Медь (Cu) – необходимый элемент для растений и животных. Название этого элемента произошло от латинского слова cuprum – Кипр. Медь содержится в природных минералах – борните, халькопирите, малахите, а также встречается в самородном виде. Медь, как и железо обладает свойством обратимо окисляться и восстанавливаться (Cu2+ + e- = Cu+). Она занимает центральное положение в регуляции окислительно-восстановительных процессов в клетках. Медь влияет на активность медьсодержащих ферментов – пластоцианина и полифенолоксидазы. Медь – составная часть ферментов тирозиназы и аскорбатоксидазы. Она участвует в процессах фотосинтеза и дыхания, ассимиляции минерального азота, синтезе белков и хлорофилла. Почти вся медь в клетках растений локализована в хлоропластах – органеллах, где осуществляется фотосинтез. Медь усиливает восстановление нитратов, так как входит в состав нитритредуктазы и других редуктаз оксида азота. Она увеличивает содержание фосфатидов и нуклеопротеидов, витаминов группы В и С, улучшает тургор клеток, повышает устойчивость растений к полеганию, засухоустойчивость и солеустойчивость растений.
При медном голодании Cu из старых листьев медленно передвигается к молодым, растущим листьям, поэтому новые листья плохо развиваются и отмирают. Наиболее требовательны к меди злаковые культуры (пшеница, рожь, ячмень, овес). При сильном дефиците Cu они усиленно кустятся, приостанавливают рост, кончики листьев белеют и засыхают («белая чума»), растения погибают. Часто болеют посевы на торфяных почвах, особенно ячмень, яровая и озимая пшеница. Недостаток меди нарушает формирование репродуктивных органов, развитие зерновок, вызывает дегенерацию уже зрелого зародышевого мешка и приводит к образованию «щуплого зерна». При острой медной недостаточности в период цветения наблюдается изменение мужских и массовое отмирание женских генеративных органов. У плодовых растений появляется суховершинность, а у полевых возникает хлороз.
Много меди содержится в морских продуктах, бобовых растениях, капусте, картофеле, крапиве, кукурузе, моркови, шпинате, яблоках, какао-бобах.
Медь имеется во всех клетках, тканях и органах человека. Она входит в состав многих важных ферментов (цитохромоксидаза, супероксиддисмутаза, тирозиназа, церулоплазмина и др.), гормонов, витаминов, дыхательных ферментов, миелиновых оболочек нервов. Она участвует в биосинтезе белков, аминокислот, образовании эритроцитов – красных клеток крови, обмене железа, в функционировании макроэргического соединения АТФ, продуцировании пигментов кожных покровов. Синтез специфических медьсодержащих белков регулируется генетическими механизмами. Установлено, что медь необходима для синтеза эндорфинов, которые утоляют боль и улучшают настроение. Медь нужна организму также для поддержания структуры костей, хрящей, сухожилий (коллаген), эластичности стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол и кожи (эластин). Медь присутствует в антиоксидантной системе организма, повышает иммунный статус, связывает и выводит микробные яды (токсины) и усиливает действие антибиотиков. Медь обладает выраженным противовоспалительным действием, улучшает усвоение железа, работу щитовидной железы, обладает инсулиноподобным действием.
При недостатке меди в питании человека наблюдаются анемия, выпадение волос, сыпь, утомляемость, повышение уровня холестерина в крови, нарушается пигментация кожи и волос, снижение устойчивости к инфекциям, депрессия, остепороз (деминерализация костей), диарея. Возможны нарушения структуры костной и соединительной ткани, ухудшение дыхания, внутренние кровотечения, ухудшение терморегуляции и потеря аппетита. Врожденная недостаточность меди развивается при болезни Менкеса, которая представляет собой генетическое нарушение, сцепленное с Х-хромосомой.
Суточная потребность в меди для человека составляет 2- 3 мг. При поступлении менее 1 мг меди в сутки развивается ее дефицит. Порог токсичности меди для человека равен 200 мг в сутки.

Много железа содержится в рыбе (тунец), устрицах, тыкве, горохе, какао, овсяной крупе, листовой зелени, пивных дрожжах, инжире, изюме, ежевике, красной икре, гранатах, говядине, гречневой крупе, абрикосовых косточках, айве, яблоках, цветной капусте, кизиле, клубнике, осетровой икре, мясе индейки, грибах лисичках, миндальных орехах, ржаной муке, соевой муке, мясе кролика, отрубях пшеничных, печени куриной, печени свиной, печени говяжьей, почках, сердце, сое, фасоли, красной рябине, шиповнике, куриных яйцах (желток). Читать полностью »

При хорошем калийном питании улучшается передвижение питательных веществ и воды, повышаются засухоустойчивость, морозостойкость и продуктивность растений.  Читать полностью »

Калий (К) – основной элемент минерального питания растений. Название элемента переводится как поташ (лат. kalium, англ. – potassium). Калий входит в состав многих минералов и горных пород – полевой шпат, слюда, нефелин, элеолит, лейцит, алунит. Морская вода содержит до 0,06% хлористого калия.  Читать полностью »

При Mg – голодании в растениях резко уменьшается количество сахаров, увеличивается содержание воды, повышается ломкость листьев, возникает хлороз (пожелтение) листьев, характерный для дефицита хлорофилла. Признаками дефицита магния являются ослабленный рост и межжилковый хлороз старых листьев.   Читать полностью »

По отношению к содержанию кальция в почве различают 4 группы видов растений: Читать полностью »

Кальций (Са) – необходимый элемент для растений и животных. Название этого химического элемента происходит от латинского слова calx – известь. В клетках растений кальций находится в форме солей пектиновой кислоты, оксалатов, карбонатов, фосфатов и сульфатов. Читать полностью »

