"Окружающий мир (в 2 частях)", Самкова В.А., Романова Н.И.
Энергия необходима каждому живому организму: с её помощью клетки работают, организм растёт, двигается, восстанавливается и размножается. Растения захватывают энергию света и запасают её в органических веществах, образованных при фотосинтезе. Животные, грибы и многие микроорганизмы получают готовые органические вещества с пищей. При клеточном дыхании энергия питательных веществ высвобождается и используется клетками, а часть рассеивается в виде тепла.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Энергия — способность организма совершать работу, расти, двигаться, поддерживать жизненные процессы и размножаться. Она нужна не только для заметных движений, но и для работы каждой клетки. Без энергии организм не сможет сохранять жизнь.
Обмен веществ — поступление веществ в организм, их превращение и удаление продуктов жизнедеятельности, сопровождающиеся получением и расходованием энергии. Благодаря обмену клетки получают материалы для построения тела и топливо для работы. Этот процесс связывает питание, дыхание, рост и выделение.
Фотосинтез — образование органических веществ из углекислого газа и воды с использованием энергии света. Обычно он происходит в зелёных частях растений. Фотосинтез объясняет, как энергия света запасается в веществе и становится доступной другим организмам.
Клеточное дыхание — высвобождение энергии из органических веществ внутри клеток, обычно с участием кислорода. Полученная энергия используется сразу для жизненных процессов. Поэтому дыхание не равно просто поступлению воздуха: это ещё и химическое освобождение энергии.
Любому живому организму постоянно нужна энергия, потому что его клетки непрерывно работают. Они переносят вещества, строят новые части, исправляют повреждения и поддерживают внутренние условия. Даже неподвижный организм тратит энергию на дыхание, кровообращение или обмен веществ, а рост и размножение требуют дополнительных затрат.
Главный вход энергии во многие экосистемы — свет Солнца. Растения поглощают его с помощью зелёных частей и используют для фотосинтеза, превращая углекислый газ и воду в органические вещества. Так энергия света оказывается запасённой в веществе растения и может перейти к другим организмам.
Животные, грибы и многие микроорганизмы не способны создавать органические вещества из углекислого газа и воды за счёт света. Поэтому они получают готовые вещества с пищей: животное ест растение или другое животное, гриб использует остатки организмов, а микроорганизм может получать пищу из разных источников. Вместе с органическими веществами в организм поступает запас энергии.
В клеточном дыхании питательные органические вещества расщепляются, и заключённая в них энергия высвобождается. Часто для этого нужен кислород, который помогает полнее использовать вещества пищи. Высвобождённая энергия направляется на движение, рост, восстановление и работу клеток, а не просто хранится в организме.
При переходе энергии от растения к травоядному, а затем к хищнику передаётся лишь часть её запаса. Остальная часть расходуется самим организмом на жизнедеятельность и рассеивается в окружающей среде в виде тепла. Поэтому в природе обычно меньше энергии на верхних уровнях пищевой цепи и меньше хищников, чем растений и травоядных.
| Группа организмов | Источник органических веществ | Основной источник энергии | Процесс получения энергии | Примеры |
|---|---|---|---|---|
| Растения | Создают из углекислого газа и воды | Свет Солнца | Фотосинтез, затем клеточное дыхание | Трава, берёза, водоросли |
| Животные | Получают с пищей | Энергия органических веществ пищи | Пищеварение и клеточное дыхание | Кузнечик, лягушка, человек |
| Грибы | Поглощают готовые вещества из окружающей среды | Энергия органических веществ | Разложение веществ и клеточное дыхание | Шампиньон, плесневой гриб |
| Бактерии и другие микроорганизмы | Получают готовые вещества или создают их особым способом | Свет либо энергия химических реакций | Дыхание или другие способы расщепления веществ | Почвенные бактерии, дрожжи |
| Роль в пищевой цепи | Зависит от способа питания | Переходит от одного звена к другому | На каждом этапе часть энергии расходуется | Производители, потребители, разрушители |
Таблица помогает сравнить не только источник пищи, но и путь энергии внутри организма. Сначала найдите, образует ли организм органические вещества сам или получает их готовыми, а затем проследите, как энергия высвобождается. Строку о пищевой цепи используйте для понимания перехода энергии между организмами.
