Биосфера живое вещество как ее компонент конспект

Обновлено: 06.07.2024

Вложение	Размер
biosfera_ee_struktura_i_funktsii.doc	102.5 КБ

Предварительный просмотр:

ТЕМА: БИОСФЕРА, ЕЕ СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ.

Цели урока : сформировать у учащихся систему знаний о биосфере, её компонентах и границах.

образовательная: рассмотреть структуру биосферы, выявить ее функции, выделить границы биосферы, роль живого вещества в биосфере;

развивающая : продолжить развитие умений у школьников выявлять взаимосвязь между живой и неживой природой, выделять главное, анализировать, устанавливать причинно-следственные связи;

воспитательная: прививать чувство патриотизма и уважения к русским ученым на примере жизнедеятельности В. И. Вернадского, занимавшегося изучением биосферы.

Планируемые результаты обучения:

определять понятия;
анализировать и делать обобщения на основе источников информации;
строить логические рассуждения, включающие установление причинно-следственных связей;
излагать свое мнение, аргументируя его, подтверждая данными.

учащиеся должны знать:

границы биосферы;
факторы, ограничивающие распространение жизни в разных сферах;

учащиеся должны уметь:

раскрывать суть понятий: биосфера, живое, косное, биокосное вещество;
объяснять структуру биосферы, иллюстрировать ее функции, эволюцию биосферы.

формирование эмоционально-ценностного отношения к окружающей среде.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Словесные – беседа, описание, объяснение, рассказ.

Наглядные – демонстрация презентации.

Практические – работа с текстом и иллюстрациями учебника.

Требования согласно программе:

1. Организационный момент.

приветствие;
подготовка класса к работе;
наличие учащихся.

(Эмоциональный настрой на работу).

Здравствуйте, ребята! Сегодня я шла в школу с отличным настроением. Как вы думаете, почему?

Да, все, что вы сказали, верно: и на улице стало тепло, и солнечные лучи весело играют, и нашей с вами встрече я рада. А еще у меня такое приподнятое настроение от ожидания интересных открытий на нашем уроке ….

Ученые считают, что на Земле обитает от 2 до 5 млн. видов живых организмов, каждый вид объединяет миллионы и миллиарды особей, определённым образом распределённых в пространстве. Каждый вид по-своему взаимодействует с окружающей средой. Деятельность живых организмов создает удивительное разнообразие окружающей нас природы. Это разнообразие служит гарантией сохранения жизни на Земле. Но в каких пределах возможно существование жизни? Этот вопрос всегда представлял научный интерес, и сегодня нам предстоит в этом разобраться.

3. Изложение нового материала.

Биосфера, ее состав.

На рубеже 19 и 20 веков в работах русского почвоведа Докучаева была впервые научно обоснована идея о влиянии жизни на природные процессы. Он указал на зависимость типа почвообразования не только от климата, но и от совместного влияния растительности и животных. Но работы этого учёного не дали целостного представления о биосфере, взаимосвязи процессов происходящих в ней.

Распространение этого термина произошло благодаря развитию учения о биосфере академиком В. И. Вернадским (в конце 20-х гг. XX столетия). В. И. Вернадский (1863-1945 гг.), являясь основоположником новой науки - биогеохимии, - первым обратил внимание на роль живых организмов как мощного геологического фактора, установив роль живого вещества в преобразовании земной поверхности. И только в 1926 году появляется целостная концепция о биосфере. Автором этой концепции и стал русский учёный Владимир Иванович Вернадский, который посвятил себя изучению процессов, протекающих в биосфере.

Биосфера - оболочка Земли, населенная живыми организмами .

(определение учащиеся записывают в тетрадь).

-Вспомните, какие сферы Земли входят в состав биосферы?

- Если биосфера объединяет эти сферы, то должны существовать её границы. Где они проходят по вашему предположению? Какие гипотезы можете выдвинуть? (выдвижение предположений учащимися)

-Для того, чтобы проверить ваши высказывания о предполагаемых границах биосферы, мы обратимся к статье в учебнике на стр. 216.

(Работа с текстом и рисунком учебника, определение правильных границ биосферы с последующим оформлением в тетрадь.)

Тропосфера (10 - 18 км)

Стратосфера (40 км, а на расстоянии 20 -25 км

10 -18 км (споры микроорганизмов до 20 - 25 км)

Эфотическая зона (100 – 200 м).

