معلومة

هل هناك مصطلح للنظام الكامل لتحريك الأكسجين؟


  • ال الجهاز التنفسي يجلب الأكسجين إلى الدم ، ويمكن أن يشمل أيضًا أشياء مثل النيكوتين من التدخين.
  • ال نظام الدورة الدموية يجلب الدم المؤكسج (وجميع أصدقائه الصغار) إلى أي مكان يحتاجون إليه.

يعتبر كل من الجهاز التنفسي والدورة الدموية مهمين للغاية في منع حدوث نقص الأكسجة ، لكني أود التركيز بشكل خاص على نظام الأوكسجين. لا أرغب في تضمين أنظمة التدخين ، أو التنقل بين العناصر الغذائية.

هل هناك مصطلح لنظام "الأوكسجين" "وقف نقص الأكسجة من الحدوث"؟ في الأساس فقط أجزاء الجهاز التنفسي والدورة الدموية التي تحرك الأكسجين؟


اجابة قصيرة

"استتباب الأكسجين" هو أفضل ما يمكنني التفكير فيه.

يعد الجواب

لا تنس النصف الآخر من معادلة الأكسجين: ثاني أكسيد الكربون هو غاز مهم من النفايات والفشل في إزالة ثاني أكسيد الكربون يمثل مشكلة مثل الفشل في توفير ما يكفي من الأكسجين.

يمكنك الرجوع إلى "توازن الأكسجين" إذا أردت الإشارة فقط إلى الاحتفاظ بالأكسجين الكافي في الأنسجة البعيدة ؛ كما وصفت ، فإن كلا من الجهاز التنفسي والدورة الدموية لهما صلة بتوازن الأكسجين. ومع ذلك ، من الصعب الانفصال عن بقية نظام تبادل الغازات. ثاني أكسيد الكربون مهم جدًا في تحديد معدل التنفس ، على سبيل المثال ، وكذلك إطلاق الأكسجين في الشعيرات الدموية الطرفية. لذلك ، حتى لو كنت تريد التركيز على الأكسجين فقط ، فإن ثاني أكسيد الكربون سوف يظهر مهما حدث! كما هي وظيفة الأوعية الدموية والقلب والرئتين: حتى لو كان لهذه الأعضاء أدوار خارج توصيل الأكسجين ، فإن وظائفها تنطبق على جميع الغازات المتبادلة وكل ما يتم نقله في الدورة الدموية. القليل جدًا يحدث في هذه الأنظمة فقط يؤثر على توصيل الأكسجين دون التأثير على أي شيء آخر.

تعتمد كفاءة توصيل الأكسجين أيضًا على ما تستنشقه بالضبط ؛ أجد أنه من الغريب بعض الشيء تضمين "التدخين" على ما يبدو كجزء من الوظيفة البيولوجية العادية ، ولكن إذا كنت تريد الذهاب إلى هناك ، فمن المعقول التفكير في دور أول أكسيد الكربون وأي شيء آخر قد يتداخل مع ارتباط الأكسجين بالهيموجلوبين.


الفتحات الحرارية المائية

أ الفتحات الحرارية المائية هو شق في قاع البحر يتم من خلاله تصريف المياه الساخنة الجوفية. توجد الفتحات الحرارية المائية بشكل شائع بالقرب من الأماكن النشطة بركانيًا ، والمناطق التي تتحرك فيها الصفائح التكتونية في مراكز الانتشار وأحواض المحيطات والنقاط الساخنة. [1] الرواسب الحرارية المائية هي صخور ورواسب خام معدنية تكونت بفعل الفتحات الحرارية المائية.

توجد الفتحات الحرارية المائية لأن الأرض نشطة جيولوجيًا وتحتوي على كميات كبيرة من الماء على سطحها وداخل قشرتها. تحت سطح البحر ، قد تشكل الفتحات الحرارية المائية ميزات تسمى المدخنون السود أو المدخنون البيض. بالنسبة لغالبية أعماق البحار ، فإن المناطق المحيطة بالفتحات المائية الحرارية البحرية أكثر إنتاجية من الناحية البيولوجية ، وغالبًا ما تستضيف مجتمعات معقدة تغذيها المواد الكيميائية المذابة في سوائل الفتحات. تشكل بكتيريا التخليق الكيميائي والعتائق قاعدة السلسلة الغذائية ، وتدعم الكائنات الحية المتنوعة ، بما في ذلك الديدان الأنبوبية العملاقة والمحار والبطلينوس والجمبري. يُعتقد أن الفتحات الحرارية المائية النشطة موجودة على قمر المشتري يوروبا ، وقمر زحل إنسيلادوس ، [2] [3] ويُعتقد أن الفتحات الحرارية المائية القديمة كانت موجودة على سطح المريخ. [1] [4]


الأعضاء الحيوية

يمتلك البشر خمسة أعضاء حيوية ضرورية للبقاء على قيد الحياة. هذه هي الدماغ والقلب والكلى والكبد والرئتين.

الدماغ البشري هو مركز التحكم في الجسم ، حيث يستقبل ويرسل الإشارات إلى الأعضاء الأخرى من خلال الجهاز العصبي ومن خلال الهرمونات المُفرزة. إنه مسؤول عن أفكارنا ومشاعرنا وتخزين ذاكرتنا وإدراكنا العام للعالم.

قلب الإنسان مسؤول عن ضخ الدم في جميع أنحاء الجسم.

وظيفة الكلى هي إزالة الفضلات والسوائل الزائدة من الدم. تقوم الكلى بإخراج اليوريا من الدم وتجمعها مع الماء ومواد أخرى لصنع البول.

للكبد العديد من الوظائف ، بما في ذلك إزالة السموم من المواد الكيميائية الضارة ، وتحطيم الأدوية ، وتصفية الدم ، وإفراز الصفراء ، وإنتاج بروتينات تخثر الدم.

الرئتان مسؤولتان عن إزالة الأكسجين من الهواء الذي نتنفسه ونقله إلى دمنا حيث يمكن إرساله إلى خلايانا. تقوم الرئتان أيضًا بإزالة ثاني أكسيد الكربون ، الذي نزفره.


تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون

تتمثل الوظيفة الأساسية للجهاز التنفسي في امتصاص الأكسجين والتخلص من ثاني أكسيد الكربون. يدخل الأكسجين المستنشق إلى الرئتين ويصل إلى الحويصلات الهوائية. طبقات الخلايا المبطنة للحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية المحيطة بها سمك خلية واحدة فقط وتكون على اتصال وثيق مع بعضها البعض. يبلغ متوسط ​​هذا الحاجز بين الهواء والدم حوالي 1 ميكرون (1 /10,000 سم ، أو 0.000039 بوصة) في السماكة. يمر الأكسجين بسرعة عبر هذا الحاجز الهوائي الدموي إلى الدم في الشعيرات الدموية. وبالمثل ، يمر ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الحويصلات الهوائية ثم يتم الزفير.

