Презентация по биологии углерод круговорот в природе. Презентация по биологии на тему " круговорот углерда в природе" спо. Если углерод вошел в состав осадочных отложений или ископаемого топлива, он изымается из атмосферы

«…на Земле нет силы более могущественной по своим последствиям, чем живое вещество…»

В.И.Вернадский

тема: КРУГОВОРОТ ВЕщЕСТВ В ПРИРОДЕ

Биологический круговорот как непрерывно идущая циркуляция химических элементов между живыми организмами, атмосферой, гидросферой и почвой выступает главной силой, организующей биосферу в единую самоподдерживающуюся биосистему .

ЭКОСИСТЕМА

• Любую совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может поддерживаться круговорот вещества, называют экологической системой , или экосистемой .

Биогеохимические циклы

Биогеохимические циклы – это циркуляция химических элементов абиотического происхождения, которые попадают из окружающей среды в организмы и из организмов в окружающую среду .

В.В. Докучаев

Живые организмы создают в биосфере круговороты важнейших биогенных элементов, которые попеременно переходят из живого вещества в неорганическую материю. Эти циклы делят на две основные группы: круговороты газов и осадочные круговороты. В первом случае главный поставщик элементов – атмосфера (углерод, кислород, азот), во втором – горные осадочные породы (фосфор, сера и др.).

В. В. Докучаев (1846 - 1903)

Основные группы биогеохимических циклов

Круговороты газов осадочные круговороты

главный поставщик горные осадочные

элементов – атмосфера породы (Ф, S и др.)

(С, О2, N)

Участвуют в круговороте веществ

Редуценты

Консументы

Продуценты

Неорганиче-ские вещества

Круговорот воды

Капельки воды

Водяной пар

Мировой океан,

Испарение и транспирация

Круговорот углерода

СО2 в

атмосфере,

почве, воде

Дыхание

Горение

Растения

Нефть,

торф,

уголь

Гниение

Орг. соединения

животных

Углеводы

растений

Фотосинтез

Атмосферный

азот

Круговорот азота

Электрические

Азотофик-

разряды

сирующие

бактерии и

водоросли

Гнилостные

бактерии

Живые

организмы

Почва

Растения

Хемосинте-

зирующие

бактерии

Глубоководные

отложения

Воздух

Денитрифицирующие

бактерии

Круговорот фосфора

Круговороты , происходящие в биосфере, очень сложны и тесно связаны между собой. Вливаясь в общий биологический круговорот, они составляют основу существования и развития глобальной экосистемы, обеспечивая ее динамическую устойчивость и поступательное развитие. Движущей силой биологического круговорота веществ на нашей планете является жизнедеятельность организмов.

Циркуляцию химических элементов в природе называют

Биологическим циклом

Биогеографическим циклом

Биохимическим циклом

Биогеохимическим циклом

Первичный источник энергии для круговорота веществ в большинстве биогеоценозов

Солнечный свет

Мертвые органические остатки

Растительная пища

Биологический круговорот в биосфере обеспечивается

Интенсивностью размножения продуцентов

Приспособлением организмов к условиям жизни

Перемещением веществ в трофических цепях

Борьбой за существование

Благодаря круговороту веществ в биосфере, осуществляемому организмами

Сокращается число химических элементов в биосфере

Увеличивается содержание вредных веществ в окружающей среде

Одни и те же химические элементы используются многократно

Накапливается содержание элементов в атмосфере

Клубеньковые бактерии играют большую роль в биосфере, участвуя в круговороте

Кислорода

Углерода

Азота

Залежи нефти, угля, торфа образовались в процессе круговорота

Азота

Фосфора

Углерода

В основе биогеохимических циклов элементов лежат такие процессы как…

Расселение видов

Фотосинтез и дыхание

Естественный отбор

Усилению парникового эффекта, по мнению ученых, в большой степени способствует

Углекислый газ

Озон

Оксиды азота

Процесс фиксирования азота клубеньковыми бактериями называется

Денитрификация

Транспирация

Азотфиксация

Причиной выпадения кислотных дождей является повышение концентрации в атмосфере

Оксида углерода

Водяных паров

Оксидов азота и серы

Бактерии, расщепляющие мочевину до ионов аммония и углекислого газа, принимают участие в круговороте