Условие. Проросток регулярно поливали, но держали в полной темноте. Через некоторое время он ослаб и погиб. Нужно объяснить причину, учитывая роль света и дыхания.
Ответ. Вода сама по себе не может заменить свет. В темноте растение расходует запас органических веществ, но не пополняет его фотосинтезом, поэтому постепенно слабеет и погибает.
Условие. Нужно назвать первоначальный источник энергии и указать, на каком этапе каждый организм получает её с пищей. Цепь начинается с растения и заканчивается хищником.
Ответ. Энергия проходит путь «Солнце — трава — кузнечик — лягушка — уж». Каждый следующий организм получает её с пищей, но не весь исходный запас, потому что часть уже была израсходована предыдущим организмом.
Условие. Один человек после еды сразу начал бегать, а другой поел и отдыхал. Нужно сравнить, на что они расходуют энергию пищи.
Ответ. Бег увеличивает расход энергии на движение, но отдых не означает полного прекращения затрат. Организм постоянно использует энергию пищи для работы клеток, поддержания жизни и восстановления.
Ошибка: считать, что растения получают энергию непосредственно из почвы. Так думают потому, что корни поглощают воду и минеральные вещества, но энергию для фотосинтеза растение получает от света. Проверка: спросите себя, что произойдёт с растением в темноте.
Ошибка: путать питание и дыхание. Питание доставляет органические вещества, а дыхание высвобождает энергию из них внутри клеток. Проверка: разделите вопрос «что поступило?» и вопрос «откуда высвободилась энергия?».
Ошибка: утверждать, что энергия полностью передаётся следующему организму. Часть энергии уже израсходована на жизнедеятельность и рассеяна в виде тепла. Проверка: на каждом звене пищевой цепи учитывайте собственные затраты организма.
Ошибка: считать, что дышат только животные. Дыхание происходит у растений, грибов и многих микроорганизмов тоже, потому что всем клеткам нужна энергия. Проверка: выясните, живы ли клетки организма и выполняют ли они работу.
Для понимания темы нужны знания о признаках живых организмов, строении клетки и роли растений, животных и грибов в природе. Энергия связывает эту тему с пищевыми цепями и экосистемами: она определяет порядок питания и ограничивает длину цепи. Позже эти знания пригодятся при изучении фотосинтеза, дыхания, круговорота веществ, охраны природы и рационального питания человека.
Почему растениям нужны не только вода и минеральные вещества, но и свет?
Вода и минеральные вещества нужны растениям как исходные материалы и условия жизни. Свет даёт энергию для фотосинтеза, при котором растение образует органические вещества.
Дышат ли растения ночью?
Да, растения дышат и днём, и ночью. Ночью фотосинтез обычно не идёт из-за отсутствия света, но клеточное дыхание продолжается и высвобождает энергию из запасённых веществ.
Откуда животное получает энергию, если оно само не фотосинтезирует?
Животное получает энергию из органических веществ пищи. Эти вещества образовались у растений или у других организмов, поэтому в конечном счёте энергия животного связана с энергией Солнца.
Почему хищников в природе обычно меньше, чем травоядных?
На каждом уровне пищевой цепи доступной энергии становится меньше. Поэтому для поддержания небольшого числа хищников требуется много травоядных и ещё больше растений.
Куда исчезает энергия, которая не передалась следующему организму?
Она расходуется на движение, рост, дыхание и работу клеток. Значительная часть превращается в тепло и рассеивается в окружающей среде, а не исчезает бесследно.
Энергия и живые существа
