Биология. В 3-х томах. Т. 2

11.17. Потому что на дыхание у человека обычно расходуются углеводы и жиры.

11.18. а) Частота дыхания равна около 17 в 1 мин.

б) Объем воздуха, обмениваемого за один вздох, равен 450 мл (в среднем).

в) Легочная вентиляция составляет 17 — 450 мл = 7,65 л в 1 мин.

г) Потребление кислорода выражено наклоном линии АВ. Таким образом, потребление кислорода равно 1500 мл за 4 мин, или 375 мл за 1 мин.

11.19.(а)

Рис. 11.11 (отв.). А. Противоток воды и крови. 6. Параллельный ток воды и крови

б) Перечень черт сходства между фотосинтезом и аэробным дыханием

Оба процесса приводят к преобразованию энергии.

Для обоих необходим механизм, обеспечивающий обмен двуокиси углерода и кислорода.

Для протекания обоих процессов у эукариот необходимы специальные органеллы, а именно митохондрии — для дыхания и хлоропласты — для фотосинтеза; митохондрии и хлоропласты сходны с прокариотическими организмами тем, что обладают кольцевой ДНК и прокариотическим типом белоксинтезирующей системы. Световые реакции фотосинтеза сходны с процессами клеточного дыхания в следующих отношениях:

1) в обоих случаях происходит фосфорилирование (т.е. синтез АТФ из АДФ и Ф_н);

2) те и другие процессы связаны с потоком электронов вдоль цепи переносчиков электронов;

3) для сопряжения переноса электронов с фосфорилированием нужна определенная организация системы переносчиков в мембранах; в митохондриях такими мембранами служат кристы, в хлоропластах-тилакоиды.

Оба процесса связаны с циклическими цепями реакций, которые протекают в окружающем мембрану растворе (с циклом Кребса при дыхании, с циклом Кальвина при фотосинтезе). Часть ферментов гликолиза является общей для обоих процессов.

Глава 12

12.1. Сухую массу используют потому, что содержание воды в различных пищевых продуктах или организмах может варьировать, но оно не влияет на количество энергии.

12.2. У мелких птиц и млекопитающих отношение поверхности тела к его объему больше, чем у человека; поэтому они быстрее теряют тепло. Так как мелкие млекопитающие и птицы, так же как и человек, являются гомойотермными ("теплокровными") организмами, они должны потреблять больше энергии для поддержания определенной температуры тела. (У птиц интенсивность метаболизма и температура тела выше, чем у млекопитающих.)

12.3. В пирамиде Б первичные продуценты представлены крупными организмами, такими, как деревья, поэтому численность их меньше численности питающихся ими травоядных. Так же обстоит дело, когда, например, тли кормятся на розовом кусте или гусеницы — на дереве.

12.4.

12.5. В основе пирамиды В лежит паразитическая цепь питания, в которой одни паразиты паразитируют на других. Пирамида численности имеет необычный перевернутый вид потому, что по ходу пищевой цепи размеры организмов постепенно уменьшаются, а численность их возрастает. На первом трофическом уровне здесь может находиться дерево или кустарник. Иногда паразитическую цепь представляют как начинающуюся с хозяина, и тогда это может быть как растение, так и животное.

12.6. Весной, с наступлением благоприятных условий, начинается быстрый рост и размножение водорослей, образующих фитопланктон (цветение воды). Биомасса фитонланктона в это время превышает биомассу поедающих его организмов. Затем, по-видимому, происходит увеличение численности и биомассы первичных консументов, а вслед за этим и вторичных консументов. При этом вещество и энергия переносятся с одного трофического уровня на другой. Биомасса фитопланктона уменьшается с увеличением биомассы его консументов и с наступлением неблагоприятных зимних условий. В некоторый момент биомасса более долгоживущих консументов становится больше, чем биомасса продуцентов. Такие сезонные изменения пирамид биомассы характерны для озерных и морских экосистем, в которых первичным продуцентом служит фитопланктон.

12.7. а) В мае, июне и июле.

6) (1) Увеличением интенсивности света и длины дня, повышением температуры в сочетании с наличием питательных веществ. Все это благоприятствует фотосинтезу и росту.

(2) Поеданием первичными консументами, например зоопланктоном, и уменьшением продуктивности из-за истощения запасов питательных веществ (последнее обусловлено тем, что остатки отмерших продуцентов опускаются в холодные слои воды, не участвующие в циркуляции).

(3) Падением численности зоопланктона. Увеличением пищевых ресурсов (циркуляция питательных веществ улучшается осенью, когда поверхностные слои воды охлаждаются и лучше смешиваются с более глубокими, холодными слоями). Температурные и световые условия еще благоприятны.

(4) Свет и температура неблагоприятны для фотосинтеза и роста.

12.8. Перенос энергии с одного уровня на другой не может происходить со 100%-ной эффективностью, поэтому до последующих уровней доходит меньше энергии и на них может располагаться в среднем меньшее число животных.