Углерода и азота

Азота и кислорода

Фосфора и серы

Источником углерода, включаемого в круговорот в процессе фотосинтеза является

Уголь

Углекислый газ атмосферы

Углекислый газ, растворенный в воде

Углекислый газ атмосферы и растворенный в воде

Процесс превращения атмосферного азота в нитраты под действием бактерий

Транспирация

Нитрификация

Денитрификация

Процесс превращения редуцентами органического азота в неорганический

Азотфиксация

Денитрификация

Минерализация

Сублимация

Итоги

Домашнее задание:

Параграф № 48 ,

стр. 225 – 229.

Подготовить сообщение на тему: «Геологическая история материков».

В ходе химических и физических процессов в земной биосфере постоянно проходит круговорот углерода (С). Этот элемент является важнейшим компонентов всех живых организмов. Атомы углерода постоянно циркулируют в различных сферах нашей планеты. Так, цикл карбона отображает динамику жизни на Земле в целом.

Как осуществляется круговорот карбона

Большая часть углерода входит в состав атмосферы, а именно в виде углекислого газа. В водной среде также имеется диоксид углерода. Вместе с тем, как происходит и воздуха в природе, совершается оборот С в окружающей среде. Что касается углекислого газа, то из атмосферы он поглощается растениями. Далее происходит фотосинтез, после которого образуются различные вещества, в состав которых входит карбон. Общее количество углерода разделяется на части:

• некоторое количество остается в составе молекул растений, присутствуя в них до момента отмирания дерева, цветка или травы;
• вместе с флорой карбон попадает в организм животных, когда те питаются растительностью, и в процессе дыхания они выдыхают СО2;
• когда плотоядные животные съедают травоядных, то С попадает в организм хищников, выделяясь потом через органы дыхания;
• часть углерода, оставшись в растениях, попадает в грунт, когда они отмирают, и в результате карбон соединяется с атомами иных элементов, и вместе они принимают участие в образовании топливных полезных ископаемых, таких как уголь.

Схема круговорота углерода

Когда углекислый газ попадает в водную среду, испаряется и поступает в атмосферу, принимая участие в круговороте воды в природе. Часть карбона поглощается морской флорой и фауной, а когда они отмирают, то и углерод скапливается на дне акватории вместе с останками растений и животных. Значительная часть С растворяется в воде. Если карбон входит в состав пород, топливных либо осадочных, то эта часть теряется из атмосферы.

Стоит отметить, что углерод поступает в воздух благодаря извержениям вулканов, при выдыхании углекислого газа живыми существами и выбросам различных веществ при сжигании топлива. В связи с этим сейчас ученые установили, что в воздухе накапливается избыточное количество СО2, что приводит к парниковому эффекту. В данный момент, переизбыток этого соединения значительно загрязняет воздушную среду, негативно влияет на экологию всей планеты.

Познавательное видео о круговороте углерода

Таким образом, углерод – это важнейший элемент в природе, участвует во многих процессах. От его количества в той или иной оболочке Земли зависит ее состояние. Чрезмерное количеств карбона может привести к загрязнению окружающей среды.

Презентация по теме «Круговорот углерода в природе»

• Выполнила ученица 9 класса

• Тарасова Светлана-

• группа биологов

Самый интенсивный биогеохимический цикл - круговорот углерода

• Вся земная жизнь основана на углероде. Каждая молекула живого организма построена на основе углеродного скелета. Углерод участвует в образовании углеводов, жиров, белков и нуклеиновых кислот.

• Атомы углерода постоянно мигрируют из одной части биосферы (узкой оболочки Земли, где существует жизнь) в другую.

• На примере круговорота углерода в природе можно проследить в динамике картину жизни на нашей планете.

Схема круговорота углерода

• Основные запасы углерода на Земле находятся в виде содержащегося в атмосфере и растворенного

• в Мировом океане

• диоксида углерода,

• то есть

• углекислого газа (CO2),

• а также в составе

• отложений карбоната

• -известняках

Круговорот молекул углекислого газа, находящихся в атмосфере.

