みどりの案内人養成講習 第3回 生態系 物質循環 生物多様性 について おさえてきたい基礎 水環境地域ネットワー ク 岡谷政宏 地球史年表 4600 海ができる (単位は百万年) 先カンブリア時代 生物 (真核生物)の出現 3200 藍藻類(シアノバクテリア) 570 500 440 395 345 280 225 光合成開始 大気中に酸素。 オゾン層の形 成 紫外線の減少 カンブリアの大爆発 カンブリア紀 三葉虫の出現 今の大気と 脊椎動物(魚類)の出現 同じ成分に オルドビス紀 なる 陸上植物の出現 シルル紀 シダ植物森林の出現 裸子植物の出現 両生類・昆虫の出現 デボン紀 石炭紀 爬虫類の出現 三葉虫絶滅 二畳紀 三畳紀 193 ジュラ紀 136 白亜紀 65 第三紀 1.8 第四紀 ソテツ類の出現 鳥類の出現 パンゲア大陸分裂開始 被子植物の出現 恐竜・アンモナイトの繁栄と絶滅 哺乳類の繁栄 人類の出現 階層性 遺伝子 gene 細胞 cell 組織 tissue 器官 階層 個体 個体群 population 群衆 生態系 生物以外の要素も含まれる 生態系ピラミッド 生態系の概念図 生産者 分解者 消費者 物質の循環 大気 水 土壌 エネルギーの流れ 光合成と呼吸 光 物質の循環 光合成 6CO2 + 6H2O (二酸化炭 素) 熱 (水) 生命活動 C6H12O6 + 6O2 呼吸 (ブドウ糖) (酸素) ブドウ糖 C 炭素 グルコース (glucose) 単糖 O 酸素 C6H12O6 H 水素 炭水化物 C H2O 炭素 水 carbohydrates ブドウ糖(C6H12O6) デンプン 1.エネルギー源 2.形態構築の材料 3.分子的な「標識」 セルロース デンプンとセルロース 多糖 デンプン(Starch) 果実など ブドウ糖が集まったもの セルロース 分解しやすい(食べやすい) 葉・幹など ブドウ糖がたくさん集まったもの 分解しにくい(食べにくい) 何百も繋 がっている 肥料の3要素 多 量 要 素 窒素 N 細胞を作るタンパク質の主成分 リン P 細胞が正常に働くために必要 カリウム K 果実の肥大を助けるのに必要 炭素 C 水素 H 酸素 O 有機物を構成する養分 (化学的には炭素(C)を含むもののこと。農業で は有機栽培の言葉が先行し、自然物から産出したも のが一般的解釈となっている有機物を構成する養分 で、植物・動物の元になる元素肥料に含めない場合 もある) 有機物 生物由来の化合物 (一般的には) 実際には生物を介さず化学的に合成された有機物が殆どを占めている。 有機化合物 化学的 炭素原子を構造の基本骨格に持つ化合物 C 有機物 無機物 carbon 遺伝子 タンパク質 炭水化物 ダイヤモンド C 二酸化炭素 CO2 慣例として タンパク質 必須アミノ酸 蛋白質」の「蛋」とは卵のことを指し、卵白(蛋白)がタ ンパク質の主成分 卵白質 タンパク質はアミノ酸のポリマー 繊維に用いられるナイロ ン、ポリ袋のポリエチレ ンなどの合成樹脂 (重合体(じゅうごうたい) ) エチレンC2H4 水素(重量比順) C炭素、O酸素、N窒素、H たとえばBSE狂牛病の原因となるプリオンは、正常なプリオンと は立体構造が違うだけ エチレン エチレン(ethylene:H2C=CH2, IUPAC命名法ではエテン (ethene) )二重結合を持つ有機化合物。つまり一番単純なア ルケンといえる。 かすかに甘い臭気を有する無色の気体で、強力な酸化剤と 反応しやすく、また引火しやすいため取り扱いには注意が必 要。 チーグラー・ナッタ触媒で重合するとポリエチレンになる。反 応性が高く、様々な化合物の原料として用いられている。例 えばアセチレンはエチレンをハロゲンと反応させて1,2-ジハロ エタンを作り、水酸化カリウムでハロエテン、水素化アルミニ ウムリチウムで還元して作られる。エタノールを高温で脱水 することで作ることができる。 酸化すると、アセトアルデヒドを生成。 工業製品としてエチレンの2004年度日本国内生産量は 7,569,714t、工業消費量は2,988,470tである。 。 出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 粗製ガソリン ナフサ から精製 ヒトの必須アミノ酸 •トリプトファン •リシン(リジン) •メチオニン •フェニルアラニン リジン •トレオニン •バリン •ロイシン •イソロイシン •ヒスチジン タンパク質 水中での物質循環 アンモニア態窒素 植物が吸収できる形 アンモニア態窒素(あんもにあたいちっそ)あるいはアンモニア性窒 素とは、窒素成分のうちアンモニウム塩であるものをいう。アンモニウ ムイオン中の窒素の量を表しているので、一般的にNH4+-Nあるいは NH3+-Nのようなかたちで表現される。 肥料成分や水処理などで用いられる用語で、環境汚染の指標として も用いられる。水系においてアンモニア態窒素が高い場合は、し尿な どによる汚染が近い時期にあった事を示している。 アンモニア態窒素の生成は、生物の死骸や糞尿などを由来とした有 機窒素(タンパク質、アミノ酸)あるいは尿酸、尿素が分解したときにア ンモニアとなることによる(これをアンモニア化成という)。アンモニア態 窒素は、硝化細菌により酸化され亜硝酸態窒素に、さらに酸化されて 硝酸態窒素となる。また、これらが脱窒細菌により窒素ガスや一酸化 二窒素へ還元される脱窒の過程により、自然環境では一連の窒素の 循環が成立している。 下水処理場 炭素循環 生物多様性 生物の多様性に関する条約 1993年に発効 平成14年までに183カ国が締約 生物の多様性 3つのレベル 遺伝子の多様性 種の多様性 生態系の多様性 3つの危機 人間活動の強い影響 自然への働きかけの喪失 外来種・新入種・ 自然界に存在しない化学物質 2002年「新・生物多様性国家戦 周期表 ブドウ糖 グルコース (glucose) C 炭素 O 酸素 H 水素 タンパク質
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