Автотрофы и гетеротрофы. Фотосинтез и хемосинтез. Дыхание.

Организмы по способу питания делятся на автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы – живые организмы, которые способны синтезировать органическое вещество из неорганических составляющих с использованием внешних источников энергии. Эти экосистемы сами снабжают себя органическим веществом. Фотосинтез. Фотосинтетики - растения и сине-зеленые водоросли, которые используют энергию Солнца для создания первичного органического в-ва. Хемосинтез: хемосинтетики – бактерии, которые используют энергию хим реакций (процессы окисления) для синтеза первичного органического вещества (фруктозы): серобактерии S2S0=>(SO4)2-, железобактерии Fe2+=> Fe3+, нитрифицирующие бактерии: NH3=>N2=>NO=> (NO3)-.

Гетеротрофы – потребители, используют вещества, накопленные продуцентами. (потребляют готовое органическое вещество – животные, насекомые, грибы, микроорганизмы).

Гетеротрофы: консументы (потребители). Питаются за счет организма хозяина (фитофаги - травоядные, зоофаги – хищники); симбиотрофы (грибы). Питаются корневыми вытяжками растений; редуценты. Питаются мертвым органическим веществом (детритофаги (питаются мертвым орг в-вом), сапротрофы (некрофаги) питаются трупами, биоредуценты (микроорганизмы, разлагающие органическое вещество до минеральных соединений).

Листья растений осуществляют три важных процесса – фотосинтез, испарение воды и газообмен. В процессе Ф. из воды и CO2 под действием солнечных лучей синтезируются органические вещества. Днем, в р-те Ф. и дыхания, растение выделяет O2 и CO2, а ночью – только CO2, образующийся при дыхании. Больш. раст. способно синт. хлорофилл. Устойчивыми окончательными продуктами фотосинтеза являются углеводы (сахара, а затем крахмал), органические кислоты, аминокислоты, белки. Световая фаза:

1. Фотолиз воды – 2H2O4H++O2|;

2. Созд. разности пот. на мембране (e- и H+)  эл. поле  молекула АДФ проходит через канал фермента в мембране и синт. в АТФ; 3. Образование H из (e- и H+).

Темновая фаза:

1. Синтез глюкозы: 24H + 6CO2 (Ф) C6H12O6 + 6H2O;

2. Синтез крахмала из глюкозы: nC6H12O6 (Ф) [C6H10O5]n + nH2O – реакция поликонденсации.

Σ: 6CO2 + 6H2O + АТФ (nv) C6O12O6 (фруктоза)+ 6O2 + АДФ

Дыхание – гетеротрофный процесс, приблизительно уравновешивающий автотрофное накопление органического вещества. Благодаря дыханию как бы «сгорает» накопленное при фотосинтезе органическое вещество. Различают следующие виды дыхания: 1 аэробное – процесс, обратный фотосинтезу, где окислитель, газообразный кислород присоединяет водород; 2 анаэробное – происходит обычно в бескислородной среде и в качестве окислителя служат другие неорганические вещества, нп сера; 3 брожение – такой анаэробный процесс, где окислителем становится само орг в-во.

16. Популяции, структура, характеристики: численность и плотность, рождаемость, смертность, продолжительность жизни, кривые выживания.

Популяция – совокупность особей одного вида, способная к самовоспроизведению, занимающая определенную территорию, внутри которой осуществляется панмиксия(обмен ген. информацией); более или менее изолированная от других.

Популяция – это генетическая единица вида.

В зависимости от размеров занимаемой территории различают 3 типа популяции:

1. элементарная – это группа организмов одного вида, которая занимает небольшой однородный участок. Генетический обмен происходит часто.

2. экологическая – это совокупность элементарных популяций. Генетический обмен реже.

3. географическая – группа особей одного вида, занимающих территорию с однородными условиями существования. Генетический обмен – редко.

Ареал вида – пространство, которое вид занимает на Земле.

По структуре различают возрастную структуру – соотношение особей разного возраста.

1. предрепродуктивный – молодой

2. репродуктивный

3. пострепродуктивный

Структура половая, пространственная структура – колонии, семьи, стаи.

Самая важная популяционная характеристика – плотность. Зависит от биотических и абиотических факторов.

Численность. Индекс численности – число особей отнесенное к единице времени.

Рождаемость (P) – способность популяции к увеличению численности за счет размножения. Смертность (С). Р и С относят к определенному времени. Баланс(Р/С) и прирост(Р-С) популяции – соотношения рождаемости и смертности.

Выживаемость – доля особей популяции, дожившая до размножения. Кривые выживания: В дифференциальном виде зависимость определяется в виде dN/dt=rN((k-N)/k), где N – численность, r – врожденная скорость, k – макс. число особей. (k-N)/k – сопротивление среды; r-виды – пионеры, k-виды – с тенденцией к равновесию.