Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата

6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2 – 674 ккал.

В 1961 г. за раскрытие механизма фотосинтеза американскому ученому
М. Келвину присуждена Нобелевская премия. Механизм фотосинтеза такой: попадая в клетку зеленого листа, СО2 присоединяется к акцептору
(углеводрибулезодифосфат), с которым продолжается дальнейшее передвижение и превращение. Благодаря ферменту альдолазы образуется глюкоза С6Н12О6, а далее – сахароза С12Н22О11, крахмал (С6Н10О5)n и другие углеводы Сn(Н2О)m.
Суммарно фотосинтез можно выразить так: h( nСО2 + mН2О = Сn(Н2О)m + nО2 – Q.

Фотосинтез осуществляется за счет энергии солнечных лучей (26500 млрд ккал/с на всей земной поверхности).

Часть синтезированного в этом процессе вещества снова переходит к акцептору. Так и реализуется циклический процесс. Только циклические процессы могут быть саморегулирующимися (фотосинтез в их числе). Дальше с помощью других ферментов из углеводов синтезируются белки, жиры и другие нужные для жизни растений органические вещества.

Следует заметить, что содержание СО2 в атмосфере невелико, и он бы полностью исчерпался за 4-35 лет (табл. 2.8.).

Откуда же он поступает в атмосферу? Ежегодно все растения и животные выдыхают СО2 1013-1014 кг, а люди – 1,08(1012 кг (пункты 3,4; рис.2.5).

Экзотермическая реакция окисления углерода до СО2 протекает в тканях живого организма под действием вдыхаемого кислорода, который переносится по кровеносной системе посредством гемоглобина – сложного органического вещества (с молярной массой М(68000 г/моль), содержащего 4 атома железа, каждый из которых способен связывать одну молекулу О2.

Процесс дыхания упрощенно можно изобразить схематически так (где Гем – гемоглобин):

1) Гем + О2 = Гем(О2 (легкие: вдыхание);

2) Перенос с кровью в ткани;

3) Гем(О2 + С (из пищи) = Гем(СО2 (ткани);

4) Перенос в легкие;

5) Гем(СО2 = Гем + СО2((легкие: выдыхание).

Таким образом, можно сказать, что гемоглобин ведет себя как катализатор. Другие источники поступления СО2 в атмосферу – извержения вулканов, кислотные дожди, действующие на известняки (пункт 8, рис. 2.5).
Часть СО2 образуется при гниении, разложении, отмирании живых организмов под действием редуцентов, а также при пожарах и, наконец, при антропогенном воздействии. Так, ежегодно в промышленности и на транспорте при сжигании топлива выбрасывается в атмосферу 1,5(1012 кг СО2 и эта цифра ежегодно растет, что создает глобальную проблему - парниковый эффект.

Если бы не происходило побочных процессов, то количество СО2, выделяемого в атмосферу и усваиваемого растениями, было бы одинаковым.
Однако же часть углерода временно выводится из кругооборота за счет частичной минерализации останков растений (пункт 5, рис. 2.5) и животных
(пункт 6, рис. 2.5) с образованием торфа, нефти, углей и других ископаемых в литосфере.

Общее количество углерода земной коры (трех оболочек), по Вернадскому, составляет примерно 1(1017 т, причем большая часть его рассеяна повсюду в природе, поэтому такой разброс в данных по распределению его по отдельным формам нахождения (табл. 2.9).

Таким образом, основная масса углерода принимает участие в медленном геологическом кругообороте. Естественно предположить, что в настоящее время атмосфера содержит лишь ничтожную часть СО2 от того запаса, который первоначально имелся, и углерод постепенно выводился из биологического кругооборота из-за отложений в литосфере. Но из-за антропогенных факторов
(использование горючего, его сгорания) в последнее время доля СО2, а значит, и углерода в атмосфере неуклонно растет из года в год.

Таблица 2.9. Количество углерода, в т

| |Количество углерода, т |
|Скопление | |
|углерода | |
| |По |По |
| |Вернадскому |Г.В. Стадницком|
| | |у и |
| | |А.И. Родионову |
| | | |
|Атмосфера |3(1012 |2,35(1012 |
|Океан |1(1014 |- |
|Карбонатные |- |1,3(1016 |
|отложения | | |
|Кристаллические|- |1(1016 |
|породы | | |
|Известняки |3(1016 |- |
|Живое вещество |1(1012 |( 5(1011 |
|В растительных |- |5(1011 |
|тканях | | |
|В животных |- |5(109 |
|тканях | | |
|Каменные угли |2(1013 |- |
|В каменных |- |3,4(1015 |
|углях + нефти | | |

Большим регулятором содержания СО2 в атмосфере является Мировой океан.
Много углерода исключается из биологического кругооборота веществ на суше и попадает в океан в основном в виде карбонатных солей. Если в атмосфере повышается содержание СО2, то часть его растворяется в воде, вступает в реакцию с СаСО3, с образованием растворимых в воде гидрокарбонатов, например Са(НСО3)2. Наоборот, при уменьшении содержания СО2 в атмосфере, гидрокарбонаты, которые всегда содержатся в морской воде, превращаются в карбонаты, которые выпадают из раствора, частью используются организмами для построения скелетов или панцирей (раковин) животных, при отмирании, а частью и без отмирания в виде СаСО3 оседают на морское дно. Таким образом, существует обратимый процесс:

( уменьшение концентрации СО2

Са(НСО3)2 ( СаСО3( + Н2О + СО2 .

( увеличение концентрации СО2

2.6.2. Кругооборот кислорода

Один из наиболее сложных кругооборотов, так как с кислородом О2 вступает в реакцию большое количество органических и неорганических веществ, а также водород (последний дает с О2 ( воду Н2О). Упрощенная схема кругооборота кислорода представлена на рис. 2.8).

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: скачать ответы, конспект.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата