Коротка характеристика макросвіту
Коротка характеристика макросвіту - розділ Освіта, Концепції сучасного природознавства Очевидне - це те, чого ніколи не бачиш, поки що Кт.
Очевидне-це те, чого ніколи
не бачиш, поки хто-небудь
не сформулює це достатньо
Макротела (речовина). За певних умов однотипні атоми та молекули можуть збиратися у великі сукупності - макроскопічні тіла (речовина). Речовина – вид матерії; те, із чого складається весь навколишній світ. Речовини складаються з найдрібніших частинок - атомів, молекул, іонів, елементарних частинок, що мають масу і перебувають у постійному русі та взаємодії. Існує безліч речовин, різних за складом і властивостями. Щодня вчені-хіміки здійснюють синтез нових сполук, і на сьогодні зареєстровано понад 10 млн різних речовин, серед яких велику частку становлять речовини, отримані штучно. Речовини поділяються на прості, складні, чисті, неорганічні та органічні. Властивості
речовин можна пояснити та передбачити на основі їх складу та будови.
Речовина проста складається з частинок (атомів чи молекул), утворених атомами одного хімічного елемента. Наприклад, 02 (кисень), 03 (озон), S (сірка), Ne (неон) – прості речовини.
Речовина складна складається із частинок, утворених атомами різних хімічних елементів. Наприклад, H2S04 (сірчана кислота); FeS (сульфід заліза); СН4 (метан) – складні речовини.
Речовина чиста - речовина, що складається з однакових частинок (молекул, атомів, іонів), що має певні специфічні властивості. Для очищення речовин від домішок використовують різноманітні методи: перекристалізацію, дистиляцію, фільтрування.
Речовини неорганічні - це хімічнісполуки, що утворюються всіма хімічними елементами (крім сполук вуглецю, що належать до органічних речовин). Неорганічні речовини утворюються Землі й у космосі під впливом природних фізико-хімічних чинників. Відомо близько 300 тисяч неорганічних сполук. Вони утворюють практично всю літосферу, гідросферу та атмосферу Землі. До їх складу можуть входити атоми всіх хімічних елементів, відомих в даний час, у різних поєднаннях та кількісних співвідношеннях. Крім того, величезну кількість неорганічних речовин одержують у наукових лабораторіях та на хімічних підприємствах штучно. Усі неорганічні речовини поділяються на групи зі схожими властивостями (класи неорганічних сполук). Нині відомо понад сто хімічних елементів. З них утворилося понад десять мільйонів хімічних сполук або речовин. Зі всіх речовин 96% складають органічні сполуки, утворені з 6-18 елементів. Інші 95 - 99 хімічних елементів утворили 300 тис. неорганічних сполук.
Основу живих речовин становлять лише шість елементів: вуглець, водень, кисень, азот, фосфор, сірка, загальна ве-
Сова частка яких в організмах становить 97,4%. Інші 12 елементів є фізіологічно важливими компонентами біосистем: натрій, калій, кальцій, магній, залізо, алюміній, кремній, хлор, мідь, цинк, кобальт, вага яких становить 1,6%.
Органічні речовини - це сполуки вуглецю з деякими іншими елементами: воднем, киснем, азотом, сіркою. Зі сполук вуглецю до органічних не відносяться оксиди вуглецю, вугільна кислота та її солі, що є неорганічними сполуками. Назву "органічні" ці сполуки отримали у зв'язку з тим, що перші представники цієї групи речовин були виділені зтканин організмів. Довгий час вважалося, що подібні сполуки не можна синтезувати в пробірці поза живим організмом. Однак у першій половині ХІХ ст. вченим вдалося отримати штучні речовини, які раніше витягували тільки з тканин тварин і рослин або продуктів їхньої життєдіяльності: сечовину, жир і цукристу речовину. Це послужило доказом можливості штучного отримання органічних речовин та початком нових наук – органічної хімії та біохімії. Органічні речовини мають низку властивостей, що відрізняють їх від неорганічних речовин: вони нестійкі до дії високих температур; реакції з участю протікають повільно і потребують особливих умов. До органічних сполук відносяться нуклеїнові кислоти, білки, вуглеводи, ліпіди, гормони, вітаміни та багато інших речовин, що відіграють основну роль у побудові та життєдіяльності рослинних та тваринних організмів. Їжа, паливо, багато ліків, одяг - все це складається з органічних речовин. В даний час відомо більше 10 млн органічних сполук, що мають природне походження, а крім того, буквально щодня у світі виробляється штучний синтез органічних речовин, для багатьох з яких поки не знайдено сфери практичного застосування.
Структурні рівні матерії наведено у табл. 5.1.
Індивід. Життя завжди представлене у вигляді дискретних індивідуумів. Це однаково властиво мікроорганізмам,
Структурні рівні матерії
всі особини виду мають загальну генетичну програму, що виникла під час попередньої еволюції. Види визначаються не стільки відмінностями, скільки відокремленістю. З біологічної концепції виду випливають критерії, що дозволяють відрізняти один від іншого: 1. Морфологічний критерій виду є характеристика особливостейбудови, сукупність його ознак. 2. Генетичний критерій стверджує, кожен вид має властивий йому набір хромосом, характеризується певним числом хромосом, їх структурою і диференціальним забарвленням. 3. Еколого-географічний критерій виду включає як ареал проживання, так і безпосереднє довкілля — його екологічну нішу. 4. До найважливішої характеристики виду, що розмножується статевим шляхом, відноситься репродуктивна ізоляція. Він є результатом еволюції всієї генетичної системи цього виду та охороняє його від проникнення генетичної інформації ззовні. Отже, кожен критерій окремо недостатній визначення виду, лише разом вони дозволяють точно з'ясувати видову приналежність живого організму. Найбільш істотною характеристикою виду є те, що він є генетично єдиною системою.
Таким чином, вид - сукупність географічно та екологічно близьких популяцій, здатних у природних умовах схрещуватися між собою, що мають єдиний генетичний фонд, що мають спільні морфофізіологічні ознаки, біологічно ізольованих від популяцій інших видів.
Населення. Сукупність особин одного виду, що довго населяють певний простір, що розмножуються шляхом вільного схрещування і в тій чи іншій мірі ізольованих один від одного, називають популяцією. У генетичному сенсі популяція — це просторово-часова група особин одного виду, що схрещуються між собою. Населення є елементарною біологічною структурою, здатної до еволюційних змін. Населення виявляються елементарними одиницями, а види — якісними етапами процесу еволюції. Сукупність генотипів всіх особин популяції про-
разує генофонд. Популяції та види, незважаючи на те щоскладаються з безлічі особин, цілісні. Цілісність популяцій та видів пов'язана із взаємодією особин у популяціях та підтримується обміном генетичного матеріалу в процесі статевого розмноження. Популяції та види завжди існують у певному середовищі, що включає як біотичні, так і абіотичні компоненти. Конкретне середовище перебігу процесу еволюції, що у окремих популяціях, — співтовариство, біоценоз.
Спільнота. Популяції різних видів завжди утворюють у біосфері Землі складні спільноти - біоценози.Біоценоз - сукупність рослин, тварин, грибів і прокаріотів, що населяють ділянку суші або водойми і перебувають у певних відносинах між собою. Разом із конкретними ділянками земної поверхні, що займаються біоценозами, та атмосферою співтовариство становить екосистему.Екосистема — взаємозумовлений комплекс живих і відсталих компонентів, пов'язаних між собою обміном речовин та енергій.Біогеоценоз - це така екосистема, всередині якої не проходять біогенетичні, мікрокліматичні, ґрунтові та гідрологічні межі. Біогеоценоз - одна з найскладніших природних систем. Зовні помітні межі біогеоценозів найчастіше збігаються з межами рослинних угруповань. Всі групи екосистеми - продукт спільного історичного розвитку видів, що відрізняються за систематичним становищем. Первинною основою для складання біогеоценозів є рослини і прокаріоти - продуценти органічної речовини (автотрофи). У ході еволюції до заселення рослинами та мікроорганізмами певного простору біосфери не могло бути й мови про заселення його тваринами. Рослини та прокаріоти є життєвим середовищем для тварин-гетеротрофів. Біогеоценози - середовище для еволюції популяцій, що входять до них. Населення різних видів у біогеоценозахвзаємодіють один на одного за принципом прямого та зворотного зв'язку. У цілому нині життя біогеоценозу регулюється переважно силами, діючими всередині самої системи, т. е. можна говорити про саморегуляції біогеоценозу. Автономність та саморегуляція біогеоценозу оп-
виокремлюють його ключове становище у біосфері нашої планети як елементарної одиниці на біогеоценотичному рівні.
Біосфера. Взаємозв'язок різних угруповань, обмін між ними речовиною та енергією дозволяють розглядати всі живі організми Землі та середовище їх проживання як одну дуже протяжну та різноманітну екосистему — біосферу. Біосфера — ті частини земних оболонок (літо, гідро- та атмосфери), які протягом геологічної історії зазнавали впливу живих організмів і несуть сліди їхньої життєдіяльності. Біогеоценози, що утворюють разом біосферу нашої планети, взаємопов'язані кругообігом речовин і енергії. У цьому кругообігу життя Землі постає як провідний компонент біосфери. Біогеоценоз є незамкнутою системою, що має енергетичні "входи" і "виходи", що пов'язують сусідні біогеоценози. Обмін речовин між сусідніми біогеоценозами може здійснюватися у газоподібній, рідкій та твердій фазах, а також у формі живої речовини (міграції тварин). Окрім живої речовини у складі біосфери є кісну (неживу) речовину, а також слржні за своєю природою біокісні тіла. До їх складу входять як живі організми, так і видозмінена нежива речовина. До біокосних тіл належать ґрунти, мули, природні води.