Cтраница 2
В качестве энергетических отходов в биохимических циклах выступают рассеиваемая тепловая энергия, выносящаяся за пределы экосистемы, и простейшие минеральные вещества, содержащие биогенные элементы, которые вновь вовлекаются в круговорот и вновь используются в следующем биохимическом цикле. [16]
Во-вторых, замена естественных материалов на синтетические приводит к целому ряду непредвиденных последствий. В биохимические циклы включается большой перечень синтетических соединений, не свойственных для целинных природных сред. Например, если в водоем попадает мыло, основой которого являются природные соединения - жиры, то вода самоочищается. Если же в воду попадают синтетические моющие средства, содержащие фосфаты, то это приводит к размножению сине-зеленых водорослей и водоем погибает. [17]
Хотя роль биохимических циклов в процессе функционирования и развития биосферы, роль живого вещества достаточно хорошо выяснена. [18]
Кислород является основой жизни всех живых существ, которые используют его для окисления разнообразных органических соединений в процессе дыхания; выделяется при этом СОг. Это вторая стадия биохимического цикла углерода, связанная с углекис-лотной функцией живых организмов. При этом выделение кислорода на первой стадии примерно на порядок превышает его поглощение второй, в результате чего при функционировании зеленых растений кислород накапливается в атмосфере. [19]
Изменение экосистем под влиянием хозяйственной деятельности происходит во много раз быстрее, чем их естественное саморазвитие. Для современных антропогенных экосистем характерны перестройка биохимических циклов, изменение водного и энергетического баланса, биотических соотношений, нарушение устойчивости и продуктивности. Происходит упрощение экосистем, уменьшается их сложность и разнообразие. [20]
Слово цикл подразумевает замкнутость процесса. В природе все вещества находятся в замкнутых биохимических циклах. Наличие таких циклов не позволяет веществам переходить в иное состояние, исключающее их дальнейшие превращения. [21]
Конденсации по а - углеродному атому органических кислот протекают при участии ацетил - КоА, например в синтезе лимонной кислоты. Фаза включения уксусной кислоты в виде активного ацетила в важнейший биохимический цикл превращений трикарбоновых кислот ( цикл Кребса, см. с 324) заключается в электрофильной атаке карбон илом щавелевоуксуснои кислоты атома углерода метильной группы ацетил - КоА, имеющего повышенную электронную плотность. [22]
Человек интенсивно трансформирует процессы естественного круговорота веществ не только на уровне экосистем, но и на уровне биосферы. Независимо от масштабов этих воздействий они осуществляются в рамках биохимических циклов. Это значит, что, даже не изменяя радикально эти циклы, человек может нарушить их материальный и энергетический балансы на определенных исторических этапах и территориях. [23]
До сих пор состав исходных биопродуцентов докембрия изучен крайне слабо. Не исключено, что в докембрии существовали предшественники динофлагеллат, биохимический цикл которых был сходен, что и предопределило соответствующее распределение биомаркеров. [24]
Достаточная неустойчивость систем связана с неспособностью к саморегуляции, с каждым новым вегетационным периодом их приходится конструировать заново. Негативное последствие существования агроценозов - это их дестабилизирующее воздействие на биохимические циклы биосферы, в которых осуществляется воспроизводство основных видов экологических ресурсов и совершается регуляция химического состава. На сельскохозяйственных угодьях круговорот биогенных элементов оказывается разомкнутым на десятки процентов, а этот круговорот составляет основу поддержания жизни. Продуктивность даже наилучших сортов культурных растений чаще всего оказывается существенно ниже продуктивности находившихся на местах их возделывания естественных биоценозов. Вывод из всего вышесказанного: агроценозы не способны взять на себя функции естественных экосистем. [25]
Таким образом, в свойствах кремния проявляются две крайности: связи между одинаковыми атомами кремния Si-Si очень слабы, а связи с кислородом Si-О излишне устойчивы. И то и другое - отрицательные факторы для его включения в биохимические циклы. Правда, после того как атом кремния образовал четыре ковалентные связи с использованием одной 3s - и трех Зр-орбиталей и создал октет на внешнем электронном уровне, у него остается возможность принимать сверх нормального октета дополнительные электроны на свои незаполненные 3 -орбитали. Эта его особенность используется некоторыми растениями и, возможно, животными ( так называемая кремниевая флора и фауна), которые включают его в свою структуру. Наиболее удачно проявляется эта особенность в свойствах серы и фосфора. Атомы этих элементов могут использовать Srf-орбитали для размещения электронов сверх нормального октета внешней оболочки и, следовательно, в соединениях этих элементов возможно более тонкое дифференцирование связей по энергиям. Это отличает атомы серы и фосфора от их аналогов во 2 - м периоде ( кислорода и азота) и от их предшественника по 3-му периоду - кремнию. [26]
![]() |
Природные буферные системы. [27] |
Самый распространенный в природе слабый электролит - вода. Без нее не может проходить огромное число геохимических и агрохимических процессов и невозможно осуществление биохимических циклов и само существование клетки. [28]
Таким образом, человек как бы замыкает значительную долю естественного круговорота, в рамках которого осуществляется ресурсный цикл. Количества вещества, вовлекаемого в антропогенный круговорот, уже соизмеримы с количествами вещества в естественных биохимических циклах. [29]
Человеческое общество обеспечивает свое динамическое развитие интенсивным расширением промышленного производства, созданием искусственной среды обитания, все более глубоким освоением ресурсов биосферы. Человек выступает как покоритель Природы, и в этом стремлении он истощает ее ресурсы, разрушает естественные экосистемы, нарушая биохимические циклы и равновесие в биосфере. Особое беспокойство вызывает массовое распространение экстенсивных техногенных процессов, реализующих незамкнутые циклы, в результате которых нарастает действие фактора дестабилизации биосферы. [30]