دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 4
جلسه ی دوم 12/12/85
اکوسیستم:
کلمه ی Ecosystem مخفف کلمه ی Ecological system توسط دانشمند انگلیسی به نام "تانسلی" پیشنهاد شد. اکوسیستم یک واحد مطالعاتی و عملکردی در اکولوژی است اکوسیستم هم از ابعاد کوچک تا بسیار بزرگ می تواند باشد که ارتباط بین بخش زنده و غیر زنده توسط اکوسیستم برقرار می شود.
اجزای اکوسیستم به دو بخش غیر زنده و زنده تقسیم می شود:
بخش غیر زنده (آب – خاک – هوا- نور و دما و ... .)
تولید کننده ها
مصرف کننده های بزرگ بخش زنده
مصرف کننده های کوچک
زنجیره غذایی مصرف کننده و تولید کننده دارد.گیاهان در جنگل تولید کننده هستند فتوسنتز می کنند وبا کمک انرژی خورشیدی ماده ی آلی می سازندو به موجودات دیگر (حلقه های بعدی زنجیره ی غذایی) می دهند و بعد از مصرف می میرند و لاشه های آن ها توسط میکرو ارگانیسم ها(مصرف کننده های کوچک ) به مواد آلی تجزیه می شوند و دوباره مواد معدنی توسط ریشه ی گیاهان جذب شده و چرخه ادامه می یابد .یک زنجیره ی غذایی را در نظر می گیریم گیاه در آن یک تولید کننده است ، ریشه ی گیاه آب و مواد معدنی را از خاک جذب می کند اولین مصرف کننده که یک گیاه خوار است (البته قرار نیست حتما گیاه خوار باشد می تواند همه چیز خوار نیز باشد.) گیاه را خورده و خود توسط گوشتخوار که دومین مصرف کننده است به مصرف می رسد (این حلقه دومین حلقه از مصرف کننده و سومین حلقه از زنجیره ی غذایی است.)خود این حلقه نیز توسط گوشتخوار یا همه چیز خوار به مصرف می رسد و سپس با مرگ بقایای مرده ی آلی هم از جانور و هم از گیاه تشکیل می شود و بعد باکتریها و ساپروفیت ها(تجزیه کنندگان )مواد آلی را به یون های معدنی تجزیه می کنند و این مواد دوباره توسط گیاه جذب می گرددو چرخه ادامه می یابد .
هر اکوسیستم در هر صورت سه بخش تولید کننده ـ مصرف کننده و تجزیه کننده (اجزای زنده اکوسیستم)را خواهد داشت اما ممکن است مراحل آن کم یا زیاد باشد. منبع تمام انرژی های کره ی زمین نور خورشید می باشد.
گیاهان انرژی نورانی را گرفته و به انرژی شیمیایی تبدیل می کند ، یعنی گیاه اتوتروف است و خود غذای خود را می سازد مثلا گیاه با استفاده از انرژی نورانی پروتئین ، قند ، لیپید ، اسید نوکلئیک و ... را ساخته و این مواد آلی وارد بدن اولین مصرف کننده و ... می شود.
موجودی اتوتروف است که: مجموعه ی تولید آن بیشتر از مجموعه ی مصرف آن باشد .انسان نیز از جنبه ای اتوتروف است به فرض انسان پروتئین را می خورد در معده ی او هضم فیزیکی و شیمیایی شده و در روده جذب می گردد.
علاوه بر اینها انسان به موجودات دیگر نیز وابسته است یعنی هتروتروف (دگر غذا) است . انسان در کل مصرف کننده و گیاه در کل تولید کننده است.
تمام موجودات زنده به پنج گروه کلان(فرمانرو) تقسیم می شوند: 1.باکتریها 2.آغازیان 3.قارچ ها 4.گیاهان 5.جانوران
اولین فرمانرو پروکاریوتی و بقیه یوکاریوتی هستند
3) قارچ ها
(طبق تکامل) : 1) باکتریها 2) آغازیان 4)گیاهان
5) جانوران
قارچ ها و جانوران به طور کامل هتروتروف اند اماگیاهان به طور کامل اتوتروف نیستند بعضی از گیاهان کلروفیل ندارند و انگل هستند مثل گل جالیز وسس.
باکتریها و آغازیان انواع اتوتروف و هتروتروف دارند جلبکها متعلق به فرمانرو آغازیان هستند. حال سوال اینجا ست که چرا آغازیان را با اینکه فتوسنتز می کنند و دیواره ی سلولی و کلروپلاست وواکوئل دارند جزء گیاهان به حساب نمی آورند ؟چون جلبک ها بافت و اندام ندارند و در مرحله ی رشد و نمو جنین ندارند و همین طور اطراف سلولهای زایای آنها لایه های نازا وجود ندارد بعبارت دیگر لایه های حفاظتی ضخیم ندارند .
انتقال ماده از یک حلقه به حلقه ی بعدی همان انتقال انرژی است واصطلاحا شارش انرژی.اگر از چرخه ماده ای را خارج کنیم و دوباره به چرخه بر نگردانیم در واقع چرخه نشت کرده به صورت کامل بسته نیست.
