Лучевая энергия Солнца и Т среды обитания животных

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Лучевая энергия Солнца и Т среды обитания животных

Содержание

2. Температурная среда обитания живых организмов в воде находится в пределах -20 (океаны) – 500 (горячие источники).
3. Температурный режим определяется количеством лучевой энергии Солнца, падающей на Землю. Она состоит из потоков света с
4. УФ радиация оказывает преимущественное влияние на биологические процессы в клетках, например, на их геном, синтез витамина
5. Рис. 59. Схема теплообмена животного с окружающей средой, показывающая температуру окружающих животное предметов и направление перемещения
6. Часть солнечной радиации (прямой и рассеянной) отражается. Чем выше отражательная поверхность структуры, тем меньше в ней
7. Соотношение падающих и отраженных солнечных потоков влияет на Т среды, а для больших областей Земли является
8. Рис. 60. Перевал в Туркмении на высоте 3200 м. Температура почвы на глубине 0 см (а)
9. Рис. 61. Распределение температуры в верхнем слое песка в Каракумах в августе [1]. По оси абсцисс-
10. Таблица 32. Минимальная температура почвы на глубине 3 см в зависимости от Т воздуха и высоты
11. Наблюдения показывают: живые существа находят такую температурную среду обитания, в которой энергия их жизнеобеспечения минимальна.
12. Рис. 62. Скорость газообмена (по количеству выделенной СО2.) при разных температурах среды у лягушки и жабы
13. Состояние цикад и бабочек при разной температуре воздуха (Heath et al., 1971), по: [42].
14. Температурная зависимость клеточных процессов основана на уравнении шведского химика Аррениуса (1889 г) k =kо۰e –E/RT ,
15. Для оценки зависимости реакции (химической, биологической) от температуры (Т) принято использовать кратность изменения ее скорости при
16. Т1 Т2 Q10 0 10 2,22 10 20 2,10 20 30 2,00 30 40 1,91 40
17. Рис. 63. Сезонная динамика скорости потребления кислорода червями-олигохетами [40]. 1-температура воды в водоеме, 2-скорость потребления кислорода.
18. Три процесса могут сохранить уровень энергетических потребностей при изменении Т, в частности, при охлаждении (Хочачка, Сомеро,
19. Благодаря этим трем процессам клеточные реакции продолжаются, образуется дополнительное тепло, которое предотвращает избыточное охлаждении организма. Это
20. Таблица 34. Р/О в митохондриях бедренной мышцы крысы (Прасолова, 1980) по:[56] При 60-минутном воздействии 26о -15о
21. Q10, дыхания при температурах 17о и 27о Мозг Мышца Степная агама 29 г (дневной вид) 3.1
23. Скачать презентацию

Слайд 2

Температурная среда обитания живых организмов
в воде находится в пределах
-20

(океаны) – 500 (горячие источники).
Ниже этого предела происходит
разрушение клеток образующимся в них льдом,
выше – инактивация ферментов,
денатурация белков, разрушение мембран.

Пределы обитания живых организмов
в воздушной среде существенно шире.

Слайд 3

Температурный режим определяется
количеством лучевой энергии Солнца,
падающей на Землю.
Она

состоит из потоков света
с разной длиной волны:
коротковолновая УФ (0.2-0.4 мкм),
видимая (0.4-0.76 мкм)
и длинноволновая ИК ( 0.76 - десятки мкм).

Слайд 4

УФ радиация оказывает преимущественное влияние
на биологические процессы в клетках, например,

на их геном,
синтез витамина D, обладает бактерицидным действием;
ее влияние возрастает с высотой.
Потоки видимой радиации состоят, из прямых лучей,
нагревающих земную поверхность,
рассеянных лучей, идущих от всего небосвода,
и отраженных лучей от того, что лежит на Земли.
Длинноволновую радиацию порождают все нагретые тела.
Согласно закону Стефана-Больцмана интенсивность ее излучения
пропорциональна абсолютной Т4 : чем выше температура тела,
тем больше оно излучает.
В ночные часы поток коротковолновой радиации отсутствует,
происходит обмен тепла между разно нагретыми предметами
и участками Земли (например, между водой и сушей),
но в целом Земля теряет тепло.

Слайд 5

Рис. 59. Схема теплообмена животного с окружающей средой,
показывающая температуру окружающих

животное предметов
и направление перемещения между ними тепла [13].

Слайд 6

Часть солнечной радиации (прямой и рассеянной)
отражается.
Чем выше отражательная поверхность структуры,
тем

меньше в ней остается этой энергии.
Доля отраженной солнечной энергии:
свежевыпавший снег 88%
поверхность Черного моря до 50%
лес 12-17%,
кожа белого человека 44%.
кожа черного человека 22%

Слайд 7

Соотношение
падающих и отраженных солнечных потоков
влияет на Т среды,
а для

больших областей Земли является
климатообразующим фактором.
Самое холодное место на Земле
Антарктида со среднегодовой Т –26о
(наименьшая –87о на «Востоке»),
Самое жаркое место на Земле
Эфиопия со среднегодовой Т 30о
(наибольшая 58о).