Факторы, ограничивающие жизнь

Скажите, а равномерно ли распределена жизнь на протяжении всей биосферы? (ответы учащихся)

Распределение жизни в биосфере, а, следовательно, и на границы биосферы оказывают влияния многие факторы:

наличие кислорода, углекислого газа и воды в её жидкой фазе;
высокие и низкие температуры;
наличие элементов минерального питания;
сверхсолённая среда;
жёсткое ультрафиолетовое излучение.

Сделайте вывод об основных факторах, определяющих границы биосферы (запись схемы в тетрадь).

Основные факторы, определяющие границы биосферы

действие ультрафиолетовых лучей температура земных недр

определяет верхний предел жизни определяет нижний предел жизни

Границы биосферы определяются естественными факторами, воздействующими на организм. Основным из них является действие ультрафиолетовых лучей и температуры.

Верхний предел биосферы ограничен интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей; нижний - высокой температурой земных недр (свыше 100 С°). Крайних пределов границ биосферы достигают только бактерии (споры бактерии попадают на высоту 20 км, а анаэробные бактерии обнаруживаются на глубине свыше 1 км в водах месторождений нефти). Наибольшая концентрация жизни сосредоточена у поверхности суши и океана, у границ соприкосновения литосферы и атмосферы, гидросферы и атмосферы, гидросферы и литосферы, то есть на границе сфер.

В. И. Вернадский выделил две формы концентрации живого вещества: жизненные пленки, занимающие огромные площади, и сгущения жизни, представленные небольшими площадями (например, пруд). Вся остальная часть биосферы является зоной разряжения живого вещества.

В океане можно выделить две жизненные пленки – планктонную и донную , которые находятся на границе раздела фаз. Планктонная лежит на границе атмосферы и гидросферы, донная – на границе гидросферы и литосферы. Сгущения жизни в океане различают трех типов: прибрежные, саргассовые и рифовые.

На суше также имеются различные формы концентрации жизни. Верхняя пленка жизни на суше – наземная, расположенная на границе атмосферы и литосферы. Под ней находится почвенная пленка жизни, представляющая собой сложную систему, населенную огромным количеством бактерий, простейших и других представителей живых организмов.

Сгущения жизни представлены на суше береговыми, пойменными и тропическими формами.

Важная закономерность наблюдается в соотношении видового состава живых организмов на Земле. Растения составляют 21 % от общего числа видов, образуя 99 % общей биомассы. Среди животных 96 % видов представлены беспозвоночными и только 4 % – позвоночные, из которых только 10 % – млекопитающие.

- Что вам известно о влиянии ультрафиолетовых лучей на организм?

Умеренная солнечная радиация вызывает отложение пигмента меланина (загар), благоприятно влияющего на здоровье. И, наоборот, неумеренное солнечное облучение, особенно с 11 до 16 ч. обостряет такие хронические заболевания, как туберкулёз, заболевания женской половой системы, провоцирует образование злокачественной опухоли. Избыток солнечной радиации вызывает старение кожи – одно из важнейших органов человека. Защищаясь от вредного действия лучей, клетки кожи начинают быстро и беспорядочно делиться, чтобы верхний слой кожи увеличивался и не пропускал губительный для организма ультрафиолет в глубь тканей. Этот процесс способствует появлению мутантов - видоизменённых клеток, которые и становятся причиной злокачественных опухолей.

Все живые организмы на Земле существуют не сами по себе, независимо друг от друга, а в тесном взаимодействии - влияют на проявления жизнедеятельности одних и сами зависят от других организмов.

(Учащиеся приводят примеры.)

Живые организмы в сумме составляют живое вещество.

Биогенное вещество создаётся в процессе жизнедеятельности живых организмов.

Приведите примеры биогенного вещества. (Учащиеся приводят примеры.)

В составе биосферы есть и неживое (косное) вещество (образуется без участия живых организмов - лава вулканов, метеориты), а также сложные по своей природе биокосные тела (в их состав входят как живые организмы, так и видоизмененное неживое вещество). В. И. Вернадский к биокосным телам относил почвы, ил, природные воды.

Роль живого вещества в биосфере.

Работа с текстом учебника.

Прочитайте текст учебника на с. 218.
Сравните суммарную биомассу суши и океана. Сделайте вывод.
Какой вклад в биомассу Земли вносят растения и какой - животные?( обсуждение)

Живое вещество обладает рядом специфических свойств:

1. Живое вещество характеризуется огромной свободной энергией.

2. В живом веществе химические реакции протекают в тысячи (иногда и в миллионы) раз быстрее, чем в неживом веществе. Поэтому для характеристики изменений в живом веществе пользуются понятием исторического, а в косном веществе – геологического времени.