ينتقل الدم المؤكسج من الرئتين عبر الأوردة الرئوية إلى الجانب الأيسر من القلب ، والذي يضخ الدم إلى باقي الجسم (انظر وظيفة القلب). يعود الدم الغني بثاني أكسيد الكربون الذي يعاني من نقص الأكسجين إلى الجانب الأيمن من القلب من خلال وريدين كبيرين ، الوريد الأجوف العلوي والوريد الأجوف السفلي. ثم يُضخ الدم عبر الشريان الرئوي إلى الرئتين ، حيث يلتقط الأكسجين ويطلق ثاني أكسيد الكربون.

وظيفة الجهاز التنفسي هي إضافة الأكسجين إلى الدم وإزالة ثاني أكسيد الكربون. تسمح الجدران الرقيقة المجهرية للحويصلات الهوائية للأكسجين المستنشق بالتحرك بسرعة وسهولة من الرئتين إلى خلايا الدم الحمراء في الشعيرات الدموية المحيطة. في الوقت نفسه ، ينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم في الشعيرات الدموية إلى الحويصلات الهوائية.

لدعم امتصاص الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون ، يتم إحضار حوالي 5 إلى 8 لترات (حوالي 1.3 إلى 2.1 جالون) من الهواء في الدقيقة داخل وخارج الرئتين ، وحوالي ثلاثة أعشار اللتر (حوالي ثلاثة أعشار من a ربع لتر) من الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الدم كل دقيقة ، حتى عندما يكون الشخص في حالة راحة. في الوقت نفسه ، ينتقل حجم مماثل من ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الحويصلات الهوائية ويتم الزفير. أثناء التمرين ، من الممكن استنشاق وإخراج أكثر من 100 لتر (حوالي 26 جالونًا) من الهواء في الدقيقة واستخراج 3 لترات (أقل بقليل من 1 جالون) من الأكسجين من هذا الهواء في الدقيقة. معدل استخدام الجسم للأكسجين هو أحد مقاييس معدل الطاقة التي ينفقها الجسم. يتم التنفس والزفير عن طريق عضلات الجهاز التنفسي.

تبادل الغازات بين الفراغات السنخية والشعيرات الدموية

وظيفة الجهاز التنفسي هي تحريك غازين: الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. يحدث تبادل الغازات في ملايين الحويصلات الهوائية في الرئتين والشعيرات الدموية التي تغلفها. كما هو موضح أدناه ، ينتقل الأكسجين المستنشق من الحويصلات الهوائية إلى الدم في الشعيرات الدموية ، وينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم في الشعيرات الدموية إلى الهواء في الحويصلات الهوائية.


Fick & # 8217s قانون الانتشار: قواعد تبادل الغازات

يتم التحكم في معدل انتشار الغاز عبر السطح من خلال ما يلي:

  • ك ، ثابت انتشار الغاز
  • أ منطقة تبادل الغازات
  • P2-P1 ، الفرق في الضغط الجزئي للغاز على جانبي حاجز الانتشار
  • D ، المسافة التي يجب أن ينتشر عبرها الغاز (سمك حاجز الانتشار)

ترتبط هذه المصطلحات بالمعادلة التالية:

معدل الانتشار = k x A x (P2-P1) / D

تتحرك الغازات & # 8220 down & # 8221 تدرج الضغط الجزئي (من مناطق التركيز العالي إلى مناطق التركيز المنخفض.

لتلخيص مناقشة الضغوط الجزئية أعلاه:

  • ضغط غاز معين في خليط الغازات
  • المكون الكسري للغاز x ضغط الهواء الكلي بوحدات ملم زئبق
  • يتحرك الغاز إلى أسفل منحدر ضغطه الجزئي (تركيز مرتفع إلى منخفض)
  • يتكون الغلاف الجوي دائمًا من 21٪ أكسجين. الضغط الجزئي هو ضغط غاز معين في خليط الغازات ، ويُحسب بضرب التركيبة الجزئية لغاز معين في ضغط الهواء الكلي بوحدات ملم زئبق

تتغير الضغوط الجزئية للأكسجين وثاني أكسيد الكربون مع انتقال الدم عبر الجسم.

باختصار ، يؤدي التغيير في الضغط الجزئي من الحويصلات الهوائية إلى الشعيرات الدموية إلى دفع الأكسجين إلى الأنسجة وثاني أكسيد الكربون في الدم من الأنسجة. ثم يتم نقل الدم إلى الرئتين حيث تؤدي الاختلافات في الضغط في الحويصلات الهوائية إلى انتقال ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الرئتين والأكسجين إلى الدم.


تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون

تتمثل الوظيفة الأساسية للجهاز التنفسي في امتصاص الأكسجين والتخلص من ثاني أكسيد الكربون. يدخل الأكسجين المستنشق إلى الرئتين ويصل إلى الحويصلات الهوائية. طبقات الخلايا المبطنة للحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية المحيطة بها سمك خلية واحدة فقط وتكون على اتصال وثيق مع بعضها البعض. يبلغ متوسط ​​هذا الحاجز بين الهواء والدم حوالي 1 ميكرون (1 /10,000 سم ، أو 0.000039 بوصة) في السماكة. يمر الأكسجين بسرعة عبر هذا الحاجز الهوائي الدموي إلى الدم في الشعيرات الدموية. وبالمثل ، يمر ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الحويصلات الهوائية ثم يتم الزفير.

ينتقل الدم المؤكسج من الرئتين عبر الأوردة الرئوية إلى الجانب الأيسر من القلب ، والذي يضخ الدم إلى باقي الجسم (انظر وظيفة القلب). يعود الدم الغني بثاني أكسيد الكربون الذي يعاني من نقص الأكسجين إلى الجانب الأيمن من القلب من خلال وريدين كبيرين ، الوريد الأجوف العلوي والوريد الأجوف السفلي. ثم يُضخ الدم عبر الشريان الرئوي إلى الرئتين ، حيث يلتقط الأكسجين ويطلق ثاني أكسيد الكربون.

وظيفة الجهاز التنفسي هي إضافة الأكسجين إلى الدم وإزالة ثاني أكسيد الكربون. تسمح الجدران الرقيقة المجهرية للحويصلات الهوائية للأكسجين المستنشق بالتحرك بسرعة وسهولة من الرئتين إلى خلايا الدم الحمراء في الشعيرات الدموية المحيطة. في الوقت نفسه ، ينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم في الشعيرات الدموية إلى الحويصلات الهوائية.

