Przyroda, strona 15

Ten wpis mówi o metabolizmie biosfery, czyli o procesach jakie w niej zachodzą. Życie to właściwość 1 lub wielokomórkowych osobników, cechuje też całą biosferę, metabolizm biosfery to cykliczne procesy utleniania i redukcji związków węgla, CO2 naturalnie jest w atmosferze, wodzie i osadach, rośliny pobierając go z atmosfery i redukują do glukozy (CH3O)4, czyli związku węgla, powstała energia jestmagazynowana w wysokoenergetycznych wiązaniach. Utlenianie glukozy daje energię i powstaje CO2, istoty żywe szybko utleniają związki węgl w czynnikach abiotycznych utlenianie zachodzi wolno. Metabolizm to system reakcji redox, czyli z jednej strony oddanie, z drugiej przyjęcie elektronu, tu wodór rozpada się na kationy, uwolnione są 4 elektrony, tlen je akceptuje, wodór jest donorem (dawcą elektronów), tlen akceptorem (biorcą), donor to reduktor, akceptor to utleniacz.
2H2=4H++4e-, O2+4e-=O2-2.
Potencjał redox, każda rzecz to albo utleniacz albo reduktor, wszystko zależy do czego związek ma większe powinowactwo. Najwięcej E daje oddychanie tlenowe, siarkowe, nitryfikacyjne, tlenorodna fotosynteza roślin i bakterii (sinic). Przekroczenie progu reakcji redox daje ciepło i katalizatory-enzymy. Różne organizmy mają różne strategie metaboliczne, do reakcji metabolicznych potrzebne są substraty:
a) strukturalne, niezbędne do budowy ciał-organogenezy: węgiel C, tlen O, wodór H, azot N, siarka S.
b) donor elektronów, dostarcza ich w czasie reakcji: wodó cząsteczkowy H2, siarkowodór H2S, jony amonowe NH3-.
c) akceptor elektronów, uwalnia energię potrzebną do pracy komórek jony azotanowe NO3-. siarczanowe SO2-.
Procesy zachodzące w organizmach żywych: biosynteza-budowa biomasy, oddychanie, uwalnianie energii.
Organizmy dzielimy na cudzożywne, heterotrofy, jedzą części innych organizmów oraz samożywne, autotrofy, same syntetyzują związki odżywcze.
Cheterotrofy wykorzystują energię chemiczną, chemoheterotrofy i fizyczną, fotoheterotrofy. Chemoheterotrofy wykorzystują energię chemiczną, dzielą sie na chemolitoautotrofy, które wydzielają enzymy do środowiska utleniają związki mineralne ze skał, powstałę elektrony odbiera akceptor, redukowany do związków organicznych i chemoorganoautotrofy produkują związki organiczne potrzebne do dalszych procesów metabolicznych, bakterie te wykazują trawienie zewnątrzkomórkowe, bakterie biorą udział w metabolizowaniu zanieczyszczeń i oczyszczaniu gleby. Fotoautotrofy to fotolitoheterotrofy wykorzystują energię świetlną do pobierania minerałów, fotolitoautotrofy produkują ziwązki organiczne z nieorganicznych przy udziale światła.
Autotrofia, pierwsze autotrofy to chemoautotrofy, wykorzystwały CO2 i H2O i kosztem energii chemicznej uwalnianej z utleniania związków nieorganicznych, u dzisiejszych bakterii donor energii to azotyny, wodór, siarczki, związki amonowe, siarka rodzima, sole żelaza, metan, akceptor to O2, związki mineralne, siarczany, azotany, węglany. Chrmolitoautotrofysą samożywne, utleniają proste związki nieorganiczne, tu są bakterie nitryfikacyjne, żelaziste, wodorowe i siarkowe. Siarkowe utleniają H2S do S lub S do H2SO4, powstaje energia, powstają wolne elektrony, któe odbiera CO2 redukowany do związków organicznych, bakterie te zakwaszają otoczenie, żyją w pH<1, są bezbarwne donor do np. zredukowany związek siarki, tu jest np. Thiopbacillus sulfolobus. Nitryfikacyjne utleniają azotyny do azotanów, popwstaje energia, uwalniają się elektrony, CO2 redukowany jest do związków organicznych, powstają azotany, do azotanów utleniany jest też amoniak, tu jest Nitromonas nitrobacter. Żelaziste utleniają Fe2+ do Fe3+, powstaje energia, uchodzą elektrony, CO2 redukowamny jest do związkó organicznych, metanotrofyutleniają CH4 do CO2, który jest przejmuje elektrony i powstają związki organiczne, bakterie te są pochodzenia mineralnego, żyją w przewodach pokarmowych roslinożerców, są tu Methylomonas methanica, Methylococcus capsalatus.