• . Растения поглощают эти молекулы, затем в процессе фотосинтеза атом углерода превращается в разнообразные органические соединения и таким образом включается в структуру растений. Далее возможно несколько вариантов:

• Углерод может оставаться в растениях, пока растения не погибнут. Тогда их молекулы пойдут в пищу редуцентам (организмам, которые питаются мертвым органическим веществом и при этом разрушают его до простых неорганических соединений), таким как грибы и термиты. В конце концов углерод вернется в атмосферу в качестве CO2;

• Растения могут быть съедены травоядными животными. В этом случае углерод либо вернется в атмосферу (в процессе дыхания животных и при их разложении после смерти), либо травоядные животные будут съедены плотоядными (и тогда углерод опять же вернется в атмосферу теми же путями);

• растения могут погибнуть и оказаться под землей. Тогда в конечном итоге они превратятся в ископаемое топливо – например, в уголь.

Круговорот углекислого газа, растворённого в Мировом океане

• углекислый газ может просто вернуться в атмосферу (этот вид взаимного газообмена между Мировым океаном и атмосферой происходит постоянно);

• углерод может войти в ткани морских растений или животных. Тогда он будет постепенно накапливаться в виде отложений на дне Мирового океана и в конце концов превратится в известняк или из отложений вновь перейдет в морскую воду.

Между углекислым газом атмосферы и водой океана существует подвижное равновесие:

• Если углерод вошел в состав осадочных отложений или ископаемого топлива, он изымается из атмосферы.

• На протяжении существования Земли изъятый таким образом углерод замещался углекислым газом, попадавшим в атмосферу при вулканических извержениях и других геотермальных процессах.

• В современных условиях к этим

• природным факторам добавляются

• Слайд 1

  Круговорот углекислого газа в природе.
  Выполнил: Мукумов Адильбек
  

  Слайд 2

  

  Углекислый газ
  Оксид углерода(IV) (углекислый газ, диоксид углерода, двуокись углерода, угольный ангидрид) - CO2, бесцветный газ (в нормальных условиях), без запаха, со слегка кисловатым вкусом. Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,0395 %
  

  Слайд 3

  

  Углекислый газ играет одну из главных ролей в живой природе, участвуя во многих процессах метаболизма живой клетки. Углекислый газ атмосферы - основной источник углерода для растений. Однако, ошибкой будет утверждение, что животные только выделяют углекислый газ, а растения - только поглощают его. Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, а без освещения они тоже его выделяют. Диоксид углерода не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает гиперкапнию - состояние, связанное с избытком CO2 в крови (оно может вызываться и задержкой дыхания), когда его парциальное давление превышает 45 мм рт. ст. Однако недостаток углекислого газа в крови (гипокапния, возникающая, например, при гипервентиляции лёгких) тоже опасен. Углекислый газ в организмах животных имеет и физиологическое значение, например, участвует в регуляции сосудистого тонуса.
  

  Слайд 4

  

  Источники получения СО2
  Природная деятельность
  Промышленная деятельность
  Лабораторным путем
  

  Слайд 5

  

  Промышленный способ
  

  Слайд 6

  

  В промышленных количествах углекислота выделяется из дымовых газов, или как побочный продукт химических процессов, например, при разложении природных карбонатов (известняк, доломит) или при производстве алкоголя. Смесь полученных газов, промывают раствором карбоната калия, которые поглощают углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании или при пониженном давлении разлагается, высвобождая углекислоту. В современных установках получения углекислого газа вместо гидрокарбоната, чаще применяется водный раствор моноэтаноламина, который при определённых условиях способен абсорбировать СО₂, содержащийся в дымовом газе, а при нагреве отдавать его, таким образом, отделяется готовый продукт от других веществ. Также углекислый газ получают на установках разделения воздуха, как побочный продукт получения чистого кислорода, азота и аргона.
  

