьшению этого процесса. Гниение и тление остатков животных и растений также происходит при участии кислорода. При этом сложные органические вещества животных и растений превращаются в конечном счете в углекислый газ, воду и азот, которые вновь вступают в общий круговорот материи. В уничтожении органических отбросов заключается громадная санитарная роль кислорода. Без такого уничтожения вся земля была бы завалена остатками организмов, и жизнь стала бы невозможна. Количество свободного кислорода в природе остается болбе или менее постоянным. Убыль кислорода, вследствие различных окислительных процессов, компенсируется благодаря жизнедеятельности растений, которые в процессе своего питания разлагают углекислый газ воздуха и выделяют свободный кислород. Практическое применение кислорода весьма разнообразно. Кислородом пользуются для получения высоких температур, необходимых для плавления различных металлов и минералов. Температуры эти достигаются сжиганием различных газов (например, водорода, ацетилена) в токе чистого кислорода в специальных горелках. Кислородом пользуются летчики, водолазы, работники пожарных и других спасательных команд — для искусственного дыхания через специальные приборы. Кислород применяется и в медицине при различного рода отравлениях, нри больших крово-потерях, при некоторых легочных заболеваниях. [c.77]

КИСЛОРОД О. Химический элемент VI группы периодической системы элементов. Двувалентен. Атомный вес 15,999. Наиболее распространенный элемент на Земле. Составляет по весу около половины земной коры. Атмосферный воздух содержит по весу 23,2% К. Входит в состав всех растений и животных. При участии К. соверп1ается процесс дыхания, сопровождающийся выделением углекислого газа СО2. С участием К. происходит и минерализация органического вещества (гниение), которая завершает биологический круговорот питательных для растений элементов, переводя их в доступное для растений состояние. [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология