㈠ 關於生物物質循環
生態系統中的物質循環又稱為生物地化循環(biogeochemical
cycle)。能量流動和物質循環是生態系統的兩個基本過程,正是這兩個基本過程使生態系統各個營養級之間和各種成分(非生物成分和生物成分)之間組織成為一個完整的功能單位。但是能量流動和物質循環的性質不同,能量流經生態系統最終以熱的形式消散,能量流動是單方向的,因此生態系統必須不斷地從外界獲得能量。而物質的流動是循環式的,各種物質都能以可被植物利用的形式重返環境。能量流動和物質循環都是藉助於生物之間的取食過程而進行的,但這兩個過程是密切相關不可分割的,因為能量是儲存在有機分子鍵內,當能量通過呼吸過程被釋放出來用以作功的時候,該有機化合物就被分解並以較簡單的物質形式重新釋放到環境中去。
生物地化循環可以用「庫」(
pools
)和「流通率」(
flux
rates
)兩個概念加以描述。庫是由存在於生態系統某些生物或非生物成分中一定數量的某種化學物質所構成的,如在一個湖泊生態系統中,水體中磷的含量可以看成是一個庫,浮游植物中的磷含量是第二個庫。這些庫藉助有關物質在庫與庫之間的轉移而彼此相互聯系。物質在生態系統單位面積(或單位體積)和單位時間的移動量就稱為流通率。營養物質在生態系統各個庫之間的流通量和輸入輸出生態系統的流通量可以有多種表達方法。為了便於測量和使其模式化,流通量通常用單位時間單位面積(或體積)內通過的營養物質的絕對值來表達,為了表示一個特定的流通過程對有關各庫的相對重要性,用周轉率(
turnover
rates
)和周轉時間(
turnover
times
)來表示更為方便。周轉率就是出入一個庫的流通率(單位/天)除以該庫中的營養物質總量:
周轉率
=
流通率/庫中營養物質總量
周轉時間就是庫中的營養物質總量除以流通率,即:
周轉時間
=
庫中營養物質總數/流通率
周轉時間表達了移動庫中全部營養物質所需要的時間。周轉率越大,周轉時間就越短。大氣圈中二氧化碳的周轉時間大約是一年多一些(主要是光合作用從大氣圈中移走二氧化碳),大氣圈中分子氮的周轉時間約近
100
萬年(主要是某些細菌和藍綠藻的固氮作用),而大氣圈中水的周轉時間只有
10.5
天,也就是說大氣圈中所含的水分一年要更新大約
34
次。又如:海洋中主要物質的周轉時間,硅最短,約
8000
年,鈉最長,約
2.06
億年,由於海洋存在的時間遠遠超過了這些年限,所以海洋中的各種物質都已被更新過許多次了。從各種途徑進入海洋的物質,主要靠海洋的沉積作用和其他一些規模較小的過程所平衡。
生物地化循環在受人類干擾以前,一般是處於一種穩定的平衡狀態,這就意味著對主要庫的物質輸入必須與輸出達到平衡。當然,這種平衡不能期望在短期內達到,也不能期望在一個有限的小系統內實現。生態演替過程顯然是一個例外,但對於一個頂極生態系統、一個主要的地理區域和整個生物圈來說,各個庫的輸入和輸出之間必須是平衡的。例如,大氣中主要氣體(氧、二氧化碳和氮)的輸入和輸出都是處於平衡狀態的,海洋中的主要物質也是如此。
㈡ 生物體內的幾種循環
體循環、肺循環
㈢ 生物循環的三個過程
生物循環是指植物吸收空氣、水、土壤中的無機養分合成植物的有機質,植物的有機質被動物吸收後合成動物的有機質,動物、植物死後的殘體被微生物分解成無機物回到空氣、水和土壤中的連續過程。
生物循環包括生物的合成作用和生物的分解作用。
一、合成作用
生物有機體通過生命活動從中吸收化學元素,合成生物體內的復雜的有機化合物。生物的合成作用有多種方式。自養型生物的合成作用主要是綠色植物的光合作用。綠色植物利用太陽光能從環境中吸收CO2、水和無機鹽類等,合成碳水化合物,並釋放氧。
生物循環除綠色植物的光合作用外,細菌的光合作用和化能合成作用也可以合成有機物,但它們合成有機物的數量與綠色植物的光合作用合成的數量相比微不足道。一切異養型生物,如動物、真菌和大部分細菌不能直接從無機碳化物和礦物質合成有機物,只能利用綠色植物的光合產物,構成自身的有機體。
二、分解作用
生物的分解作用即礦化作用。生物在合成和累積有機物的同時,又進行著方向相反的分解有機物的過程。環境中的微生物分解動植物死後的殘體,使之礦質化,形成CO2、水和簡單的無機物,返回環境中。此外,生物本身的代謝作用,如生物的氧化過程也分解有機物。這是物質生物循環的終端。
生物合成有機質和分解有機質的過程構成了地理環境中的物質生物循環。物質生物循環是一個螺旋式的發展過程。在地理環境演化和生物進化的過程中,生物循環從最初以水生藻、菌二極生態系在還原性環境中進行,發展到水陸動物、植物、菌類三極生態系在氧化性環境中進行,後來人類也參與這一過程。
生物循環可保護土壤肥力。施肥可以改變栽培植物群落的物質生物循環,提高作物的產量和質量。污染物在環境中能危害植物的正常生長和動物的生存,有些污染物在生物循環中通過食物鏈而富集,危害人體健康。研究物質生物循環對農牧業生產、改善環境有重要意義。
㈣ 生物循環
生物循環是指生態系統中的物質循環,即生態系統中的生物成分和非生物成分間物質往返流動的過程。營養物質從大氣、水體和土壤等的自然環境中通過綠色植物的吸收,進入到生態系統中,在生態系統各種生物間流動,最終重新歸還到環境中,完成一次循環,整個過程繼續進行,歸還的物質再次被植物吸收進入生態系統,周而復始往復持續,這種物質的反復傳遞和轉化過程就稱為物質循環。生物循環的核心是植物的光合作用·。
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㈤ 生物循環的過程和意義
(1)動物,植物 (2)略 (3)在生態系統中,綠色植物通過光合作用利用光能,把二氧化碳和水合成為貯藏能量的有機物,並釋放出氧氣,植物光合作用的產物又是動物的食物,植物和動物的有機殘體被微生物分解後,又以無機物的形式歸還到周圍的環境中。這種有機質的合成與分解的過程,稱為生物循環。其意義如下:生物循環促使自然界物質和化學元素不斷遷移運動,能量不斷地流動、轉化,從而把地理環境中有機界和無機界聯系起來,參與改造了大氣圈、水圈和岩石圈,使地球面貌發生了根本的變化,從而形成了適宜生物生存的地球環境。 (4)光合作用。
㈥ 生物化學中有哪些重要的循環
尿素循環(urea cycle):又稱為鳥氨酸循環,肝臟中2分子氨(1分子氨是游離的,1分子氨來自天冬氨酸)和1分子CO2生成1分子尿素的環式代謝途徑。尿素循環是第一個被發現的環式代謝途徑,由H. Krebs 和K. Henseleit於1932年提出。
尿素循環(urea cycle):是一個由4步酶促反應組成的,可以將來自氨和天冬氨酸的氮轉化為尿素的循環。該循環是發生在脊椎動物的肝臟中的一個代謝循環。
尿素循環(urea cycle)動物氮代謝最終產物——尿素的生成過程。尿素是哺乳動物排泄銨離子的形式。哺乳動物細胞環境中銨離子濃度不能過高,例如,人血漿的銨離子濃度一般不超過70微摩爾濃度,更高的濃度會導致中毒。因此,大多數陸居動物都有一個如何排泄氮化合物的問題。水生動物多為直接排氨的,排出的氨隨即被周圍的水稀釋,當兩棲類經過變態而成為陸居動物,例如,蝌蚪成為蛙時,排氨代謝就轉變為排尿素代謝,體液中從脫氨、轉氨等作用所釋放的銨離子通過一系列酶催化的反應成為尿素。除鳥類及爬行類排尿酸以外,陸居動物均以尿素為氮代謝的終產物。
肝臟是動物生成尿素的主要器官,由於精氨酸酶的作用使精氨酸水解為鳥氨酸及尿素。精氨酸在釋放了尿素後產生的鳥氨酸,和氨甲醯磷酸反應產生瓜氨酸,瓜氨酸又和天冬氨酸反應生成精氨基琥珀酸,精氨基琥珀酸為酶裂解,產物為精氨酸及延胡索酸。由於精氨酸水解在尿素生成後又重新反復生成,故稱尿素循環。
氨甲醯磷酸是由來自脫氨等作用的銨離子和來自碳代謝的CO2,通過合成酶的催化縮合而成。合成的過程中消耗了4分子ATP,反應基本上是不可逆的。合成酶受N-乙醯谷氨酸激活,如高蛋白膳食可導致激活劑增產,從而促進氨甲醯磷酸增加合成,有助於多餘的氨的排除。氨甲醯磷酸的合成可以看作動物氮代謝的關鍵反應,而鳥氨酸在這一反應中僅起著攜帶者的作用。
㈦ 生物化學中的循環有哪些例如三羧酸循環等
蛋氨酸循環理意義
蛋氨酸甲基間接通N5桟H3桭H4由其非必需氨基酸提供防蛋氨酸量消耗
鳥氨酸循環理意義
體內蛋白質代謝產較高毒性氨轉化低毒尿素排體外鳥氨酸循環叫尿素循環
三羧酸循環理意義
1.三羧酸循環機體獲取能量主要式.
2.三羧酸循環糖,脂肪蛋白質三種主要機物體內徹底氧化共同代謝途徑
3.三羧酸循環體內三種主要機物互變聯結機構 .三營養物質代謝聯系樞紐
4.三羧酸循環其物質代謝提供前體
㈧ 生物怎麼形成循環系統的
生物圈的循環分為:能量的流動、物質的循環
能量的流動:所有能量來自太陽能,植物光合作用能固定一部分太陽能,使之轉化為有機物中的內能,隨食物鏈一起流動,逐級遞減,最後全以熱能消散。
物質的循環:從食物鏈的開端,植物從環境中獲得無機物,並使之轉化為有機物,然後有機物隨食物鏈一起流動,最後的生物屍體和其他遺留物,被細菌等分解者分解成無機物,從新回到環境。為一個循環。
補充:能量的流動離不開物質流動,
能量的流動是不可循環的,不可逆的。物質的流動是可循環的。
㈨ 生物進化史上有什麼大事件
生物大滅絕:
時間:為距今4.4億年前的奧陶紀末期。事件:導致大約85%的物種絕滅。 又稱第一次物種大滅絕 奧陶紀大滅絕
時間:距今3.65億年前的泥盆紀後期。事件:海洋生物遭受了滅頂之災。 又稱:第二物種大滅絕 ,泥盆紀大滅絕
時間:距今2.5億年前的二疊紀末期。事件:導致超過95%的地球生物滅絕。 又稱:第三次物種大滅絕、二疊紀大滅絕。
時間:距今2億年前的三疊紀晚期。事件:發生了第四次生物大滅絕,爬行類動物遭遇重創。 又稱:三疊紀大滅絕,第四次物種大滅絕
時間:6500萬年前後,白堊紀晚期。 事件:突然,侏羅紀以來長期統治地球的恐龍滅絕了。 又稱: 第五次物種大滅絕,白堊紀大滅絕,恐龍大滅絕
生物發生:
35億年前最早的生物誕生
太古宙(25-38億年前)
原始生命出現及生物演化的初級階段,只有數量不多的原核生物
元古宙(24億年前到5.7億年前)
中晚期藻類植物繁盛
震旦紀(距今約8億年~距今約5.7億年 是元古代最後期一個階段)
後生動物出現
寒武紀(5億7千萬年前到5億1千萬年前)
生物爆發 出現大量無脊椎動物的許多高級門類
奧陶紀(5億1千萬年前到4億3千8百萬年前)
原始的脊椎動物出現
志留紀(4.38億年前到4.1億年前)
陸生植物和有頜類出現
泥盆紀(4.1億年前到3.5億年前)
兩棲動物開始出現
石炭紀(距今約3.55億年至2.95億年)
爬行動物出現
三疊紀(2.5億年至2.03億年)
哺乳類出現
侏羅紀(距今2.03億年到1.35)
鳥類出現
第四紀(1.8百萬年―0.01百萬年)
人類的出現
㈩ 下列循環途徑屬於生物循環的是
BCD 均屬於生物地化循環,只有 A 是生物循環
生物地化循環:生物地化循環可分為三大類型,即水循環、氣體型循環和沉積型循環。在氣體型循環中,物質的主要儲存庫是大氣和海洋,其循環與大氣和海洋密切相聯,具有明顯的全球性,循環性能最為完善。凡屬於氣體型循環的物質,其分子或某些化合物常以氣體形式參與循環過程,屬於這類的物質有氧、二氧化碳、氮、氯、溴和氟等。 參與沉積型循環的物質,其分子或化合物絕無氣體形態,這些物質主要是通過岩石的風化和沉積物的分解轉變為可被生態系統利用的營養物質,而海底沉積物轉化為岩石圈成分則是一個緩慢的、單向的物質移動過程,時間要以數千年計。這些沉積型循環物質的主要儲存庫是土壤、沉積物和岩石,而無氣體形態,因此這類物質循環的全球性不如氣體型循環表現得那麼明顯,循環性能一般也很不完善。屬於沉積型循環的物質有磷、鈣、鉀、鈉、鎂、鐵、錳、碘、銅、硅等,其中磷是較典型的沉積型循環物質,它從岩石中釋放出來,最終又沉積在海底並轉化為新的岩石。 氣體型循環和沉積型循環雖然各有特點,但都受到能流的驅動,並都依賴於水的循環。 生物地化循環過程的研究主要是在生態系統水平和生物圈水平上進行的。