Водород с кислородом образует воду. Вода является универсальным растворителем для протекания разнообразных биохимических реакций. Водородный показатель (рН) является критерием кислотности или щелочности среды. Многочисленные межмолекулярные водородные связи с кислородом, азотом, углеродом лежат в основе жизнедеятельности организмов. Читать полностью »

В природе существует и несимбиотическая фиксация азота за счет свободноживущих и эпифитных азотфиксаторов (например, синезеленые водоросли, сапротрофные азотфиксаторы – Azotobacter). Читать полностью »

Азот (N) – важнейший элемент клеток растений и животных. Входит в состав органических (белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, хлорофилл, витамины, липоиды, фосфатиды, алкалоиды, гликозиды) и минеральных (нитраты, нитриты, аммиак). Читать полностью »

Водород (Н) имеет атомный номер 1 и находится в 1-й группе Периодической системы элементов. Играет важнейшую роль в составе живого вещества биосферы. Водород в организмах человека, животных и растений входит в состав углеводов и углеводородов. Все геохимические реакции в биосфере протекают с участием водорода. Особо следует отметить роль водорода в синтезе органического вещества, в создании сложных по структуре органических соединений. Читать полностью »

Сорбционное связывание ионов и ионный обмен в почве. Коллоидные глинистые частицы и гуминовые вещества благодаря своему поверхностному электрическому заряду притягивают к себе ионы и полярные молекулы и обратимо связывают их. Читать полностью »

Жизнь организмов, населяющих нашу планету, тесно связана с почвой. Основоположник почвоведения русский ученый В.В.Докучаев определил почвы как особые природные тела, образующие верхнюю оболочку земной коры.
Горизонты почв, отличающиеся по свойствам, формируют вертикальный почвенный профиль.
Мощность почвы характеризует степень близости подстилающей материнской породы – подпочвы, влияющей на распространение корней.
Почвенный покров Земли – педосфера играет важную роль в энергетическом балансе всей биосферы.
Основной особенностью почвы является плодородие – способность обеспечивать условия для продуцирования растениями органического вещества. Именно благодаря плодородию растительность способна поселяться на почве и, используя солнечную энергию, синтезировать новые органические вещества.
Почвы сформировались под влиянием воздействия абиотических и биотических факторов среды на поверхностные горные породы. Почвенный горизонт образуется и развивается в результате сложнейшего взаимодействия растений, животных, микроорганизмов и элювинированных (выветренных) горных пород.
В.В.Докучаев показал, что почва – это самостоятельное природное тело. Он впервые дал определение почвы и почвенного профиля и раскрыл сущность почвообразовательного процесса.

Значение экологического образования состоит в:
1 – формировании экологического мировоззрения; стратегий действия, экономики и технологий, которые обеспечат соответствие масштабов антропогенной деятельности с параметрами экологической выносливости биосферы для предотвращения глобального экологического кризиса;
2 – осознании общих закономерностей структуры, формирования, функционирования и адаптации экологических систем для решения экологических проблем;
3 – оценке антропогенного влияния на окружающую среду, экологического прогнозирования динамики экосистем с целью управления природоохранной деятельностью и оптимизации среды в интересах нынешнего и будущих поколений.

В настоящее время экология, так же как и молекулярная биология, относится к числу наиболее бурно развивающихся разделов биологической науки. Ныне в экологический цикл знаний входит около 70 научных дисциплин. Лексикон современной экологии включает 12-14 тыс. понятий и терминов.
Экологическое образование становится основой долгосрочной экологической стратегии по предупреждению экологически опасных ситуаций и улучшению состояния окружающей среды и биосферы в целом. Читать полностью »

Во второй половине ХХ в. человечество начало осознавать, что под влиянием прогрессирующего его влияния на окружающую среду уменьшается продуктивность биосферы, снижается ее видовое разнообразие, истощаются природные ресурсы, разрушаются естественные ландшафты, загрязняется окружающая среда. Читать полностью »

Экология изучает закономерности формирования, развития и устойчивого функционирования биологических систем разного уровня интеграции (от молекулярного, организменного, экосистемного до биосферного) в их взаимоотношениях с факторами среды обитания.  Читать полностью »

В середине ХХ в. выявились региональные экологические проблемы, связанные с загрязнением атмосферного воздуха и атмосферных осадков на больших территориях в сочетании с дальним (трансграничным) переносом загрязняющих веществ. Читать полностью »

Антропогенное загрязнение биосферы приводит к нарушению сложившихся экологических равновесий в природе. Ухудшаются показатели безопасности химического состава воздуха, воды и почвы. Уменьшается масса свободного кислорода, генерируемого растениями в процессе фотосинтеза. Истощаются запасы органического топлива. Увеличивается концентрация содержания углекислого газа в атмосфере, что может вызвать уменьшение рассеяния и отражения света, а также нагревание атмосферы и усиление «парникового эффекта». Читать полностью »

4. Методы изучения взаимоотношений между организмами в многовидовых сообществах составляют важную часть исследования экосистем. Они предполагают натурные наблюдения и лабораторные исследования пищевых отношений, проведение опытов с переносом «меток» радиоактивных изотопов, позволяющих определить количество органического вещества, переходящего от одного звена пищевой цепи к другому: от растений – к травоядным животным, а от травоядных – к хищникам. Читать полностью »

Методы исследования влияния факторов среды на жизнедеятельность организмов – самая разнообразная группа экологических методов. Они осуществляются посредством наблюдения в природе и проведения экспериментов в лабораторных условиях. Читать полностью »

По происхождению и специфике действия разнообразные экологические факторы делят на три группы: абиотические, биотические и антропогенные (техногенные).
Абиотические факторы – это совокупность условий неорганической среды, влияющих на организм.
Абиотические факторы делят на шесть групп: Читать полностью »