3. Химические соединения, входящие в состав живого вещества (ферменты, белки и др.), устойчивы только в живых организмах.

4. Живому веществу присуще произвольное движение – пассивное, обусловленное ростом и размножением, и активное – в виде направленного перемещения организмов. Первое является свойством всех живых организмов, второе характерно для животных и в редких случаях – для растений.

5. Для живого вещества характерно гораздо большее химическое и морфологическое разнообразие, чем для неживого.

6.Живое вещество возникает только из живого и существует на Земле в форме непрерывного чередования поколений.

Масса живого вещества очень мала по сравнению с массой неживого вещества и составляет всего 0,01-0,02 % от косного вещества биосферы. В то же время живое вещество играет главенствующую роль в геохимических процессах. Ежегодно благодаря жизнедеятельности растений и животных воспроизводится около 10 % биомассы.

Функции живого вещества в биосфере:

1. Энергетическая функция – поглощение солнечной энергии и энергии при хемосинтезе, дальнейшая передача энергии по пищевой цепи.

2. Концентрационная функция – избирательное накопление определенных химических веществ.

3. Средообразующая функция – преобразование физико-химических параметров среды.

4. Транспортная функция – перенос веществ в вертикальном и горизонтальном направлениях.

5. Деструктивная функция – минерализация необиогенного вещества, разложение неживого неорганического вещества.

Живые организмы осуществляют миграцию химических элементов в биосфере в процессе дыхания, питания, обмена веществ и энергии.

Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговорота химических элементов, который выражается в циркуляции веществ между атмосферой, почвой, гидросферой и живыми организмами.

После обсуждения этих вопросов рассматривается вопрос об уровнях организации живой материи. Этот материал уже знаком учащимся, поэтому проводится беседа с дополнением учителя.

Уровни организации живого.

Перечислите известные вам уровни организации живой материи.
Дайте краткую характеристику каждому уровню.

4. Закрепление изученного материала.

Фронтальный опрос учащихся:

Что называют биосферой? (Пространство, в котором обитают живые существа и которое попадает под влияние их жизнедеятельности.)
Чем ограничена биосфера? (Пределами существование живых организмов.)
Какие оболочки Земли или их части входят в состав биосферы? (Вся гидросфера, нижние слои атмосферы и верхние слои литосферы.)
- Почему биосферу можно назвать крупнейшей экосистемой? (Потому что в ее состав входят все экосистемы Земли и потому что она является целостной, то есть существует при наличии всех своих компонентов.)

Выберите из предложенных суждений правильные:

( индивидуальная работа с суждениями на отдельных листах, которые находятся перед каждым учеником.)

Биосфера - это совокупность всех биогеоценозов.
Биосфера - это открытая система.
Живое вещество в биосфере выполняет биогеохимические концентрационные функции.
Высший уровень организации жизни на Земле - биогеоценотический.
Нижняя граница обитания живых существ проходит в литосфере на глубине 2-3 км.
Живые организмы, регулируя круговорот веществ, служат мощным геологическим фактором, преобразующим поверхность нашей планеты.
Весь кислород атмосферы образован в результате процесса жизнедеятельности автотрофных организмов.

(По завершении учащиеся передают работы учителю.)

III. Составление синквейна.

(творческая коллективная работа)

2. Живая, разнообразная

3. Формировалась, заселялась, преобразовывалась

4. Совокупность всех живых организмов

5. Рефлексия деятельности (итог урока).

- Оценить степень реализации поставленных на занятии целей.

- Оценить работу учеников во время занятий.

Дифференцированное задание по выбору учащихся:

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Методическая разработка по теме "Кровеносные сосуды. Большой и малый круги кровообращения, их структура и функции"

Цель: систематизировать и развивать знания о значении кровообращения. ознакомить учащихся с разнообразием кровеносных сосудов, изучить строение и значение кругов кровообращения.Задачи:а) об.

Тестовые задания по биологии 10 класса по теме: "Структура и функции клетки".

Зачет по теме: Структура и функции клетки.

презентация к уроку биологии "Биосфера, ее строение и функции" 10 класс

Понятие биосферы, ее структуры и основные функции.

Биосфера,ее структура

презентационный материал к уроку в 9 классе.

Политическая система. Структура и функции.

Обобщение по теме: Биосфера, ее структура и функции. Жизнь в сообществах; основы экологии.

Обобщение по теме: Биосфера, ее структура и функции. Жизнь в сообществах; основы экологии. Задачи: систематизировать, углубить, обобщить знания об оболочке Земли, населенной живыми организмами; ее ст.