لدعم امتصاص الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون ، يتم إحضار حوالي 5 إلى 8 لترات (حوالي 1.3 إلى 2.1 جالون) من الهواء في الدقيقة داخل الرئتين وخارجهما ، وحوالي ثلاثة أعشار اللتر (حوالي ثلاثة أعشار من a ربع لتر) من الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الدم كل دقيقة ، حتى عندما يكون الشخص في حالة راحة. في الوقت نفسه ، ينتقل حجم مماثل من ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الحويصلات الهوائية ويتم الزفير. أثناء التمرين ، من الممكن استنشاق وإخراج أكثر من 100 لتر (حوالي 26 جالونًا) من الهواء في الدقيقة واستخراج 3 لترات (أقل بقليل من 1 جالون) من الأكسجين من هذا الهواء في الدقيقة. معدل استخدام الجسم للأكسجين هو أحد مقاييس معدل الطاقة التي ينفقها الجسم. يتم التنفس والزفير عن طريق عضلات الجهاز التنفسي.

تبادل الغازات بين الفراغات السنخية والشعيرات الدموية

وظيفة الجهاز التنفسي هي تحريك غازين: الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. يحدث تبادل الغازات في ملايين الحويصلات الهوائية في الرئتين والشعيرات الدموية التي تحيط بها. كما هو موضح أدناه ، ينتقل الأكسجين المستنشق من الحويصلات الهوائية إلى الدم في الشعيرات الدموية ، وينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم في الشعيرات الدموية إلى الهواء في الحويصلات الهوائية.


1.2: علم الأحياء: دراسة الحياة

في هذا الكتاب ، ستتعرف على فرع معين من فروع العلم ، وهو الفرع المسمى علم الأحياء. مادة الاحياء هو علم الحياة. نعم. أجاب هذا على سؤال الفصل & # 8217s. & # 8217re انتهينا.

أنا فقط أمزح. كنت تعلم أنه لا يمكن أن يكون ذلك قصيرًا وبسيطًا ، أليس كذلك؟

ما هي الحياة بالضبط؟ ما الذي يجعل شيئا ما على قيد الحياة؟ شاهد http://vimeo.com/15407847 لتبدأ رحلتك إلى دراسة الحياة.

خصائص الحياة

انظر إلى شرك البط شكل أدناه. إنها تشبه إلى حد بعيد البطة الحقيقية. بالطبع البط الحقيقي كائنات حية. ماذا عن البط شرك؟ تبدو مثل البطة ، لكنها في الواقع مصنوعة من الخشب. * شيش ، هل نظر الشخص الذي كتب هذا حتى إلى الصورة؟ أنا & # 8217d أقول أن البطة أدناه ربما تكون مصنوعة من البلاستيك. حسنًا ، لنعد إلى القراءة عن الخشب أو البلاستيك أو أي بطة:

لا تتمتع البطة الشائكة بكل خصائص الكائن الحي. ما هي الخصائص التي تميز البط الحقيقي عن البط الشرك؟ ما هي خصائص الكائنات الحية؟

لتصنيف الكائن على أنه كائن حي ، يجب أن يتمتع الكائن بجميع الخصائص الست التالية:

  1. يستجيب للبيئة.
  2. ينمو ويتطور.
  3. تنتج ذرية. & # 8211 النسل هو مجرد كلمة خيالية للأطفال أو نسخ صغيرة من نفسه أو شيء من هذا القبيل.
  4. يحافظ على التوازن. & # 8211 لا تقلق ، سأشرح ما يعنيه ذلك في دقيقة واحدة.
  5. لديها كيمياء معقدة.
  6. يتكون من خلايا.

الاستجابة للبيئة

تكتشف جميع الكائنات الحية التغييرات في بيئتها وتستجيب لها. ماذا يحدث إذا خطوت على صخرة؟ لا شيء لا تستجيب له الصخرة لأنها ليست حية. & # 8220 ولكن انتظر! & # 8221 تقول! & # 8220 الصخرة تحركت عندما داس عليها. أليس ذلك & # 8217t يستجيب؟ & # 8221 حسنًا ، لم تتحرك الصخرة & # 8217t من تلقاء نفسها. أنت & # 8217 تدخل عالم الفيزياء الآن وليس علم الأحياء: يميل الجسم إلى البقاء في حالة راحة ما لم تتصرف به قوة خارجية (قدمك). احصل عليه؟ لم تتخذ الصخرة & # 8217t قرارًا بالابتعاد عن الطريق. لا يمكن أن تفعل ذلك & # 8217t. & # 8217s صخرة. نعلم جميعًا أن الصخور لم تعد حية. الآن ، ماذا لو كنت تعتقد أنك تخطو على صخرة وخطوت بالفعل على سلحفاة؟ من المحتمل أن تستجيب السلحفاة بالحركة - حتى أنها قد تصطدم بك!

& # 8220 يا صاح! ابتعد عن قوقعتي! & # 8221 هذا & # 8217s ما تعنيه الاستجابة في كلام السلحفاة. يمكن للسلحفاة أن تستجيب لأنها & # 8217s على قيد الحياة. إذا خطوت على سلحفاة ميتة ، فلن تتحرك. لذلك ، نأمل أن تصل إلى استنتاج مفاده أن هذه السلحفاة بالتحديد ليست على قيد الحياة ، حيث أن الاستجابة للبيئة هي إحدى خصائص الكائنات الحية.

النمو والتنمية

كل الكائنات الحية تنمو وتتطور. على سبيل المثال ، قد تبدو بذرة النبات مثل حصاة هامدة ، ولكن في ظل الظروف المناسبة ستنمو وتتطور إلى نبات. الحيوانات أيضا تنمو وتتطور. انظر إلى الحيوانات الموجودة في شكل أدناه. كيف ستتغير الضفادع الصغيرة عندما تنمو وتتطور إلى ضفادع بالغة؟

التكاثر

كل الكائنات الحية قادرة على التكاثر. التكاثر هي العملية التي تنتج بها الكائنات الحية ذرية. قد يكون التكاثر بسيطًا مثل انقسام خلية واحدة لتشكيل خليتين ابنتيتين. بشكل عام ، ومع ذلك ، فهو أكثر تعقيدًا بكثير. ومع ذلك ، سواء كان الكائن الحي حوتًا ضخمًا أو بكتيريا مجهرية ، فهو قادر على التكاثر.

الحفاظ على الأشياء ثابتة

جميع الكائنات الحية قادرة على الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة إلى حد ما. يحافظون على استقرار الأشياء نسبيًا من الداخل بغض النظر عن الظروف المحيطة بهم. تسمى عملية الحفاظ على بيئة داخلية مستقرة الاستتباب.

فالبشر ، على سبيل المثال ، يحافظون على استقرار درجة حرارة الجسم الداخلية. إذا خرجت عندما تكون درجة حرارة الهواء أقل من درجة التجمد ، فلن يتجمد جسمك. بدلاً من ذلك ، من خلال الارتعاش والوسائل الأخرى ، فإنه يحافظ على درجة حرارة داخلية مستقرة.

كيمياء معقدة

تحتوي جميع الكائنات الحية - حتى أبسط أشكال الحياة - على كيمياء معقدة. تتكون الكائنات الحية من جزيئات كبيرة ومعقدة ، كما أنها تخضع للعديد من التغييرات الكيميائية المعقدة للبقاء على قيد الحياة. هناك حاجة إلى كيمياء معقدة لأداء جميع وظائف الحياة.

الخلايا

كل أشكال الحياة مبنية من الخلايا. أ زنزانة هي الوحدة الأساسية لبنية ووظيفة الكائنات الحية. قد تبدو الكائنات الحية مختلفة تمامًا عن بعضها البعض في الخارج ، لكن خلاياها متشابهة جدًا. قارن بين الخلايا البشرية وخلايا البصل في شكل أدناه. كيف يتشابهون؟

عندما ترى مدى تعقيد خلية واحدة فقط ، يمكنك أن تفهم بشكل أفضل كيف لا يمكن أن يحدث شيء مثل هذا بالصدفة.

تكافل هي علاقة وثيقة بين كائنات من أنواع مختلفة يستفيد منها واحد على الأقل من الكائنات الحية. قد يستفيد الكائن الآخر أيضًا ، أو قد لا يتأثر أو يتضرر من العلاقة. شكل يظهر أدناه مثال على التعايش. الطيور في الصورة قادرة على انتقاء الطعام من فرو الغزال. الغزال لن يأكل الطيور. في الواقع ، يسمح الغزال عن قصد للطيور بالاستراحة عليه. ماذا تعتقد ، إذا كان هناك أي شيء ، أن الغزلان يخرج من العلاقة؟

اقرأ هذه المقالة حول التعايش:

التكافل: المخلوقات التي تحتاج بعضها البعض

فكرة أن السحلية أتت من سمكة ، أو أن الإنسان أتى من سلف يشبه القرد هي فكرة سخيفة. حتى ملايين السنين من التغييرات التدريجية لن تسبب شيئًا كهذا. لذا ، حتى ظاهريًا ، فإن نظرية التطور غير صحيحة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من الأدلة التي تثبت خطأ التطور. أحد هذه البراهين هو التعايش (sim-bee-OH-sus). يشير التكافل إلى العلاقة بين نباتين أو أكثر من النباتات أو الحيوانات من أنواع مختلفة تعتمد على بعضها البعض للبقاء على قيد الحياة. يقدم كل منهما خدمة ضرورية للآخر. على سبيل المثال ، تطير الطيور الطنانة إلى الزهور للحصول على الرحيق الذي تحتاجه للعيش ، ولكن في هذه العملية يقومون بجمع حبوب اللقاح ونقلها إلى نباتات أخرى حتى يمكن تلقيح هذه النباتات والعيش أيضًا.

يحاول أنصار التطور جاهدين (دون نجاح) شرح وجود التعايش في الأنواع النباتية والحيوانية. يقولون أن الأنواع التي تعتمد على بعضها البعض من أجل البقاء يجب أن تكون "قد تطورت بشكل مشترك". تحدث داروين عن اعتقاده أن "زهرة ونحلة قد تكون تصبح ببطء، إما في وقت واحد أو واحدًا تلو الآخر ، يتم تعديله وتكييفه بأفضل طريقة مع بعضها البعض ، من خلال الحفاظ المستمر على الأفراد الذين يقدمون انحرافات متبادلة ومواتية قليلاً في الهيكل ". لكن هذا التفكير سخيف. إن "الحفاظ المستمر على الأفراد" هو على المحك. لم يكن من الممكن أن تتطور الأزهار والطيور الطنانة في المقام الأول (بما أن قانون التكوُّن الحيوي يحظر ذلك) ، فلا يمكن أن يكونوا قد تطوروا سويا. لن يكون هناك وقت لهم للقيام بذلك. إذا لم يتم تلقيح النبات بواسطة الطائر الطنان ، فسوف يموت النبات قريبًا! إذا لم تزود زهرة النبات الطائر الطنان بالرحيق ، فإن الطائر سيموت قريبًا من الجوع - وستكون هذه نهاية تلك الأنواع! لا وقت "للتطور"!

في الواقع ، كل أنواع الحشرات والحيوانات والنباتات التي تعتمد حياتها على كائنات أخرى لن يكون أمامها سوى أيام أو أسابيع أو شهور قبل أن تموت. لا يمكن لأي كائن حي أن يعيش لملايين السنين لأنه ينتظر حدوث "تغييرات تدريجية" حتى تصبح علاقة التكافل "شيئًا فشيئًا" قابلة للتطبيق. يجب أن يكون كلا الطرفين في علاقة تكافلية في الوجود معًا ، كل منهما يعمل بكامل طاقته ويقوم بعمله ، من أجل البقاء على قيد الحياة.

لنأخذ على سبيل المثال ، Oceanic Whitetip Shark - حيوان مفترس منافس لا يعرف الخوف ولا يتجنب المتاعب لصالح وجبة أسهل. وصف عالم المحيطات الشهير جاك كوستو أسماك القرش البيضاء بأنها "أخطر أسماك القرش". يتغذى هذا القرش على الأسماك العظمية بما في ذلك سمك اللانكيتيد ، والجداف ، والباراكودا ، والرافعات ، وسمك الدلفين ، والمارلين ، والتونة ، والماكريل - وحتى القمامة. إذا تمت مصادفة أنواع أخرى من أسماك القرش ، فإن Whiteetip تصبح عدوانية وتهيمن عليها. سوف يعض في مجموعات من الأسماك العظمية ، ويسبح عبر مدارس تغذية التونة بفكوك مفتوحة على مصراعيها ، ويلتقط التونة بينما يسبح دون علم في فم القرش.

بالطبع ، يؤدي استهلاك كل تلك الأسماك الصغيرة إلى تجمع قطع من الطعام والطفيليات حول أسنانها. يمكن أن تسبب جزيئات الطعام مرضًا أو تراكمًا يمكن أن يعيق تناول الطعام. لذلك خلق الله هذا المفترس الشرس ليسمح لسمكة الطيار أن تسبح في فمها لتنظيف بقايا الطعام من بين أسنانها! خلق الله سمكة الطيار لتكون بمثابة فرشاة أسنان بيولوجية! يتم التخلص من القرش من الطفيليات المؤلمة وتكتسب سمكة الطيار الحماية من خلال التسكع حول مفترس شرس. علاقتهم التكافلية دليل على وجود الله!

مثال آخر رائع على التعايش الذي يشمل أنواعًا مختلفة تمامًا من الحياة البحرية هو "Watchman Goby" والروبيان. يحفر الروبيان ويحافظ على جحر في الرمال لنفسه وللأسماك لتعيش فيه. إن مياه المحيط التي تتحرك باستمرار تعمل على تغيير الرمال حولها وتملأ الجحر لولا الجهود الدؤوبة التي يبذلها الروبيان. في غضون ذلك ، يراقب Goby الخطر ، ويحذر في الواقع الروبيان شبه الأعمى من الحيوانات المفترسة المحتملة. يستخدم الروبيان قرون الاستشعار الخاصة به للبقاء على اتصال مع الأسماك ، ويقوم الجوبي بضرب الروبيان بذيله عندما ينزعج من تهديد محتمل. كلاهما يستفيد من هذه العلاقة التكافلية المذهلة: يتلقى الروبيان تحذيرًا من اقتراب الخطر ، ويحصل القوبيون على منزل آمن ومكان لوضع بيضه.

التكافل هو دليل على وجود الله - ودليل على أن التطور هو أسطورة. صمم الله مئات الآلاف من كائناته الحية للتحدث إلى البشر - إذا سمعنا - أن الخالق موجود. حقًا ، "ما من كلام ولا لغة حيث لا يسمع صوتهم" (مزمور 19: 3).

حقوق النشر © 2010 Apologetics Press، Inc. جميع الحقوق محفوظة.

هل تريد قراءة المزيد من المقالات المسيحية حول التعايش؟ تحقق من عناوين url هذه للحصول على بعض الأدلة الرائعة على أن الله خلق عالمنا:

مزارعو النمل ومنهم

الرب واليوكاس والأرض الفتية

يُظهر هذا الفيديو أسماكًا أنظف وروبيان أنظف ينظفان الحيوانات البحرية الأخرى بشكل يشبه إلى حد كبير التعايش الذي نوقش أعلاه بين أسماك القرش والأسماك التجريبية. لاحظ الثقة التي يظهرها الروبيان وهو يتسلق مباشرة إلى فم ثعبان البحر # 8217s.

مسابقة هي علاقة بين الكائنات الحية التي تعتمد على نفس الموارد. قد تكون الموارد طعامًا أو ماءًا أو أي شيء آخر يحتاجه كلاهما. تحدث المنافسة عندما يحاول كلاهما الحصول على نفس الموارد في نفس المكان وفي نفس الوقت. كما تعلم ، عندما تحاول أنت وأختك الحصول على ما تبقى من الهامبرغر من عشاء الليلة الماضية & # 8217s في نفس الوقت& # 8230 سيكون هناك القليل من المنافسة.

مستويات التنظيم

يمكن تنظيم العالم الحي في مستويات مختلفة. على سبيل المثال ، يمكن تنظيم العديد من الكائنات الحية الفردية في المستويات التالية:

  • الخلية: الوحدة الأساسية لجميع الكائنات الحية
  • منديل: شيء أبيض لتفجير أنفك على & # 8230OOPS ، أعني & # 8230 مجموعة من الخلايا من نفس النوع
  • عضو: شيء تشغل الموسيقى عليه & # 8211 JUST KIDDING (على الأقل في هذه سياق الكلام)! إنه في الواقع هيكل يتكون من نوع واحد أو أكثر من الأنسجة.
  • نظام الجهاز: مجموعة من الأعضاء التي تعمل معًا للقيام بعمل معين
  • الكائن الحي: كائن حي فردي قد يتكون من نظام عضوي واحد أو أكثر & # 8211 مثل ، كما تعلم ، حيوان أو نبات أو مخلوق أو شكل حياة وحيد الخلية

يتم عرض أمثلة على هذه المستويات من التنظيم في شكل أدناه.

هناك أيضًا مستويات من التنظيم أعلى من الكائن الحي الفردي. يتم توضيح هذه المستويات في شكل أدناه.

  • الكائنات الحية من نفس النوع التي تعيش في نفس المنطقة تشكل أ تعداد السكان. على سبيل المثال ، تشكل جميع الأسماك الذهبية التي تعيش في نفس المنطقة مجموعة من الأسماك الذهبية.
  • كل السكان الذين يعيشون في نفس المنطقة يشكلون أ تواصل اجتماعي. يشمل المجتمع الذي يشمل تجمعات الأسماك الذهبية أيضًا مجموعات الأسماك الأخرى والشعاب المرجانية والكائنات الحية الأخرى.
  • ان النظام البيئي يتكون من جميع الكائنات الحية في منطقة معينة ، إلى جانب البيئة غير الحية. تشمل البيئة غير الحية الماء وضوء الشمس وعوامل فيزيائية أخرى.
  • تسمى مجموعة النظم البيئية المتشابهة مع نفس النوع العام من البيئة المادية أ منطقة حيوية.
  • ال المحيط الحيوي هو الجزء من الأرض حيث توجد كل أشكال الحياة ، بما في ذلك كل الأرض والماء والهواء حيث يمكن العثور على الكائنات الحية. يتكون المحيط الحيوي من العديد من المناطق الأحيائية المختلفة.

تنوع الحياة

الحياة على الأرض متنوعة للغاية. يسمى تنوع الكائنات الحية التنوع البيولوجي.

مقياس التنوع البيولوجي للأرض هو عدد الأنواع المختلفة من الكائنات الحية التي تعيش على الأرض. يعيش ما لا يقل عن 10 ملايين نوع مختلف على الأرض اليوم. يتم تجميعهم عادة في ست ممالك مختلفة. يتم عرض أمثلة من الكائنات الحية داخل كل مملكة في شكل أدناه.

ملخص الدرس

  • تتميز الكائنات الحية عن الأشياء غير الحية على أساس ست خصائص: الاستجابة للبيئة ، والنمو والتطور ، والتكاثر ، والتوازن ، والكيمياء المعقدة ، والخلايا.
  • ثلاثة مبادئ أساسية تشكل أساس علم الأحياء. هم نظرية الخلية ، نظرية الجينات ، والتوازن.
  • تتفاعل العديد من الكائنات الحية مع بعضها البعض بطريقة ما. غالبًا ما تكون التفاعلات ضرورية لبقائهم على قيد الحياة.
  • التنوع الكبير في الحياة على الأرض اليوم هو نتيجة خلق الله. لقد خلق كل شيء ليعمل معًا بشكل مثالي.