  Слайд 7

  

  Лабораторный способ
  В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора, мела или соды с соляной кислотой. Использование реакции серной кислоты с мелом или мрамором приводит к образованию малорастворимого сульфата кальция, который мешает реакции, и который удаляется значительным избытком кислоты. Для приготовления напитков может быть использована реакция пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком. Именно в таком виде появились первые газированные напитки. Их изготовлением и продажей занимались аптекари.
  

  Слайд 8

  

  Природная деятельность
  Источником первичной углекислоты биосферы является вулканическая деятельность, связанная с вековой дегазацией мантии и нижних горизонтов земной коры. Также углекислый газ получается в результате множества окислительных реакций у животных, и выделяется в атмосферу с дыханием.
  

  Слайд 9

  

  Миграция углекислого газа в биосфере Земли протекает двумя путями: Первый путь заключается в поглощении его в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и в последующем захоронении их в литосфере в виде торфа, угля, горных сланцев, рассеянной органики, осадочных горных пород. 2) По второму пути миграция углерода осуществляется созданием карбонатной системы в различных водоемах, где CO2 переходит в H2CO3, HCO31-, CO32-. Затем с помощью растворенного в воде кальция (реже магния) происходит осаждение карбонатов CaCO3 биогенным и абиогенным путями С гибелью растений и животных на поверхности происходит окисление органических веществ с образованием CO2. Особое место в современном круговороте веществ занимает массовое сжигание органических веществ и постепенное возрастание содержания углекислого газа в атмосфере, связанное с ростом промышленного производства и транспорта
  Миграция углекислого газа
  

  Слайд 10

  

  Круговорот углекислого газа
  Фотосинтез, органическое вещество растений
  Органическое вещество животных
  Органическое вещество почв
  Вулканическая деятельность
  Высвобождение углерода человеком
  СО2
  Океан
  Известняки, коралловые рифы и др.
  Захоронение (уход в геологию)
  Свет
  

  Слайд 11

  

  Круговорот молекул углекислого газа, находящихся в атмосфере.
  Растения поглощают эти молекулы, затем в процессе фотосинтеза атом углерода превращается в разнообразные органические соединения и таким образом включается в структуру растений. Далее возможно несколько вариантов: Углерод может оставаться в растениях, пока растения не погибнут. Тогда их молекулы пойдут в пищу редуцентам (организмам, которые питаются мертвым органическим веществом и при этом разрушают его до простых неорганических соединений), таким как грибы и термиты. В конце концов углерод вернется в атмосферу в качестве CO2; Растения могут быть съедены травоядными животными. В этом случае углерод либо вернется в атмосферу (в процессе дыхания животных и при их разложении после смерти), либо травоядные животные будут съедены плотоядными (и тогда углерод опять же вернется в атмосферу теми же путями); растения могут погибнуть и оказаться под землей. Тогда в конечном итоге они превратятся в ископаемое топливо – например, в уголь.
  

  Слайд 12

  

  Круговорот углекислого газа, растворённого в Мировом океане.
  - углекислый газ может просто вернуться в атмосферу (этот вид взаимного газообмена между Мировым океаном и атмосферой происходит постоянно); - углерод может войти в ткани морских растений или животных. Тогда он будет постепенно накапливаться в виде отложений на дне Мирового океана и в конце концов превратится в известняк или из отложений вновь перейдет в морскую воду.
  

  Слайд 13

  

  Если углерод вошел в состав осадочных отложений или ископаемого топлива, он изымается из атмосферы. На протяжении существования Земли изъятый таким образом углерод замещался углекислым газом, попадавшим в атмосферу при вулканических извержениях и других геотермальных процессах. В современных условиях к этим природным факторам добавляются также выбросы при сжигании человеком ископаемого топлива. В связи с влиянием CO2 на парниковый эффект исследование круговорота углерода стало важной задачей для ученых, занимающихся изучением атмосферы.
  Между углекислым газом атмосферы и водой океана существует подвижное равновесие:
  

  Слайд 14

  