Живое вещество. Эволюция биосферы

Раздел ЕГЭ: 7.4. Биосфера — глобальная экосистема. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Живое вещество, его функции. Особенности распределения биомассы на Земле. Биологический круговорот и превращение энергии в биосфере, роль в нем организмов разных царств. Эволюция биосферы

Биосфера включает: 1) живое вещество, образованное совокупностью всех организмов биосферы; 2) биогенное вещество, создаваемое в процессе жизнедеятельности живых организмов (газы атмосферы, нефть, уголь, известняки); 3) косное вещество, образуемое без участия живых организмов (вулканическое, метеориты); 4) биокосное вещество, образующиеся в результате совместной деятельности организмов и абиогенных процессов (почва, ил).

Живое вещество — совокупность организмов нашей планеты. Свойства живого вещества:

Способность к самовоспроизведению
Обмен веществ с окружающей средой

Давление жизни — способность максимально плотно занимать экологическую нишу. Напор жизни — борьба организмов за площадь, пищу, воздух, воду.

Функции живого вещества:

Газовая — выделение и поглощение организмами газов, поддержание газового баланса атмосферы.
Окислительно-восстановительная — окисление и восстановление веществ с помощью организмов.
Концентрационная — накопление организмами определенных веществ.
Биохимическая — процессы питания, дыхания, размножения живых организмов, их рост и перемещение но планете.
Биогеохимическая — деятельность человека по использованию природных ресурсов для нужд сельского хозяйства, транспорта, промышленности.

Живое вещество в биосфере находится в крайней напряженности. Напряженность выражается в круговороте всех биофильных химических элементов.

Биосфера по В. И. Вернадскому — земная оболочка, область существования живого вещества. Она включает в себя не только живые организмы, но и измененную ими среду обитания (кислород в атмосфере, горные породы органического происхождения и т. п.). Совокупная биомасса Земли составляет примерно 2,4 • 10 12 т (около 0,01% массы всей биосферы): 97% приходится на растения, 3% — на животных.

Живые организмы располагаются на поверхности Земли, в верхней части литосферы, в гидросфере, тропосфере и в нижней части стратосферы.

Особенности распределения биомассы на Земле:

Биомасса составляет 0,01 % массы всей биосферы.
Самые устойчивые биогеоценозы — лес, почва, Мировой океан.
Биомасса увеличивается от полюсов к экватору.
В океане — 0,1% биомассы Земли.
КПД использования солнечной энергии: в океане — 0,04%; на суше — 0,1%.

Превращение энергии. Солнечная энергия — поток энергии Солнца (10 21 кДж/год)

42 % отражается в космос;
58% поглощается атмосферой, почвой (в том числе 20% — в виде тепла, 10% — на испарение воды).

18 • 10 17 кДж энергии Солнца переходит в энергию химических связей. Зеленые растения образуют 10 11 т органических веществ в год, поглощают 17 • 10 10 т СО2, выделяют 11,5 • 10 10 т О2, испаряют 16 • 10 12 т Н2О.

Биологический круговорот. В ходе выполнения функций организмы разных царств играют определённую роль в биологическом круговороте — биогенной миграции атомов разных химических элементов в биосфере из неживой природы в состав живых организмов, переходе в другие организмы по цепям питания и возвращении в неживую природу.

Эволюция живого на Земле приводит к эволюции всей биосферы. В. И. Вернадский, рассматривая вопрос об эволюции геологических оболочек под действием живого вещества, отмечал, что человек становится всё более мощной геологической силой.

Эволюция биосферы (этапы развития биосферы по В. И. Вернадскому):

Возникновение жизни и первичной биосферы. Ведущие факторы — геохимические и климатические изменения на Земле.
Усложнение структуры биосферы в результате появления много численных и разнообразных эукариот (одноклеточные, многоклеточные). Движущий фактор — биологическая эволюция.
Возникновение человека, чело веческого общества и постепенном превращение биосферы в ноосферу. Одно из условий ноосферы в будущем — открытие новых источников энергии.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Биология 9 класс

Урок 63 Дата ________

Тема: Живое вещество биосферы и его функции

Цель: сформировать понятие ведущей роли живого вещества в поддержании равновесия в биосфере, познакомить учащихся с его газовой, концентрационной, окислительно-восстановительной функциями , с возможными последствиями в случае непродуманного воздействия человека на живое вещество биосферы.

Образовательные : сформировать знания о компонентах и функциях биосферы. Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные:

Воспитывать культуру поведения в природе, качества толерантной личности, прививать интерес и любовь к живой природе, формировать устойчивое положительное отношение к каждому живому организму на Земле, формировать умение видеть прекрасное.

Планируемые результаты

Предметные: 1.Умение понимать смысл биологических терминов и формулировать их определения (биосфера, гидросфера, литосфера, атмосфера, живое вещество, биогенное вещество, биокосное вещество, косное вещество);

2. умение объяснять структуру и взаимодействие компонентов биосферы.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации; анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные : связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география. Планировать действия с поставленной целью; находить необходимую информацию в учебнике и справочной литературе; осуществлять анализ объектов природы; делать выводы; сформулировать собственное мнение.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: репродуктивные, информационные, интерактивные, проблемные, частично- поисковые .

Базовые понятия и термины: биосфера, свойства живого вещества, живое вещество, биомасса биосферы, функции живого вещества, ноосфера.

Концепция урока: показать, что биосфера не образует единой оболочки Земли,

а является частью ее геологической оболочек, населенных живыми организмами; ознакомить учащихся с учением В. И. Вернадского о биосфере и понятием “живое существо”.

Тип урока: изучение новых знаний

Оборудование: учебник, словарь, раздаточный материал, презентация

Организационный момент

Мотивация учебной деятельности.

В одной далекой стране жил мудрец, на многие вопросы он знал ответы, и сотни людей приходили к нему за советом и помощью. В той же стране жил молодой человек, который, совсем недавно был еще ребенком и только начинал свой жизненный путь. Но он-то думал, что все уже знает, многое умеет, и чужих советов слушать ему не надо. Решил он провести мудреца – поймал бабочку, зажал её между ладонями и спросил мудреца: “Что у меня в руках – живое или неживое?” Если мудрец ответил бы "живое", он сильнее сдавил бы руки, бабочка бы умерла, и мудрец оказался бы не прав, а если мудрец ответил бы "неживое", молодой человек разжал бы руки, бабочка выпорхнула, а мудрец снова был бы не прав. Но когда молодой человек подошел к мудрецу и задал свой вопрос, старый человек внимательно посмотрел на него и сказал: “ВСЁ В ТВОИХ РУКАХ”…

Актуализация опорных знаний

1. Что такое биосфера?

3. Кто создал учение о биосфере?

Индивидуально (работа у доски). Заполнение диаграммы Венна

Тест (Приложение 1). Взаимопроверка

Изучение нового материала

1. Компоненты биосферы

Что такое вещество? Работа со словарем

Компоненты биосферы. Работа в группах – составление кластера (стр.124. Биологический блокнот)

2. Живое вещество

Что такое жизнь? Известно несколько десятков определений жизни.

Современное определение жизни, данное отечественным ученым М.В. Волькенштейном: "Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот".

Какие свойства живых организмов отмечены в этом определении?

Учащиеся называют обмен веществ и энергии (открытые системы), саморегуляция, самовоспроизведение (наследственность и изменчивость).

- Классификация живого вещества

2. по способу питания

Если живое вещество равномерно распределить по поверхности нашей планеты, то оно покроет ее слоем толщиной только в 2 см.

3. Свойства живого вещества

Чтение со смыслом, стр. 124, рис.4.2

В.И. Вернадский

Как вы понимаете это высказывание?

Ответ. Живые организмы можно рассматривать как единое целое. Животные, растения, микроорганизмы занимают все жизненные среды, где есть условия.

Какими свойствами организмов вызывается растекание живого вещества?

Ответ: Под растеканием понимают важные свойства живых организмов – размножение и распространение.

Специфические свойства и особенности живого вещества:

Живое вещество биосферы характеризуется большим запасом энергии.

Резкое различие между живым и неживым веществом наблюдается в скорости протекания химических реакций (в живом веществе реакции идут в тысячи, а иногда в миллионы раз быстрее).

Отличительной особенностью живого вещества является то, что слагающие его индивидуальные химические соединения - белки, ферменты и др. - устойчивы только в живых организмах.

Произвольное движение, в значительной степени саморегулируемое, является общим признаком всякого живого вещества в биосфере.

Живое вещество обнаруживает значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. Известно свыше 2 млн. органических соединений, входящих в состав живого вещества, в то время, как количество природных соединений (минералов) неживого вещества составляет около 2 тыс., т. е. на три порядка меньше.

4. Функции живого вещества. Самостоятельная работа учащихся в группах с учебником и дополнительным материалом (составление таблицы)

Живое вещество играет колоссальную роль в преобразовании всех компонентов биосферы, лика и состава Земли и выполняет важные функции.