Слайд 8

Рис. 60. Перевал в Туркмении на высоте 3200 м. Температура почвы

на глубине 0 см (а) и 20 см (б) в безоблачный день в сентябре.
1 –гребень; склоны: 2 – северный, 3 – южный, 4 – восточный, 5 – западный.

Слайд 9

Рис. 61. Распределение температуры в верхнем слое песка
в Каракумах в

августе [1].
По оси абсцисс- вверху - время суток, внизу - температура песка.
Линии сверху вниз показывают время суток: справа налево 26.08
от 6 ч до 13 ч, слева направо - от 13 ч 26.08 до 6 ч 27.08.

Слайд 10

Таблица 32.
Минимальная температура почвы на глубине 3 см
в

зависимости от Т воздуха и высоты снежного покрова (Шульгин, 1972), по: [1]

Слайд 11

Наблюдения показывают:
живые существа находят
такую температурную среду обитания,
в которой
энергия

их жизнеобеспечения
минимальна.

Слайд 12

Рис. 62. Скорость газообмена (по количеству выделенной СО2.)
при разных температурах среды

у лягушки и жабы (черные и
светлые кружки), москита (треугольники), золотой рыбки (крестики)
и у новорожденного щенка (квадраты) (Krogh, 1914), по: [48].

Слайд 13

Состояние цикад и бабочек
при разной температуре воздуха
(Heath et al., 1971),

по: [42].

Слайд 14

Температурная зависимость клеточных процессов
основана на уравнении
шведского химика Аррениуса (1889 г)
k

=kо۰e –E/RT ,
в котором k0 – константа скорости реакции,
E—энергия активации данной реакции Дж∙моль-1,
R – газовая постоянная 8,3143∙107 г∙см2∙с-2∙моль-1∙град-1,
T – абсолютная температура, кельвины.

Слайд 15

Для оценки
зависимости реакции
(химической, биологической)
от температуры (Т)
принято использовать
кратность

изменения ее скорости
при изменении Т среды на 100С.
Эту кратность называют
температурным коэффициентом Q10.

Слайд 16

Т1 Т2 Q10
0 10 2,22
10 20 2,10
20 30 2,00
30

40 1,91
40 50 1,84

Слайд 17

Рис. 63. Сезонная динамика скорости потребления кислорода
червями-олигохетами [40]. 1-температура воды

в водоеме,
2-скорость потребления кислорода.  Цифры внизу Q10

Слайд 18

Три процесса могут сохранить уровень энергетических потребностей при изменении Т, в

частности, при охлаждении (Хочачка, Сомеро, 1977):
повышение концентрации ферментов (количественная стратегия, обусловленная
изменением проницаемости мембран),
появление изоферментов,
способных работать при иных температурах (качественная стратегия, особенно характерная
для быстрых изменений Т),
изменение активности ферментов
(модуляционная стратегия)

Слайд 19

Благодаря этим трем процессам клеточные реакции
продолжаются, образуется дополнительное тепло, которое
предотвращает

избыточное охлаждении организма.
Это явление называют температурной компенсацией.
Температурная компенсация возникает в случае
разобщения окисления и фосфорилирования ,
происходящих в клетках
при расщеплении питательных веществ.
Тогда увеличивается часть потерянной
при образовании АТФ энергии (она превращается в тепло),
а количество образованных молекул АТФ
на одну молекулу использованного кислорода падает
– показатель Р/О (фосфор / кислород) снижается.

Слайд 20

Таблица 34.
Р/О в митохондриях бедренной мышцы крысы
(Прасолова, 1980) по:[56]
При

60-минутном воздействии
26о -15о
10 нед при 25о 1.21 0.98
6 нед при –15о 1.26 0.43

Слайд 21

Q10, дыхания при температурах 17о и 27о
Мозг Мышца
Степная агама 29

г (дневной вид) 3.1 1.0
Геккон 14 г (ночной вид) 1.5 1.0

Лучевая энергия Солнца и Т среды обитания животных

Содержание

Температурная среда обитания живых организмов в воде находится в пределах -20

Температурный режим определяется количеством лучевой энергии Солнца, падающей на Землю. Она

УФ радиация оказывает преимущественное влияние на биологические процессы в клетках, например,

Рис. 59. Схема теплообмена животного с окружающей средой, показывающая температуру окружающих

Часть солнечной радиации (прямой и рассеянной) отражается.Чем выше отражательная поверхность структуры,тем

Соотношениепадающих и отраженных солнечных потоков влияет на Т среды, а для

Рис. 60. Перевал в Туркмении на высоте 3200 м. Температура почвы

Рис. 61. Распределение температуры в верхнем слое песка в Каракумах в

Таблица 32. Минимальная температура почвы на глубине 3 см в

Наблюдения показывают: живые существа находяттакую температурную среду обитания, в которой энергия

Рис. 62. Скорость газообмена (по количеству выделенной СО2.)при разных температурах среды

Состояние цикад и бабочекпри разной температуре воздуха (Heath et al., 1971),

Температурная зависимость клеточных процессовоснована на уравнении шведского химика Аррениуса (1889 г)k

Для оценки зависимости реакции(химической, биологической) от температуры (Т) принято использовать кратность

Т1 Т2 Q10 0 10 2,2210 20 2,1020 30 2,0030

Рис. 63. Сезонная динамика скорости потребления кислорода червями-олигохетами [40]. 1-температура воды