برای یک اکوسیستم شرایط محیطی یا عوامل غیر زنده باید مناسب باشد مثلاPHخاک باید در حد مناسبی باشد.
به یاد داشته باشیم که خود حلقه بخش زنده ی اکوسیستم محسوب می شود .
یک اکوسیستم دریایی را در نظر می گیریم جلبکها و گیاهان آبزی در آن تولید کننده هستند ، ماهیان کوچک از آنها تغذیه کرده و ماهیان بزرگ یا پرنده هاماهیان کوچک را می خورند اگر ماهی بزرگ یا پرنده بمیرد و مواد حاصل از تجزیه ی آن به دریا بر نگردد در این حالت این مواد از اکوسیستم نشت کرده اند پس این اکوسیستم کاملا بسته نیست . بین موجودات زنده و غیر زنده ارتباط تماما بسته یا تقریبا بسته ای از چرخش عناصر و انتقال انرژی وجود دارد و در آن تثبیت ماده صورت می گیرد.
تثبیت: CO2+H2O C6H12O6+O2
در این واکنش کربن CO2 وارد قند C6H12O6) ) شد یعنی CO2 تثبیت شد .
تثبیت نیتروژن:واکنش مقابل واکنش تثبیت نیتروژن است :
که هر موجودی نمی تواند این واکنش را انجام دهد مثلا گیاهان و جانوران این تثبیت را انجام نمی دهند. سیانو باکتر ها که از قدیمی ترین و اولین باکتری های خلق شده هستند می توانند این تثبیت را انجام دهند .
نیتروزوموناس و نیتروباکتر شوره گذارند باکتری ریزوبیوم و سیانو باکتری یا جلبک سبز آبی آنابنا نوستوک تثبیت کننده هستند. آنابنا موجودی تک سلولی است هم تثبیت CO2 (ساختن قند )و هم تثبیت N2را می کند این موجود قویترین موجود روی زمین از نظر ثبات و استقلال است.
جلبک های سبز آبی سیانو فیسه که یک نوع نشاسته ی سیانو فایسین دارند و امروزه سیانو باکتری نامیده می شوند و از باکتری ها محسوب می شوند و هسته ی واقعی ندارند و پروکاریوت هستند .اوگلنا جزو جلبک ها نیست و جزو گروه مستقل آغازیان است دیاتومه وتاژکداران چرخان نیز از گروههای مستقل آغازیان هستند.
بیشترین گروه فتوسنتز کننده جلبک ها هستندچون مقدار آنها از گیاهان بیشتر است. زیرادو سوم کره ی زمین آب است و این آبها پر از جلبک می باشند به این دلیل مقدار گیاه کمتر از جلبک است.
دو نوع مکانیسم تولید داریم: 1)فتوسنتز 2) شیمیو سنتز
فتوسنتز
از جمله مکانیسم های تولید فتو سنتز است . فتوسنتزکنندگان: گیاهان- باکتری های فتوسنتزی – آغازیان فتوسنتزی .
باکتری های فتوسنتزی خود دو نوعند :1-سیانوباکتریها 2-باکتری های گوگردی و غیر گوگردی.
تمامی فتوسنتز کنندگان هیدروژن لازم برای خود را ازH2O می گیرنداما باکتریهای گوگردی ازH2S می گیرند.
واکنش عمومی فتوسنتز واکنش کلی است و مجموعه ای از واکنش ها ست. تبدیل مواد معدنی به مواد آلی را سنتز یا اتوتروفیگویند. میلر تمام مراحل این آزمایش را در یک دستگاه انجام داد در یک محفظه نیتروژن، هیدروژن ، متان و آمونیاک راقرار داد و در یک محفظه آب قرارداد و به آب حرارت داد ودید بخار آب موقع بالاآمدن در درون محفظه به این یون ها چسبید، سپس به این محصول جرقه زدو در سمت دیگر دیدماده ی آلی جمع شده و از این طریق توانست ماده ی معدنی را به ماده ی آلی تبدیل کند.در جریان تکاملی تولید موجودات زنده اول مولکول های معدنی ترکیب شدند و مولکولهای آلی را ایجاد کردند.
روند تکاملی: مواد معدنی تحت اثر جرقه های آتشی و ... مولکولهای آلی ساده را ایجاد کردند ،که بعد ها مولکول های پیچیده از این مولکولها بدست آمدند و ازطریق این مولکولها میکروسفر(ریز کیسه )ایجاد گردید و سپس اندامک و بعد پروکاریوتهای بی هوازی هتروتروف و بعد پروکاریوتهای اتوتروف هوازی و بی هوازی و سپس اولین یوکاریوتها و بعد تک سلولی ها و بعد آن نیز یوکاریوتهای پرسلولی به صورت کلنی ایجاد گردید و سپس یوکاریوتهای پر سلولی بافت صاف که گیاهان و جانوران را شامل می شود بوجود آمدند .آغازیان و قارچ ها کلنی هستند.