Энергетическая функция . В основе лежит фотосинтетическая деятельность зеленых растений, которые аккумулируют солнечную энергию; за счет солнечной энергии протекают все жизненные явления на Земле.

Газовая функция . Обуславливает миграцию газов и их превращение, обеспечивает газовый состав биосферы; в процессе функционирования живого вещества появляются основные газы: кислород, азот, углекислый газ, сероводород, метан и др.

Концентрационная функция. Проявляется в извлечении и накоплении живыми организмами биогенных элементов окружающей среды; состав живого вещества существенно отличается от косного вещества планеты.

Окислительно-восстановительная функция. Заключается в химическом превращении в основном, содержащих атомы с переменной степенью окисления (соединения железа, марганца и др.); в результате происходит превращение большинства химических соединений, при этом на поверхности Земли преобладают биогенные процессы окисления и восстановления.

Средообразующая функция. Заключается в преобразовании физико-химических параметров среды в результате процессов жизнедеятельности. В результате средообразующей функции в географической оболочки произошли следующие важнейшие события: был преобразован газовый состав первичной атмосферы; изменился состав вод первичного океана; на поверхности суши возник плодородный почвенный покров.

Деструкционная функция. Обуславливает процессы, связанные с разложением организмов после их смерти, вследствие которой происходит минерализация органического вещества, то есть превращение живого вещества в косное; в результате образуются также биогенное и биокосное вещество биосферы. Мертвое органическое вещество разлагается до простых неорганических соединений (углекислого газа, воды, сероводорода, метана, аммиака и др.), которые вновь используются в начальном звене круговорота. Этим занимается специальная группа организмов - редуценты (деструкторы).

Только человек из всех живущих на Земле живых организмов, обладающий разумом, может пытаться осмыслить свое место в биосфере. По удачному выражению ученого эволюциониста, Джулиана Хаксли, "человек есть не что иное, как эволюция осознавшая саму себя".

Человек, сформировавшийся как вид 30-40 тыс. лет тому назад, существо молодое. Ученый П.Тейяр де Шарден назвал период существования человека на земле секундой для эволюции. Но год от года воздействие человека на природу возрастет. Человек становится основной геологообразующей силой. В.И. Вернадский предвидел переход биосферы в сферу разума - ноосферу.

Среди функций живого вещества в биосфере В.И. Вернадский в самостоятельную выделил биогеохимическую деятельность человека. Она проявляется в использовании человеком для нужд промышленности, транспорта, сельского хозяйства все возрастающего количества косного, биогенного и живого веществ нашей планеты. Влияние человека на биосферу в современную эпоху достигает планетарного масштаба. Биогеохимические циклы круговорота веществ и потоки энергии, связанные с хозяйственной деятельностью человека, более чем в два раза превышают естественные процессы. Промышленностью созданы новые химические соединения, которые не вовлекаются в круговорот веществ, а накапливаются и загрязняют атмосферу, литосферу и гидросферу.

Таким образом, живое вещество биосферы является самым активным ее компонентом, активно воздействующим и преобразующим облик Земли. На современном этапе развития биосферы главной силой, определяющей ее дальнейшее существование и развитие, стало человечество.

Первичное закрепление во внешней речи.

В качестве закрепления предлагаю экспресс-опрос:

1. Хемосинтезирующие бактерии приняли участие в образовании железных и марганцевых руд. О какой функции живого вещества идёт речь? (Окислительно - восстановительной).

2. Увеличение концентрации кислорода в атмосфере планеты влияет на скорость и интенсивность процессов. Какую здесь функцию выполняет живое вещество биосферы? (Концентрационную).

3. Какая функция живого вещества проявляется в ходе биохимических реакций, протекающих в живых организмах, с изменением валентности элементов? (Окислительно - восстановительной).

4. В процессе фотосинтеза зелёные растения поглощают углекислый газ, синтезируют органические вещества и обогащают атмосферу кислородом. О каки функциях идёт речь?

- Итак, какие функции выполняет живое вещество биосферы мы выяснили, можем ли мы перенести в разряд “знаю”? Не забудьте оценить ваши действия.

Самостоятельная работа с самопроверкой.

В качестве закрепления я вам предлагаю тест, каждый выбирает свой уровень.

(По завершении работы, высвечивается “ключ” ответа, учащиеся проверяют свою работу.) Отметили в “Листе достижений ученика”.

Домашнее задание:

Параграф 49, стр. 125 (вопросы)

Опережающее задание: Подготовить проекты о круговороте веществ в природе (азота, фосфора, кислорода, углекислого газа).

Рефлексия деятельности (итог урока).

