Περιβαλλοντικοί παράγοντες. και η επίδρασή τους στους ζωντανούς οργανισμούς

Transcript

1 Περιβαλλοντικοί παράγοντες και η επίδρασή τους στους ζωντανούς οργανισμούς

2 Νερό

3 Ολοι οι οργανισμοί αποτελούνται κατά μεγάλο ποσοστό από νερό ανεξάρτητα από το εάν ζουν σε χερσαία ή υδατικά περιβάλλοντα

4 Το νερό έχει φυσικές και χημικές ιδιότητες που το καθιστούν ιδιαίτερα σημαντικό για τη ζωή: 1. Μεγάλη θερμοχωρητικότητα μεγάλα ποσά θερμικής ενέργειας προκειμένου να μεταβληθεί η θερμοκρασία του 2. Αντίσταση στην αλλαγή φάσης γιαναεξατμιστείμια ποσότητα νερού απαιτείται είσοδος ενέργειας 500 φορές μεγαλύτερης από αυτή που απαιτείται για να ανυψωθεί η θερμοκρασία του κατά 1 0 C; γιαναπαγώσειτονερό χρειάζεται να αποβληθεί 80 φορές περισσότερη ενέργεια από αυτήν που απαιτείται για να μειωθεί η θεμροκρασία του κατά ένα βαθμό 3. Το νερό καθώς ψύχεται κάτω από τους 4 0 C γίνεται πυκνότερο (σε αντίθεση με τότι συμβαίνει στα άλλα υγρά) ο πάγος επιπλέει επιτρέποντας τη διαβίωση των ογανισμών στα μεγάλα βάθη του κατά την περίοδο του χειμώνα 4. Το νερό διαθέτει μεγάλη διαλυτική ικανότητα ανόργανων ενώσεων καθιστώντας τες έτσι διαθέσιμες στους οργανισμούς

5 Το νερό είναι απαραίτητο σε όλους τους οργανισμούς Το νερό στη Γη δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένο, κατά συνέπεια, τόσο η εξάπλωση των οργανισμών όσο και οι μορφές που έχουν εξαρτώνται από το εύρος των προσαρμογών που διαθέτουν ή μπορούν να αναπτύξουν

6 Θρεπτικά στοιχεία

7 Οι οργανισμοί χρειάζονται μεγάλη ποικιλία χημικών στοιχείων για τη διατήρηση των βιολογικών τους λειτουργιών C, H, O /// N, P, S, K, Na, Ca, Mg, Fe /// B, Mo, Se N: Δομικό συστατικό των πρωτεϊνών, νουκλεϊκών οξέων Ρ: Δομικό συστατικό των νουκλεϊκών οξέων, των φωσφολιπιδίων και των οστών S: Δομικό συστατικό πολλών πρωτεϊνών Κ: Λειτουργία νεύρων Ca: Δομικό συστατικό των οστών και του υλικού του μεσοκυττάριου χώρου στα ξυλώδη φυτά Mg: Συστατικό των χλωροφυλλών, συμμετέχει στη λειτουργία ενζύμων Fe: αιμογλοβίνη, ένζυμα

8 Τα φυτά προσλαμβάνουν τα περισσότερα χημικά στοιχεία απαραίτητα για τη θρέψη τους- από τα εδαφικά διαλύματα Ολα τα εδάφη δεν περιέχουν την ίδια ποσότητα θρεπτικών στοιχείων, κατά συνέπεια, η αρχική δυνητική διαθεσιμότητα θρεπτικών στοιχείων ποικίλει ανάλογα με τον τύπο του εδάφους και του πετρώματος από το οποίο αυτό έχει προέλθει Η τελική διαθεσιμότητα των στοιχείων αυτών εξαρτάται κυρίως από τη χημική τους μορφή στο έδαφος, τη θερμοκρασία και το ph του εδάφους Η εξάπλωση των φυτών στη χέρσο εξαρτάται σημαντικά από τη διαθεσιμότητα των θρεπτικών στα εδάφη

9 Ειδικές προσαρμογές φυτών στην αποτελεσματικότερη πρόσβαση και πρόσκτηση θρεπτικών: Φυμάτια στις ρίζες ψυχανθών Μυκόρριζες

10 Θερμοκρασία

11 Οι λειτουργίες της ζωής λαμβάνουν χώρα σε θερμοκρασίες όπου το νερό είναι υπό υγρά μορφή, δηλαδή από τους C στην επιφάνεια της Γης Ελάχιστοι οργανισμοί ζουν σε θερμοκρασίες σώματος μεγαλύτερες των 45 0 C Βακτήρια θερμοπηγών: σημείο βρασμού Φωτοσυνθετικά κυανοβακτήρια: αντοχή θερμοκρασιών 75 0 C

12 Οι περισσότεροι οργανισμοί δεν μπορούν να λειτουργήσουν όταν το νερό στα κύτταρά τους παγώσει Οι οργανισμοί αποκρίνονται στις ιδιαίτερα χαμηλές θερμοκρασίες είτε διατηρώντας τη θεμροκρασία του σώματός τους σε μεγαλύτερα επίπεδα έιτε με άλλους μηχανισμούς αποφυγής της κατάστασης αυτής ή ανοχής της Για παράδειγμα, οι ουσίες που περιέχονται μέσα στα σωματικά υγρά μπορούν να κατεβάζουν το σημείο ψύξης του νερού εξασφαλίζοντας αντοχή σε χαμηλές θερμοκρασίες. Γλυκερόλη και γλυκοπρωτείνες λειτουργούν ως αντιπηκτικά στασωματικάυγρά

13 Η θερμοκρασία προκαλεί ορισμένες αντιφατικές δράσεις στις λειτουργίες της ζωής: 1. Η θερμότητα αυξάνει την κινητική ενέργεια των μορίων και κατά συνέπεια επάγει αύξηση των χημικών αντιδράσεων: ο ρυθμός των βιολογικών λειτουργιών αυξάνει συνήθως 2-4 φορές για κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 0 C εντός των φυσιολογικών ορίων 2. Τα ένζυμα και οι λοιπές πρωτείνες γίνονται ασταθείς και πιθανά να ανενεργοποιηθούν ή να μετουσιωθούν στις υψηλές θερμοκρασίες 3. Τα επίπεδα της θερμικής ενέργειας στα κύτταρα επηρεάζουν τη σύνθεση των πρωτεϊνών 4. Οι φυσικές ιδιότητες των λιπών που συγκροτούν σημαντικό συστατικό των κυτταρικών μεμβρανών αλλά και αποτελούν ενεργειακό απόθεμα πολλών ζωικών οργανισμών εξαρτώνται επίσης από τη θερμοκρασία