أسئلة مراجعة الدرس

اعد الاتصال

1. اذكر الخصائص الست لجميع الكائنات الحية.

2. تحديد ثلاثة مبادئ موحدة لعلم الأحياء الحديث.

3. حدد مستويات تنظيم كائن معقد متعدد الخلايا مثل الفأر ، بدءًا من الخلية.

4. ما هو التوازن؟ اعط مثالا.

تطبيق المفاهيم

5. صِف أمثلة للطرق التي تعتمد بها على الكائنات الحية الأخرى.

6. افترض أنك عثرت على كائن يشبه غصين ميت. تتساءل عما إذا كانت حشرة عصا. كيف يمكنك تحديد ما إذا كان كائنًا حيًا؟

فكر بشكل نقدي

7. قارن وقارن بين التكافل والمنافسة.

8. اشرح كيف يختلف السكان عن المجتمع.

نقاط للنظر فيها

في هذا الدرس ، تعلمت أن الكائنات الحية لها كيمياء معقدة.

  • هل تعرف المواد الكيميائية التي تتكون منها الكائنات الحية؟
  • تحتاج جميع الكائنات الحية إلى الطاقة لتنفيذ عمليات الحياة. من أين تأتي هذه الطاقة برأيك؟ على سبيل المثال ، من أين تحصل على الطاقة التي تحتاجها لتمضية يومك؟

افتتاح حقوق الطبع والنشر للصورة Kirsty Pargeter ، 2010. http://www.shutterstock.com. مستخدمة بموجب ترخيص من Shutterstock.com.

التكافل: المخلوقات التي تحتاج بعضها البعض

من مجلة ديسكفري 9/1/2010:

مطبعة الدفاع
230 لاندمارك درايف
م.ع.ع.ع.م.د.ع.س 36117
الولايات المتحدة الأمريكية.
هاتف (334) 272-8558

© مؤسسة CK-12 مرخصة بموجب
مؤسسة CK-12 مرخصة بموجب Creative Commons AttributionNonCommercial 3.0 Unported (CC BY-NC 3.0) "
• شروط الاستخدام • الإسناد
تم إجراء تغييرات / تعديلات على نص علم الأحياء الأصلي ck12 بواسطة Guest Hollow. لم يتم اعتماد التغييرات من قبل ck12 بأي شكل من الأشكال.


علم البيئة: التعريف والنطاق والتاريخ | مادة الاحياء

علم البيئة كلمة يونانية تعني دراسة سكن الكائنات الحية (oikos = سكن ، شعارات = خطاب). تم تعريف كلمة علم البيئة بشكل مختلف من قبل مؤلفين مختلفين. يفضل البعض تعريفه على أنه "التاريخ الطبيعي العلمي" أو "علم سكان المجتمع" أو "دراسة المجتمعات الحيوية".

سيكون التعريف الأكثر شمولاً للإيكولوجيا هو "دراسة الحيوانات والنباتات في علاقتها ببعضها البعض وبيئتها".

تم اقتراح كلمة & # 8216ecology & # 8217 لأول مرة في عام 1869 من قبل إرنست هيجل ، على الرغم من أن العديد من المساهمات في هذا الموضوع قد تمت قبل ذلك بكثير. ومع ذلك ، في وقت لاحق ، في القرن العشرين ، تم الاعتراف بالبيئة كمجال متميز من العلوم.

في البداية ، تم تقسيمها بشكل حاد إلى بيئة نباتية وحيوانية ، ولكن فيما بعد ، ساعد فهم مفهوم المجتمع الحيوي واللامع ، والسلسلة الغذائية ، ومفهوم دورة المواد وما إلى ذلك ، في إنشاء النظرية الأساسية لمجال موحد للإيكولوجيا العامة.

حتى وقت قريب ، كان يُنظر إلى علم البيئة في الأوساط الأكاديمية على أنه فرع من فروع علم الأحياء ، والذي ، إلى جانب البيولوجيا الجزيئية ، وعلم الوراثة ، وعلم الأحياء التطوري ، والتطور وما إلى ذلك ، لم يكن يُنظر إليه دائمًا على أنه أحد موضوعات العلوم البيولوجية فقط.

ومع ذلك ، فقد تحول التركيز حاليًا إلى دراسة النظم البيئية للعائلة & # 8216 House & # 8217 بأكملها ، والتي تتعلق في الواقع بمعناها الأساسي. وهكذا ، نمت البيئة من قسم فرعي للعلوم البيولوجية إلى علم متعدد التخصصات رئيسي يربط بين العلوم البيولوجية والفيزيائية والاجتماعية.

دراسة علم البيئة:

تتم دراسة علم البيئة مع إعادة إحياء خاص تجاه النباتات أو الحيوانات ، ومن هنا جاءت موضوعات علم البيئة النباتية وعلم البيئة الحيواني. نظرًا لأن النباتات والحيوانات مترابطة بشكل وثيق ، فإن دراسة البيئة النباتية أو علم البيئة الحيواني وحدها لا بد أن تكون غير كاملة وغير كافية.

لذلك يجب إيلاء البيئة النباتية والحيوانية اهتمامًا متساويًا ومن الأفضل دراستها تحت مصطلح علم البيئة الحيوية. يشير مصطلح Synecology إلى الدراسات البيئية على مستوى المجتمع بينما يشير مصطلح Autecology إلى الدراسات البيئية على مستوى الأنواع.

تاريخ علم البيئة:

البيئة بمعنى ما هو الاسم الجديد لـ & # 8216 التاريخ الطبيعي & # 8217. يعود اهتمام الإنسان بالتاريخ الطبيعي إلى عصور ما قبل التاريخ. تتحدث النقوش والصور المكتشفة في فرنسا وإسبانيا عن ملاحظة سكان الكهوف عن الحيوانات والنباتات من حولهم.

تحمل كتابات الرومان واليونانيين أدلة على اهتمامهم بالتاريخ الطبيعي. & # 8216 The History of Ani & shymals & # 8217 of Aristotle (384-322 BC) هي مساهمة مشهورة في هذا الخط.

كان بوفون أول عالم طبيعي أعطى معرفة منهجية حول العلاقة بين الكائنات الحية وبين الكائنات الحية وبين البيئة. في سلسلة أعمال عام 1749 ، شدد على العادات والتكيفات. بعد ذلك ، تم إحراز تقدم بارز في دراسة التاريخ الطبيعي في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر.

رحلة داروين & # 8217s Natu & shyralistic حول العالم ، والاس & # 8217s جزيرة الحياة والعديد من الأعمال الأخرى حفز & shylated معرفة علم الأحياء إلى حد كبير. ومع ذلك ، فقد صاغ عالم الأحياء الألماني هيجل مصطلح البيئة لأول مرة في عام 1878.