На земной поверхности нет химической силы,

более постоянно действующей, а потому и

более могущественной по своим конечным

последствиям, чем живые организмы,

- Итак, подведём итог урока? Все ли мы цели и задачи выполнили? Вам был предложен “Лист достижений ученика ”, вы оценивали свою работу на каждом этапе урока.

Биосферой называют оболочку земли, в которой обитают все живые организмы. В её состав входят воздух, земля и вода, то есть атмосфера, литосфера и гидросфера. Не так давно была установлена нижняя граница биосферы - три километра вглубь почвы и два километра ниже дна океана. Верхние кордоны атмосферы определить с такой точностью нельзя, они равняются 20-35км.

Биосферу можно также назвать глобальной экосистемой. Важной ее составляющей является, так называемая, сложная система круговорота между организмами и сложными химическими веществами. Одним из основополагающих процессов в глобальной экосистеме можно смело считать фотосинтез. Также, к основным процессам относятся трофические связи организмов, находящихся в одной пищевой цепи.

В живую оболочку Земли, кроме растений, микроорганизмов, животных, входят продукты жизнедеятельности организмов, такие как, уголь, нефть.

Останки живых организмов, осадочные породы также составляют часть биосферы.

Если из данной экосистемы изъять, к примеру, воздух или воду, то вся система рушится. Это, в конечном итоге, может пагубно отразится на всей системе и вывести ее из гармонии. Строение органических веществ соответствует среде обитания, а их разнообразие говорит о многообразии пространств, в которых живут те или иные организмы.

Последние годы человечество только этим и занимается. Люди обедняют и осушают почву, уничтожают леса, истребляют животных, загрязняют воздух и воду. Тем самым нанося непоправимый вред биосфере и самим себе в частности.

Существование экосистем предполагает обмен энергетическими потоками, первым звеном в котором являются автотрофные организмы, продуцирующие органику.

Живая оболочка планеты является саморегулируемой системой, обладающей свойствами саморегуляции.

Разнообразие видов, форм жизни обуславливает стабильность и устойчивость жизненной сферы. Окружающая среда наносит отпечаток на внешний вид, строение организмов, которые проявляются в различных адаптациях, приспособлениях, ответных реакциях.

Жизнь кишит везде, все ее элементы связаны, влияют друг на друга и на природу в целом. В атмосфере живет множество животных и микроорганизмов, которые передвигаются активным или пассивным способом.

Грибные и бактериальные споры были найдены на высоте 20—22 км.

Учение В.И. Вернадского о биосфере

Ученый выдвинул теорию о том, что границы биосферы обусловлены пространством существования живых организмов. В трудах В.И. Вернадского говорится о взаимосвязи живых организмов с неживой средой. Одним их этапов эволюции биосферы Вернадский считал её преобразование в стадию ноосферы, он доказал, что организмы являются определяющими в жизненной силе Земли.
Организмы и продукты их жизнедеятельности разрушали горные породы, способствовали вымыванию одних веществ и накоплению других.
Постоянное образование живого вещества с дальнейшей его трансформацией — функция биосферы.

Функции живого вещества по учению Вернадского:

В.И. Вернадский смог выделить несколько основных функций биосферы. А именно:

Особенностью живого вещества является то, что компоненты, входящие в его состав проявляют устойчивость исключительно в живых организмах.

Структура биосферы

Согласно учению Вернадского биосфера являет собой организованную сферу планеты, которая находится в контакте с живыми организмами.

В.И. Вернадский в составе биосферы выделял такие элементы:

Живым веществом ученый считал всю совокупность организмов, живущих на Земле. В своих трудах ученый подчеркивал, что геохимическое состояние земной коры находится под влиянием живых организмов, определяется их деятельностью. Он выделял пять функций биологической сферы земли. По его учению, биосфера состоит из разнородных компонентов, важнейшим из которых есть живое вещество.
К косному веществу ученый причислял химические соединения, в образовании которых живые организмы не принимали участия.
Неживое биогенное вещество – это продукты жизнедеятельности организмов, которые разрушали горные породы, способствовали вымыванию одних веществ и накоплению других.
Биокосное вещество являет собой продукт совместной работы живой и неживой природы, например грунт, глинозем.

В.И. Вернадский подчеркивал, что история возникновения и эволюция биосферы - это история возникновения жизни на Земле. Длительное время эта концепция биосферы В. И. Вернадского замалчивалась.

Живое вещество, его функции

Как известно, источником биохимической активности живых организмов является солнечная энергия, без которой не сможет произойти такой важный процесс как фотосинтез.