یکی از روش های تولیدی فتوسنتز بود که در بالا بحث شد فتوسنتز کننده ها انرژی لازم برای سنتز ماده ی آلی را از نور می گیرند.
شیمیو سنتز
روش دیگر تولید، شیمیو سنتزی است که شیمیوسنتز کننده ها انرژی لازم برای سنتز ماده ی آلی را از یک واکنش شیمیایی تامین می کنند:
این واکنش واکنش شوره سازی یا واکنش شوره گذاری است. کارخانه های شیمیایی یا پتروشیمیایی میتوانند این کود ها را بسازند. یون یون بسیار مهم برای پوششهای گیاهی است (یک کود معدنی است).دستگاهها نیتروژن را از هوا و هیدروژن را از آب می گیرند و در نهایت یون را می سازند و تثبیت نیتروژن را انجام می دهند. تولید شده در کارخانه را باکتری های خاک نیز تولید می کنند نیتروزوموناس در مرحله ی اول این واکنش باتبدیلی که انجام می دهد کمی انرژی به دست می آورد و برای احیای CO2 و تولید قند از آن انرژی استفاده می کند. تولید شده در زمین توسط یک باکتری دیگر به تبدیل می شود. نیترو باکتر هم کمی انرژی به دست آورده و از آن برای احیای CO2 و قند سازی برای خود استفاده می کند.این دو باکتری هوازی هستند. نیتروزوموناس و نیتروباکتر اکسیژن را در بخش غشای سلولی خود مصرف می کنند. محل انجام تنفس هوازی در باکتری در غشای سلولی است چون میتوکندری ندارند (یوکاریوتها میتوکندری دارند ).محل تولید ATP آنجایی است که تنفس هوازی انجام می گیرد .بنابراین گلیکولیز دارند چون در سیتوپلاسم انجام می گیرد ولی آنزیمهای چرخه کربس را ندارند چون لزوم آن بودن میتوکندری است.
همان طور که گفته شد مکانیسم های تولید فتوسنتز و شیمیو سنتز است از جمله ی شیمیو سنتزی ها واکنش شوره سازی است. گیاه که را از خاک جذب کرد دوباره در سلول های خود عکس این واکنش را طی می کند عکس این واکنش را احیای نیترات می نامیم:
چون در ساختار آمینواسیدها وجود دارد و برای ساختن پروتئین لازم است به همین دلیل عکس این واکنش دارای اهمیت ا ست .
از جمله دیگر واکنش شیمیوسنتزی تبدیل ترکیبات فرو به فریک است، همچنین تبدیل SH2 SO4 از جمله این واکنشها می باشد.
در زنجیره ی غذایی یا بخش زنده ی اکوسیستم با دو مکانیسم بیولوژیکی مواجه بودیم تولید و مصرف .در مکانیسم های تولید فقط تولید فتوسنتزی را بر آورد می کنیم چون مقدار تولید شیمیوسنتزی خیلی کم است مثلا قند تولید شده از نیتروزوموناس برای خودش کامل نیست تا چه برسد به
اینکه دیگران نیز از آن استفاده کنند. مکانیسم های مصرف همان واکنش های تنفسی است. غذا بعد هضم فیزیکی شیمیایی در روده ی باریک جذب شده و وارد خون می گردد ودر بطن چپ توسط ائورت و انشعابات آن به اندامها و بافتها و سلولها می رسد، سلول گلوکز را می گیرد آن را در سیتوپلاسم به دو پیرووات تبدیل می کند که بسته به اینکه اکسیژن باشد یانباشد دو مسیر را طی می کند .اگر اکسیژن باشد تنفس از نوع هوازی خواهد بود پیرووات وارد میتوکندری می شود و به استیل کوآنزیم A تبدیل می شود و چرخه ی کربس را طی می کند و مولکول حامل الکترون ، الکترونها را به FAD و NAD+ داده و آنها را احیاءمی کند.تخمیر الکلی از گلوکز تا الکل است راندمان آن دو ATPاست که در همان گلیکولیز تولید شده اند.
پذیرنده ی الکترون در نهایت اکسیژن است و در تنفس هوازی و تخمیرلاکتیکی پیرووات است اما در تخمیر الکلی پذیرنده ی الکترون مولکول دو کربنه است .پس از تخمیر و تنفس هوازی نوع سوم از مکانیسم های مصرف تنفس غیر هوازی است ولی پذیرنده ی الکترون یک نوع ماده ی معدنی (کانی) است که متفاوت از این دو تنفس است.مثلا در باکتری وسولفو ویبریو گوگرد گیرنده است وSH2 تولید می کند.
در اکوسیستم های آبی تولید کننده جلبک ا ست یا آغازیان تک سلولی شناور، پلانکتون یا فیتو پلانکتون(موجودات تک سلولی فتوسنتز کننده و شناور در دریا ها )و مصرف کننده، ماهی های کوچک و بزرگ و تجزیه کنندگان که در کف دریاها هستند.