ظهر علم البيئة اليوم بعد خضوعه لعدة مئات من سنوات فترة الحمل باعتباره نظامًا ناضجًا ومشرّفًا وعلميًا في العلوم البيولوجية والخجولة.

فروع علم البيئة:

تركز الدراسات البيئية على كيفية تفاعل الكائنات الحية المختلفة مع بيئتها. هناك عدد من المجالات في علم البيئة ، إما التركيز على مجالات محددة من الاهتمام أو استخدام مناهج معينة لمعالجة المشاكل البيئية و shylogical.

المجالات الفرعية أو فروع علم البيئة هي:

أنا. علم البيئة السلوكية:

يهتم بشرح أنماط السلوك لدى الحيوانات.

ثانيا. علم البيئة الفسيولوجي أو علم وظائف الأعضاء البيئي:

إنه يتعامل مع كيفية تكيف الكائنات الحية وخجلها للاستجابة لدرجة الحرارة ، والحفاظ على توازن الماء والملح ، ومستويات توازن الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، أو التعامل مع عوامل أخرى من بيئتها المادية. تلعب دراسات علم وظائف الأعضاء البيئية دورًا مهمًا في الزراعة نظرًا لأن غلة المحاصيل تعتمد إلى حد كبير على أداء النباتات المستقلة والشفوية.

كما أنه يلعب دورًا مهمًا في دراسات الحفظ. على سبيل المثال ، يركز تراجع أنواع الطيور المهاجرة على كيفية تأثير التغيرات في البيئة على الآليات الفسيولوجية التي تعد الطيور للهجرة لمسافات طويلة.

ثالثا. علم البيئة الجزيئية:

إن استخدام علم الأحياء الجزيئي والخلداني لمعالجة المشاكل البيئية بشكل مباشر هو محور علم الأحياء الجزيئي.

رابعا. علم البيئة التطوري:

تؤكد علم البيئة Evolutio & shynary على تأثير evo & shylution على الأنماط الحالية والتغيرات التي يسببها الإنسان. يتعلق الأمر بكيفية اختيار الحيوانات لزملائها ، وتحديد جنس نسلها ونسلها ، والعلف من أجل الغذاء والعيش في مجموعات ، أو كيف تجذب النباتات الملقحات ، أو تشتت البذور ، أو تخصص الموارد بين النمو والتكاثر. يهتم علماء البيئة التطوريون بشكل خاص بكيفية تكيف الشكل والوظيفة والكائنات الحية مع بيئتها.

تحصل الكائنات الحية على الطاقة إما من خلال التمثيل الضوئي أو عن طريق استهلاك الكائنات الحية الأخرى. ترتبط تحولات الطاقة والخجول هذه بحركات المواد داخل وبين الكائنات الحية والبيئة المادية.

وبالتالي ، فإن التفاعل بين المكونات الحيوية وغير الحيوية يسمى النظام البيئي هو مجال فرعي من علم البيئة يسمى بيئة النظام البيئي. Issues of interest at this level is how human activities affect food webs, energy flow and global cycling of nutrients.

السادس. Population Ecology:

Population ecology constitutes organisms of the same species living in the same place and same time. It may comprise of the dynamics of a single population of any living thing (earth­worm, fox, whale, pine tree etc.) or may focus on how two populations (predator and its prey or parasite and its host) interact with each other.

At the level of population, evolu­tionary changes take place. It is also related directly to the management of fish and game populations, forestry and agriculture. Popu­lation ecology is also fundamental to our understanding of the dynamics of disease.

vii. Community Ecology:

Populations of many different organisms in a particular place are tied to one another by feeding rela­tionships and other interactions. These rela­tionships of interacting populations are called ecological communities and their study is under the purview of community ecology.

Community studies is principally on how biotic interactions such as predation, herbivory and competition influence the numbers and distributions of organisms. It has particular relevance in our understand­ing of the nature of biological diversity.

viii. Landscape Ecology:

These are of ecological fields whose study requires the synthesis of several other sub-fields of ecology. Landscape ecology is one that emphasizes the inter-connections among ecosystems of a region.

The values of land­scape ecology are:

(a) It emphasises on larger land areas of interacting ecosystems, i.e., next higher level of organisation above the local ecosystem, and

(b) Its tendency to compartmentalize. We study a lake or forest ecosys­tem but landscape ecology considers the con­nections between them. For example, herons forage in the lake, nest in the forest and, thus, the herons move nutrients from water to land.

ix. Conservation Biology:

This sub- field of ecology blends the concepts of gene­tics with population and community ecology. It takes a landscape approach and is related to the maintenance of biodiversity and the preservation of endangered species.

x. Restoration Ecology:

It relates to the re-establishing of the integrity of natural sys­tems that have been damaged by human activity.

It is the study of the fate and action of human-made substances, such as pesticides and detergents, in the natural world. Ecotoxicology focuses on the way in which human-made substances affect human health. Eco-toxicologists often use other animals, such as fish or small inverte­brates, as models for the action of the parti­cular toxic substance under study.

Environmentalism, conservationism and preservationism are social or political move­ments and not branches of ecology. Roadside trash pickups and city tree planting drives are well-intentioned public beautification and cleanup activities, but such activities are not science. Although everyone applauds such civic responsibilities, they however, do not increase our understanding of the natu­ral world.

The subfields of ecological studies pro­vide ways to think about the various approaches in ecology. However, in many cases, individual ecologists conduct work that crosses boundaries of these subfields. The natural curiosity of most ecologists, along with the complexity of nature, often encour­ages broad approaches. Ecological study, thus, is an integrative science, one that requires great innovation, breadth and curiosity.

Scope of Ecology:

The solution of a particular ecological problem requires several lines of approach. None of this constitute an end in itself but each one of these makes important contribution in making the picture com­plete.

These various lines of approach towards the ecological problem can be translated as:

(c) Climatic (both physical and chemical)

(e) Genetic and evolutionary.

Biotic factors are the direct outcome of the various types of activities amongst the animals. A competition for food and shelter always exists amongst the members of a community. This competition de­mands various types of activity amongst the animals.

Quantitative study includes an assessment of the population density in a given area and also an estimation of the number of members present in different communities. Information of this kind is of immense value in solving many problems like food availability and movement within a parti­cular colony.

Climatic factors include both physical and chemical conditions present in a habitat. These factors are ever changing in nature. Physical factors include mainly temperature, light and humidity. Chemical factors include acidity or salinity that are specially present in aquatic habitat. Some animals are so sensitive that a minute climatic change becomes fatal to them. Climatic factors play an important role in the distribution of animals.

Taxonomy means classification, naming and description of organisms. A mere naming of a large number of animals of a given area, as was done earlier in ecolo­gical surveys, is meaningless without a consideration of the circumstances that enable them to live there. Thus a com­plementary observation of the various eco­logical factors together with taxonomy is emphasized in ecology.

The genetic and evolutionary aspects have taken a rightful place in ecological problems. In recent years the knowledge of heredity and the mechanism of the opera­tion of Natural Selection have increased to a considerable extent.

Evolution is no longer regarded as a thing of the past and it has been proved that evolution is a dynamic process though the progress is very slow. In certain circumstances it has become possible to detect and to measure the rate of evolution in wild population.

The above subdivisions form the back­bone of the study of ecology. The inter­relationship existing between these sub­divisions can be best understood with the help of an example. Let us assume that we want to study the ecology of a given spe­cies of edible fish inhabiting a large lake, with an object of establishing a new colony of these fishes to be started else­where.

In so doing, the first information that we need is that whether the food available in the new place is to be taken by these fishes. Our second enquiry would be to find out whether predators are pre­sent in the locality.

These two are included within the biotic factors. We will have to determine the number of fishes that are to be let loose in the new locality and the number is to be determined in such a way that they can live there without being overcrowded.

Herein lies the involvement of the quantitative aspect. We will have to study the water itself and to find out the extent of the fluctuations in its constitution such as salt content, acidity or alkalinity in order to determine the tolerance of the fishes in the changing factors.

If the first lake is a very old one and the fish in question had been isolated there for a great period of time, it is possible that a subspecies or local race might evolve there. In such cases the taxonomist might come forward and help identifying the species. Such a situation opens up a case for the Geneticists and Evolutionists to find out how and at what rate the new forms have evolved.


Oxygen Cycle

The oxygen cycle is the cycle that helps move oxygen through the three main regions of the Earth, the Atmosphere, the Biosphere, and the Lithosphere. The Atmosphere is of course the region of gases that lies above the Earth’s surface and it is one of the largest reservoirs of free oxygen on earth. The Biosphere is the sum of all the Earth’s ecosystems. This also has some free oxygen produced from photosynthesis and other life processes. The largest reservoir of oxygen is the lithosphere. Most of this oxygen is not on its own or free moving but part of chemical compounds such as silicates and oxides.

The atmosphere is actually the smallest source of oxygen on Earth comprising only 0.35% of the Earth’s total oxygen. The smallest comes from biospheres. The largest is as mentioned before in the Earth’s crust. The Oxygen cycle is how oxygen is fixed for freed in each of these major regions.

In the atmosphere Oxygen is freed by the process called photolysis. This is when high energy sunlight breaks apart oxygen bearing molecules to produce free oxygen. One of the most well known photolysis it the ozone cycle. O2 oxygen molecule is broken down to atomic oxygen by the ultra violet radiation of sunlight. This free oxygen then recombines with existing O2 molecules to make O3 or ozone. This cycle is important because it helps to shield the Earth from the majority of harmful ultra violet radiation turning it to harmless heat before it reaches the Earth’s surface.

In the biosphere the main cycles are respiration and photosynthesis. Respiration is when animals and humans breathe consuming oxygen to be used in metabolic process and exhaling carbon dioxide. Photosynthesis is the reverse of this process and is mainly done by plants and plankton.

The lithosphere mostly fixes oxygen in minerals such as silicates and oxides. Most of the time the process is automatic all it takes is a pure form of an element coming in contact with oxygen such as what happens when iron rusts. A portion of oxygen is freed by chemical weathering. When a oxygen bearing mineral is exposed to the elements a chemical reaction occurs that wears it down and in the process produces free oxygen.

These are the main oxygen cycles and each play an important role in helping to protect and maintain life on the Earth.

If you enjoyed this article there are several other articles on Universe Today that you will like. There is a great article on the Carbon Cycle. There is also an interesting piece on Earth’s atmosphere leaking into space.

There are also some great resources online. There is a diagram of the oxygen cycle with some explanations on the NYU website. You should also check out the powerpoint slide lecture on the oxygen cycle posted on the University of Colorado web site.

You should also check out Astronomy Cast. Episode 151 is about atmospheres.


Exchanging Oxygen and Carbon Dioxide

The primary function of the respiratory system is to take in oxygen and eliminate carbon dioxide. Inhaled oxygen enters the lungs and reaches the alveoli. The layers of cells lining the alveoli and the surrounding capillaries are each only one cell thick and are in very close contact with each other. This barrier between air and blood averages about 1 micron ( 1 /10,000 of a centimeter, or 0.000039 inch) in thickness. Oxygen passes quickly through this air-blood barrier into the blood in the capillaries. Similarly, carbon dioxide passes from the blood into the alveoli and is then exhaled.

Oxygenated blood travels from the lungs through the pulmonary veins and into the left side of the heart, which pumps the blood to the rest of the body (see Function of the Heart). Oxygen-deficient, carbon dioxide-rich blood returns to the right side of the heart through two large veins, the superior vena cava and the inferior vena cava. Then the blood is pumped through the pulmonary artery to the lungs, where it picks up oxygen and releases carbon dioxide.

The function of the respiratory system is to add oxygen to the blood and remove carbon dioxide. The microscopically thin walls of the alveoli allow inhaled oxygen to move quickly and easily from the lungs to the red blood cells in the surrounding capillaries. At the same time, carbon dioxide moves from the blood in the capillaries into the alveoli.

To support the absorption of oxygen and release of carbon dioxide, about 5 to 8 liters (about 1.3 to 2.1 gallons) of air per minute are brought in and out of the lungs, and about three tenths of a liter (about three tenths of a quart) of oxygen is transferred from the alveoli to the blood each minute, even when the person is at rest. At the same time, a similar volume of carbon dioxide moves from the blood to the alveoli and is exhaled. During exercise, it is possible to breathe in and out more than 100 liters (about 26 gallons) of air per minute and extract 3 liters (a little less than 1 gallon) of oxygen from this air per minute. The rate at which oxygen is used by the body is one measure of the rate of energy expended by the body. Breathing in and out is accomplished by respiratory muscles.

Gas Exchange Between Alveolar Spaces and Capillaries

The function of the respiratory system is to move two gases: oxygen and carbon dioxide. Gas exchange takes place in the millions of alveoli in the lungs and the capillaries that envelop them. As shown below, inhaled oxygen moves from the alveoli to the blood in the capillaries, and carbon dioxide moves from the blood in the capillaries to the air in the alveoli.


شاهد الفيديو: معلومات حول الاكسجين (كانون الثاني 2022).