Накопление органической массы
Накопление органической массы — это процесс увеличения биомассы живых организмов в результате синтеза органических соединений. Органическая масса представляет собой совокупность веществ, содержащих углерод, которые составляют тела живых организмов: углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты и другие биомолекулы. Этот процесс происходит за счет использования неорганических веществ (например, углекислого газа, воды, минеральных солей) и энергии, поступающей извне.
Наиболее ярким примером процесса накопления органической массы является фотосинтез, который осуществляется растениями, водорослями и некоторыми бактериями. Во время фотосинтеза углекислый газ из атмосферы и вода из окружающей среды используются для синтеза органических соединений, таких как глюкоза, с выделением кислорода. Энергия для этого процесса поставляется солнечным светом.
Также накопление органической массы может происходить в процессе хемосинтеза, когда некоторые бактерии используют энергию химических реакций для синтеза органики из неорганических соединений.
На уровне экосистем накопление органической массы происходит в результате деятельности автотрофов (организмов, способных синтезировать органические вещества из неорганических). Эти вещества затем становятся основой питания для гетеротрофов (организмов, потребляющих готовую органику).
Накопление энергии
Накопление энергии — это процесс преобразования и хранения энергии в формах, доступных для использования живыми организмами. В биологии накопление энергии происходит в виде химических связей органических соединений, которые способны высвобождать энергию в процессе их расщепления, например, в клеточном дыхании.
Основным механизмом накопления энергии в живых организмах является образование молекул аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ — это универсальная "энергетическая валюта" клеток, которая хранит энергию в своих высокоэнергетических фосфатных связях.
Энергия накапливается в результате:
- Фотосинтеза — в ходе которого солнечная энергия преобразуется в химическую энергию в молекулах органических соединений.
- Хемосинтеза — энергии химических реакций (например, окисление сероводорода или аммиака) используется для синтеза органических веществ.
- Гликолиза, клеточного дыхания и брожения — в этих процессах химическая энергия, содержащаяся в органических веществах (например, глюкозе), преобразуется в энергию, запасённую в молекулах АТФ.
Энергия, накопленная в органических соединениях, используется организмами для всех жизненных процессов, включая рост, размножение, движение, поддержание гомеостаза и т. д.
Взаимосвязь понятий
Накопление органической массы и накопление энергии тесно связаны. Органическая масса служит не только строительным материалом для клеток и тканей, но и является хранилищем энергии. В процессе расщепления органических веществ (например, глюкозы) энергия высвобождается и используется для поддержания жизнедеятельности организмов. Таким образом, накопление органической массы — это одновременно и накопление энергии в химической форме.