С самого своего появления жизнь не стоит на месте, а постоянно развивается. Тем самым, влияя на окружающую среду и, в определенной мере, изменяя ее.

Исходя из этого, можно с полной уверенностью сказать, что эволюционный процесс экосистемы и всей органической жизни проходит параллельно.

Жизнь на нашей планете появилась около четырех миллиардов лет назад, с этого самого момента на Земле и сформировалась биосфера. Огромный вклад в образование биосферы внесли цианобактерии. Они первыми освоили кислородный фотосинтез. Других претендентов на производство атмосферы не существовало в мире прокариотов.

Живая оболочка Земли — это не только сфера, в которой находится все живое, но и совместный результат деятельности организмов. Вещество и биосфера неразделимы. Биосферный уровень включает в себя все живое вещество планеты.

Геологический круговорот веществ происходит в течение многих тысяч и миллионов лет. В процессе круговорота образуется живое вещество из неорганических соединений, впоследствии органика распадается на неорганические компоненты.

Важнейшим результатом биогеохимических преобразований органического вещества можно считать кислородную революцию. Огромный вклад в это биогеохимическое изменение внесли древнейшие организмы - цианобактерии. Именно они явились родоначальниками фотосинтеза, в результате которого выделялся кислород, изменивший до неузнаваемости облик нашей планеты.

Особенности распределения биомассы на Земле

Состав и распределение биосферы – один из интереснейших вопросов в биологии.

Биогенные вещества - созданные в процессе жизнедеятельности организмов соединения, например, природный газ, нефть, известняк.

Изучение биомассы крайне важно для понимания климатических сдвигов, путей передачи и трансформации углерода и других элементов.
Разнообразие живых и неживых организмов, взаимодействующих между собой, обменивающихся веществами, называется экосистемой. Приспособленность видов к условиям существования происходит непрерывно.
Биосфера имеет четкую структурную организацию и является глобальной экосистемой планеты. В.И. Вернадский создал учение о роли живых организмов, о воздействии живого на преобразование земной коры. Состав биосферы и свойства зависят от взаимодействия её биотического и абиотического компонентов.
Основной объем массы живой материи приходится на растительный мир, он составляет 80% от биомассы планеты. На втором месте, после растений, идут бактерии. Ученые, с использованием углеродного метода, определили, что все живые организмы содержат суммарно 550 миллиардов тонн углерода.
Биомасса суши составляет почти 99,9%. Это объясняется большой массой продуцентов на поверхности Земли.
Наибольшая плотность жизни отмечается в тех зонах, где виды специфически приспособились к совместному существованию.
К структурообразующим факторам биосферы относят свет, как условия формирования и усовершенствования жизни. Под воздействием микроорганизмов, растений и животных сформировался почвенный слой.
В почве обитает больше редуцентов. К ним относятся бактерии и грибы, которые разлагают останки живых существ до неорганических веществ. В почве происходит особый газообмен. Ночью, при охлаждении и сжатии газов, в неё проникает некоторое количество воздуха, его поглощают и перерабатывают почвенные организмы.
Почвенные микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ, в почвообразовании и формировании плодородного слоя. Большая биомасса почвы, в сочетании с высоким видовым разнообразием, обеспечивает сложность экосистем.
Почвенные организмы включают в круговорот веществ биосферы важнейшие химические соединения.
В морской биомассе содержится больше консументов, чем продуцентов. В состав океанической и морской воды входят минеральные соли. Микроорганизмы, живущие в океанических термальных источниках, являются хемотрофами, основными продуцентами океанического дна.
Несмотря на многообразие водных обитателей, их можно поделить на 3 группы, с учетом мест обитания в воде. Между каждой группой организмов существуют тесные связи, они обмениваются веществом и энергией. В современном мире воздействие человека на биомассу океана огромно.
Бентосные организмы в океане живут на дне и в грунте. Фитобентос: зеленые, бурые, красные водоросли встречаются на глубине до 200 м. Зообентос представлен животными.
Воздушная среда характеризуется значительным количеством кислорода, солнечной энергии, но в ней, зачастую, не хватает влаги. Поэтому, обитатели засушливых мест имеют специальные приспособления для добычи, запасания и экономной траты драгоценной влаги. Разнообразие этой среды представлено разнообразием жизни в ней.
Каждому наземному биогеоценозу присущи свои черты. Так, в экваториальных биоценозах сильно развита конкуренция за обладание местом обитания, пищей, светом и кислородом.

В современном мире огромное влияние на биомассу оказывает человек. Сокращаются площади, производящие живую массу.

Читайте также: