Презентація до уроку 11 класу : "Біогеохімічні цикли як необхідна умова існування біосфери"

Тема урока : Біогеохімічні цикли11 клас

План урока. Очікувані результати : 1. Повторити функції живої речовини;2. Опонувати біогеохімічні цикли;3. Зробити висновок про значення біогеохімічних циклів для існування біосфери;На початку 1990-х в американській пустелі Аризона було впроваджено масштабний екологічний проект, що отримав назву «Біосфера-2» («Біосфера-1» - це наша планета Земля). Ця штучно створена замкнена біосфера була першою масштабною спробою моделювання процесів, що відбуваються в природних екосистемах Землі. Науковці були впевнені, що мають усі необхідні знання для моделювання біосфери, але виявилось, що не все так прост 

Біогеохімічний цикл (біогеоцикли)БІОГЕОХІМІЧНИЙ ЦИКЛ (біогеоцикли) - це перетворення і переміщення хімічного елемента, що відбуваються за сумісної дії біотичних та абіотичних компонентів біосфери. -Поняття «біогеохімічних циклів» увів у науку В. І. Вернадський у 1910 р.

Роль та функції живої речовини в біосфері У біогеоциклах живі організми здійснюють: 1. Газову функцію;2. Окисно-відновлювальну функцію;3. Концентраційну функцію;4. Біохімічну функцію; -Рушійними силами цих циклів є потік енергії Сонця і частково енергія геологічних процесів, що відбуваються на планеті.

Функції живої речовини1. Газова функція полягає в здатності змінювати й підтримувати газовий склад атмосфери.- У здійсненні газової функції провідна роль належить зеленим рослинам-це спричинило утворення захисного озонового екрану. 2. Окисно-відновна функція полягає в хімічному перетворенні речовин з утворенням солей, кислот, оксидів і інших класів хімічних сполук у результаті окисно-відновних процесів.

Функції живої речовини3. Концентраційна функція — здатність накопичувати розсіяні в навколишньому середовищі (атмосфері, воді, ґрунті) атоми хімічних елементів. Наприклад сполуки відкладаються- Фосфору — у кістках хребетних, -Феруму — у залізобактеріях, -Магнію — у деяких водоростях, -Йоду — у водорості ламінарії,- Карбону — в усіх організмах. 4. Біохімічна функція здійснюється в процесі обміну речовин у живих організмах (живлення, дихання, виділення) і деструкції відмерлих організмів та продуктів їхньої життєдіяльності. -Біохімічна функція є основою колообігу хімічних елементів у біосфері.

Концентрація речовин в біосферіЛамінарія цукрова. Бурі водорості накопичують Йод. Рак синій флоридський. Ракоподібні накопичують Купрум. Восьминіг каліфорнійський. Молюски накопичують Купрум

Типи біогеоциклів1) цикли елементів з резервним фондом в атмосфері або гідросфері (цикли Карбону, Нітрогену, Оксигену); 2) цикли елементів з резервним фондом у літосфері (осадові цикли Фосфору, Сульфуру, Кальцію, Калію, Феруму).

Цикл карбону. Особливостями циклу Карбону є: 1) основне депо - газуватий СО2, а основна доступна форма для організмів - органічні речовини й карбонати; 2) наявність резервного фонду у вигляді СО2, СН4, СО в атмосфері та осадових (вапняки, крейда) і горючих (торф, вугілля, нафта) корисних копалин у літосфері; 3) основні біотичні перетворення пов'язані з фотосинтезом, диханням, біоакумуляцією та мінералізацією; 4) абіотичні перетворення відбуваються завдяки процесам розчинення, окиснення, горіння .

Цикл нітрогену1. Абіотичні перетворення. Основне депо й резервний фонд Нітрогену - це атмосферний азот, а основна доступна форма – нітрати .2. Біотичні перетворення. Біотичні перетворення здійснюються переважно мікроорганізмами в ґрунті. Нітроген стає доступним для живого в результаті азотофіксації, що здійснюють мутуалістичні бульбочкові бактерії й актиноміцети, вільноживучі азотофіксуючі бактерії, пурпурні сіркобактерії й ціанобактерії.

Цикл фосфору1. Фосфор належить до макроелементів, що входять до складу нуклеїнових кислот, АТФ, багатьох білків, ліпідів. 2. Основним депо Фосфору є гірські породи і мінерали, а доступною формою - фосфати. 3. Після вивітрювання гірських порід Фосфор у доступній формі надходить до рослин внаслідок мінерального живлення й використовується для асиміляції органічних речовин, що передаються ланцюгами живлення. 4. Після відмирання організмів редуценти здійснюють мінералізацію й перетворюють Фосфор залишків на фосфати, що знову використовуються рослинами.5. Втрати Фосфору в циклі пов'язані з його винесенням в моря та океани й формуванням порід 

Основні причини змін біогеоцикліввплив на резервний фонд речовин, що містять той чи інший біогенний елемент, пов'язаний з видобуванням і переробкою корисних копалин, спалюванням вугілля, нафти, торфу, природного газу, використанням добрив тощо;вплив на видове й екосистемне біорізноманіття, компоненти якого беруть участь у перетвореннях (наприклад, вирубування лісів веде до зміни ступеня фіксації Карбону);поява й включення в цикли штучних і чужорідних для біосфери речовин (наприклад, пластмас), які надалі не можуть використовуватися продуцентами, розкладатися редуцентами. Накопичення таких відходів може стати причиною виникнення біогеохімічних циклів нового типу або ускладнення вже існуючих.

Висновок. Упродовж тривалого еволюційного розвитку в складі біосфери біогеоцикли стали збалансованими й набули замкненості перетворень у межах обмінного фонду. Найзагальнішими особливостями біогеохімічних циклів є циклічність, складність, збалансованість, замкненість.

Домашне завдання: 1. Прочитати параграф 44підручник В. Соболь, параграф 44 стор.167, 2. Діяльність « Завдання на застосування знань» заповнити таблицю на стор. 170.