  Ежегодные колебания концентрации атмосферной углекислоты на планете определяются, главным образом, растительностью средних (40-70°) широт Северного полушария. Вегетация в тропиках практически не зависит от сезона, сухой пояс пустынь 20-30° (обоих полушарий) дает малый вклад в круговорот углекислоты, а полосы суши, наиболее покрытые растительностью, расположены на Земле асимметрично (в Южном полушарии в средних широтах находится океан). Поэтому с марта по сентябрь вследствие фотосинтеза содержание СО2 в атмосфере падает, а с октября по февраль - повышается. Вклад в зимний прирост дают как окисление древесины (гетеротрофное дыхание растений, гниение, разложение гумуса, лесные пожары), так и сжигание ископаемых топлив (угля, нефти, газа), заметно увеличивающееся в зимний сезон. Большое количество углекислоты растворено в океане. Углекислый газ составляет значительную часть атмосфер некоторых планет Солнечной системы: Венеры, Марса.
  Углекислый газ в природе
  

  Слайд 15

  

  Углекислый газ является тяжелым, по сравнению с воздухом, газом без цвета и запаха. Воздействие его повышенных концентраций на живые организмы относит его к удушающим газам. Незначительные повышения концентрации до 2-4 % в непроветриваемых помещениях приводят к развитию сонливости и слабости. Опасными концентрациями считаются уровни 7-10 %, при которых развивается удушье, проявляющее себя в головной боли, головокружении, расстройстве слуха и в потери сознания в течение периода времени от нескольких минут до одного часа. Отравление этим газом не приводит к долговременным последствиям и после его завершения происходит полное восстановление организма.
  Токсичность.
  

  Слайд 16

  

  Заключение
  Круговорот углекислого газа в биосфере- пример чётко отлаженного в ходе эволюции механизма функционирования двух фундаментальных процессов в живых организмах- фотосинтеза и клеточного дыхания
  Выполнил: Мукумов Адильбек
  

  Слайд 2
  

  Вся земная жизнь основана на углероде. Каждая молекула живого организма построена на основе углеродного скелета. Атомы углерода постоянно мигрируют из одной части биосферы (узкой оболочки Земли, где существует жизнь) в другую.

  Слайд 3
  

  Основные запасы углерода на Земле находятся в виде содержащегося в атмосфере и растворенного в Мировом океане диоксида углерода, то есть углекислого газа (CO2).

  Слайд 4
  

  Глобальный круговорот в природе можно разделить на две основные категории:

  Геологический временной цикл которого исчисляется миллионами лет Биологический временной цикл от нескольких дней до нескольких тысячелетий

  Слайд 5
  

  Глобальный углеродный круговорот являет собой перемещение углерода между различными «резервуарами», и происходит благодаря множеству различных химических, физических, геологических и биологических процессов. Поверхность современного океана является наиболее активным буфером обмена углерода на Земле, однако на больших глубинах такого быстрого обмена с атмосферой происходить не может.

  Слайд 6
  

  Обычно принято выделять четыре основных места концентрации углерода, это:1)Атмосфера2)Наземная биосфера, включающая неживой органический материал, такой как почва и осадочные породы3) Океаны, которые содержат углерод в растворенном виде и живую и неживую морскую органику4) Ископаемые ресурсы органического происхождения

  Слайд 7

  Углерод возвращается в оборот несколькими различными способами.

  1. Дыхание животных и растений. 2. Разложение животных и растений. Этим занимаются бактерии, превращая части мертвых организмов животных и растений в углекислый газ в присутствии кислорода или метан в противном случае. 3. Сжигание ископаемого органического топлива: нефть, уголь, торф и природный газ. За эту часть выбросов несет ответственность человечество и наша с Вами цивилизация. И именно этой части экологи приписывают все возможные грехи. С доводами экологов трудно не согласится, особенно, учитывая масштабы этого действа. Добавьте к этому лесные пожары, причиной которых тоже зачастую становятся люди. 4. Производство цемента приводит к выбросу углерода в атмосферу при нагревании карбоната кальция (известняка, CaCO3). 5. Нагревание поверхности океанов приводит дополнительному выделению углекислого газа из морской воды. 6. Ну и конечно, вулканическая деятельность – неотъемлемая часть углеродного цикла. Вулканы выбрасывают пар, углекислый газ и диоксид серы.