Fotosynteza to synteza związków organicznych z CO2 i H2O. Fotolitoautotrofy, energia ze światła, donor elektronów to ziwązki mineralne, bakterie siarkowe, zielone i purpurowe np. Helicobacteria sp. Są samożywne. Fotosynteza tlenodonorowa, H2O rozkłąda się przy udziale światła do O, tlenu atomowego, energii i elektronów, to fotoliza wody, pobierany jest CO2 i redukowany do związków organicznych. Beztlenowa to utlenianie związków nieorganicznych np. H2S do siarki, S do siarczanów, wodó do wody, zachodzi przy udziale energii świetlnej, elektrony idą do CO2, są tu bakterie siarkowe, purpurowe i zielone, Helicobacteria, bakterie siarkowe beztlenowe to fototrofy obligatoryjne, utleniają siarczki, siarkę rodzimą i tiosiarczan, żyją w głębokich słodkich jeziorach, źródłach siarkowych i słonych bagnach. Purpurowe Chromatium thiocapsa, zielone Chlorobium sp., Pelodiction sp..
Fotoorganoautotrofy są samożywne, donor e- to związki organiczne, bakterie bezsiarkowe, purpurowe lub zielone. Donorem e- to substrat organiczny, związki siarki, H2.
Heterotrofia, cudzożywnośc, wykorzystywanie ciał innych istot, grzyby, zwierzęta i ludzie, nie budują ciał ze zw. nieorganicznych jedzą to co zrobią autotrofy lub heterotrofy. Oddychanie to uwalnianie substratów organicznych przy uwolnieniu energii potrzebnej do wykonania pracy (procesów życiowych).Jest oddychanie tlenowe i beztlenowe, utlenianie azotanów-denitryfikacja, siarczanów-desulfuryzacja, fermentacja, utlenianie Fe.
Oddychanie to proces odwrotny do syntezy-oddychanie komórkowe, tlenowe, zw. org. utleniają się do CO2, uwalniane są elektrony i energia, akceptacja elektronów daje wodę. Fe3+ do Fe2+, azotany do azotynów, siarczany do siarkowodoru, oddychanie tlenowe to utlenianie związków org. do CO2, powstaje enrgia do pracy, akceptorem jest O2, powstaje H2O, utlenianie zwi. org. tlenem daje najwięcej energii, największa różnica potencjału redox.
Oddychanie beztlenowe to denitryfikacja, jest to najprostszy sposób oddychania w biosferze, drugie po oddychaniu tlenowym pod względem energetycznym jest utlenianie azotanó i azotynów, prowadzi do uwolnienia N2, Nitrosomonas denitrificans.
Desulfuryzacja toredukcja siarczanowych jonów lub siarki rodzimej do jonów siarczkowych, wytrącają się siarczki metali, ciemnienie osadu w beztlenowych środowiskach, Desulfomonas pigra, Desulfobulbus sp. Desulfovibrio sp.
Redukcja żelaza Fe3+ do Fe2+, powstają nierozpuszczalne związki żelaza, ruda darniowa, limonit. Analogicznie zachodzi redukcja Mn 3+ do Mn2+.
Metanogeneza, wyspecjalizowane archeony z beztlenowych środowisk, bagien, osadó dennych, przewodów pokarmowych roślinożerców, przekształćają CO2 w CH4, niektóe te bakterie są termofilne, lubią ponad 80 st.
Fermentacja to beztlenowy proces cukrów i tłuszczy. Alkoholowa C6H12O6=C2H5OH+CO2 Zymomonas sp.
Masłowa, Clostridium botulinum C6H12O6+H2O=C3H4(COOH)3+2H2CO3+2H2.
Metanowa Metanotrix sp. CH3COOH=CH4+CO2.
Substraty fermentacji to cukry, kwasy tłuszczowe, aminokwasy, produkty to alkohole, aldehydy, CO2, CH4, H2.
Przedstawię teraz kilka reakcji chemicznych charakterystycznych dla danej strategii metabolicznej:
Oddychanie:
Bakterie utleniające wodór, bakterie wodorowe Hydrogenomonas H2 + 1/2 O2 = H2O + ATP; 1/2 oznacza, że reakcje nie są podawane w cząsteczkach, tylko w molach.
Bakterie utleniające amoniak, Nitromonas NH4++ 1,5 O2= NO2- + H2+ H2O + 2ATP.
Bakterie utleniające azotany, Nitrobacter NH4+1/2O2=NO3-+2H2+2ATP.
Bakterie utleniające związki siarki, bakterie siarkowe, Thiobacillus H2S+1/2O2=S+H2O+2ATP
S+1/2O2+H2O=SO42-+2H++ATP
Balterie utleniające jony żelaziste, bakterie żelazowe, Ferrobacillus Fe2++H2+1/2O2=Fe3++1/2H2O+ATP. Końcowe akceptory elektronów to pierwiastki inne niż O2, związki organiczne lub nieorganiczne i nieorganiczne: siarka, azotany, NOx, siarczany, chlorany.
Chemosynteza:
Chemolitoautotrofy. Bakterie siarkowe żyją w wodach słonych, morskich, źródłach siarkowych, osadach dennych, ściekach (H2S), tam gdzie są zw. siarki.
H2S+O2=2H++SO4-
S+H2O+1/2O2=2H++SO4-
Na2S2O3+H2O+2O2=2H++2Na++2SO42-
bakterie wykorzystują siarkowodór utleniają go do siarki S.
H2S+1/2O2=S+H2O.
Bakterie wodorowe wykorzystują wodór ze środowiska, w warunkach tlenowych akceptorem e-jest tlen, w beztlenowych inne pierwiastki np. Micrococcus denitrificans wykorzystuje azotany.
Bakterei żelaziste wyjirzystują też sole żelaza
4FeCO3+O2+6H2O=4fe(OH)3+4CO2
Fe2+ jest tylko w środowisku kwaśnym, w obojętnym pH utlenia się do Fe3+ i wytrąca się Fe(OH)3, więc bakterie żelaziste żyją tylko w środowiskach zakwaszonych.
Bakterie nitryfikacyjne są w glebie lu osadach dennych utleniają NO2- i NO3- lub amoniak Nitrosomonas, Nitrosycystis NH3+1/2O2=NO2-+H++H2O, enzym monooksygenaza amoniakowa przeksztalca amoniak w pośrednią hydroksylaminę NH2OH oksydoreduktaza hydroksylaminowa utlenia ją do azotynu, który bakterie Nitrobacter utleniają do azotanu NO2-+1/2O2=NO3- bakterie te przekształcają lotny amoniak powstały w wyniku rozkłądu martwej materii organicznej w nielotne azotyny i azotany, wzbogacają glebę w azot dostępny dla roślin.
Chemoorganoautotrofy utleniają proste, jednowęglowe związki, metan, metanol, mrówczan z użyciem O2, to metylotrofy np. Metylocystis, Methanomonas, do metylotrofów należą metanotrofy, utleniają CH4 do CO2, reakcja ma 2 etapy:
1) CH4+1/2O2=CH3OH=CHOH+2H
2) CHOH+H2O=2HCOOH=2H+CO2
Metylotrofy utleniają też metanol lub aldehyd mrówkowy, Pseudomonas oxalaticus utlenia mrówczan do CO2, wytworzony w tych reakcjach CO2 jest wykorzystywany do tworzenia własnych związków organicznych. Organizmy żyjąće w pobliżu kominów hydrotermalnych, źródeł solankowych i węglowodorowych mają w swoich tkankach symbiotyczne chemoautotrofy. Bakterie siarkowe produkują związki siarki dostępne dla roślin.
Fermentacja to rozkład związków organicznych do prostszych związków chemicznych, odbywa się w warunkach beztlenowych.
Fermentacja mlekowa, ma typy: homofermentatywna, cukrowce fermentują do kwasu mlekowego; fakultatywnie heterofermetyczna, cukrowce fermentują do kwasu mlekowego, powstaje też kwas octowy, etanol i CO2, heterofermentatywna, ma różne produkty uboczne i kwas mlekowy, pseudomlekowa zachodzi w mleku zakażonym Escherichia sp. i Micrococcus, oprócz mleczanu powstaje etanol, octan i CO2. C6H12O6=2CH3CHOHCOOH. Bakterie te mają znaczenie gospodarcze, odpowiadają za kiszenie ogórków, kapusty, produkcja sfermentowanych napojów mlecznych:kefirów, jogurtów, serów, produkcja zakwasów chlebowych, pieczenie chleba żytniego, producja wędlin.
Fermentacja alkoholowa to beztlenowy rozkłąd cukrów do alkoholi, tu są drożdże Saccaromyces cerevisiae, C6H12O6=C2H5OH+2CO2 znaczenie gospodarcze to produkcja alkoholi.
Fermentacja octowa utlenianie alkoholi do kwasu octowego, tu są Acetobacter C2H5OH+O2=CH3COOH+H2O służy do produkcji octu.
Fermentacja masłowa beztlenowy rozkład sacharydów do kwasu masłowego, wodoru i CO2, powstają również octan, bursztynian i etanol,tu jest Clostridium C6H12O6=Ch3CH2CH2COOH+CO2+2H2 zachodzi w przyrodzie np. rozkład szczątków roślin w zbiornikach wodnych i bagnach, wydziela się H2.
Fermentacja metanowa to wieloetapowy proces, którego końcowymi produktami są CH4 i CO2. Są tu etapy: hydroliza-rozkład złożonych związków org. białek, węglowodanów, tłuszczy do prostych związków rozpuszczalnych w wodzie monosaharydów, aminokwasó, kwasów tłuszczowych, robią ją bakterie hydrolityczne przy udziale enzymów, proteaz, lipaz, amylaz; kwasogeneza, acidogeneza-bakterie beztlenowe rozkłądają te proste związki org. do kwasów walerianowego, heksanowego, octowego, mrówkowego, propionowego, masłowego, alkoholi etanolu, metanolu, aldehydy, ketony i czasem CH4 i H2, część tych związkó wykorzystują bakterie octanogenne; octanogeneza-z kwasów i alkoholi powstaje kwas octowy, CO2 i H2, tu są bakterie nieselektywne, redukują jony siarczanowe do H2S, utl. wodór do H2O; metanogeneza-bakterie metanogenne rob ią CH4 z H2, CO2 i octanu CH3COOH=CH4+CO2, 4HCOOH=CH4+3CO2+2H2O, 4CH3OH=3CH4+CO2+2H2O biorą tu udział 3 typy bakterii: bakterie hydrolizujące związki organiczne, obligatoryjne, Bacillus, Pseudomonas, Clostridium, Bifidobacterium, fakultatywne, Streptococcus, Entherobacterium. Octanowe robią octany, są to syntroficzne, wykorzystują kwasy tłuszczowe, organiczne, alkohole, aldehydy, ketony, symbioza z metanogennymi, homoctanowe robią octan z CO2 i H2, Syntrophomonas wolfei i S. wolinii. Metanogenne wykorzystują octan lub CO2 i H2, obniżają pH środowiska przez produkcję kwasów org. Rozkłąd martwej materii org. Są jeszczxe fermentacje cukrów do kwasów organocznych np. cytrynowa dla przemysłu spożywczego i farmaceutycznego, robią ja pleśni np. Candida intermedia, C. lipolytica, C. tropicalis.
Produkcja pierwotna. Najważniejszą strategią metaboliczną w przyrodzie jest fotosynteza, to ona produkuje najwiecej biomasy, która potem jest konsumowana przez konsumensumentów. Korzystają z niej bakterie-sinice, jedno i wielokomórkowe glony i rośliny telomowe. Fotosynteza zachodzi przy udziale światłą, pasma promieniowania fotosyntetycznie czynnego PAR, prod. pierwotna brutto to cała biomasa z CO2 i H2O po zasymilowaniu, energia wiązana w ATP, energia potrzebna do budowy struktur komórkowych, cukry to produkty i substraty, netto to to co zostaje roslinie po obliczeniu strat na oddychanie. Produkcje pierwotną mierzymy badając całkowitą powierzchnię liści, ilośc chlorofilu z liścia-metody bezpośrednie, z maceratu przy pomocy chromatografii izolujemy chlorofil, zebranie roślin jednorocznych z korzeniami, suszymy je, ważymy przed i po wysuszeniu i wychodzi sucha masa, masa po odparowaniu wody, wieloletnie drzewa mierzymy porównują wysokość z roku obecnego i poprzednieo oraz średnicę pnia, to dendrometria. Metoda ciemnych i jasnych butelek, do przezroczystejbutelki wlewamy wodę, dodajemy glony, do ciemnej np. owiniętej w folięaluminiową butelki też, kłądziemy je do wody, po pewnym czasie mierzymy w nich poziom CO2, w jasnej butelce jest fotosynteza i oddychanie, w ciemnej tylko oddychanie. Porównując wyższe rośliny zamykamy je w pojemniku ciemnym i jasnym, zapewniamy przepływ powietrza, z jednej str. wpływa, z drugiej wylatuje i ww wlatującym oraz wylatującym powietrzu mierzymy poziom CO2. Wartości porównujemy imiędzy sobą i oboma pojemnikami. Metody pośrednie polegają na szacunkowym określeniu wymiany gazowej, wskaźnik powierzchni liścia i ilości chlorofilu. Mapa produktywności Ziemi, największa produktywność na równiku, najmniejsza na zwrotnikach. Największa dzienna produkcja pierwotna jest w tropikalnej dżungli, najmniejsza na pustyniach i w tundrze, najbardziej produktywne są wilgotne lasy równikowe, najmniej pustynie i tundra, w wodzie najbardziej produktywne są rafy koralowe i ujścia rzek, najmniej otwarta toń oceanu. Pustynie to także pustynie lodowe na biegunach. Małą produkcję mają też zarośla kolczaste, w lesie największą mają gałęzie i pnie drzew, niajmniejszą runo. Las ma większą produkcję od łąki. Fotosyntezę ograniczają woda, w zbiornikach wodnych pochłąnia pasmo PAR, niedobór azotu, rośliny nie pobierająazotu rozpuszczonego w wodzie, pobierają go tylko sinice, deficyt fosforu w pelagialu, toni wodnej, brak wody i niedobór pary wodnej, zamykanie szparek ograniczają lub hamują fotosyntezę. Produktywnośc maleje ze spadkiem opadów, motylkowe wiążą N2 z atmosfery dzięki bakteriom, niedobó fosforu niweluje mikoryza, symbioza z grzybami. Fotosynteza CAM, w dzień sparki są zamknięe ze względu na wysoką temperaturę, otwierają sie w nocy CO2 magazynopwany jest w kwasach organicznych, fotosynteza jest w nocy, to rosliny klimatu ciepłego i suchego, pustynie i półpustynie, kaktusowate Cactaceae, agawowate Agavaceae, wilczomleczowate Euphorbiaceae. Fotosynteza C3 dla roslin klimatu umiarkowanego, C4 klimat ciepły, oszczedza wodę, pustynie, lasy tropikalne, kukurydza, proso, komosa, trzcina cukrowa, brak fotooddychania, większa intensywność niż u C3, działa przy silnym świetle i wysokiej temperaturze, rośliny C4 są odporne na suszę i zasolenie. Szczegółowy opis fotosyntezy jest w dziale Fizjologia roślin.
Oprócz produkcji jest dekompozycja, przetwarzanie wielocząsteczkowej materii organicznej w proste związki nieorganiczne, CO2, H2O, H+ i inne jony, czyli rozkład. Całą zawarta we wiązaniach energia jest uwalniana jako ciepło, całkowita dekompozycja polega na utlenianiu związków chem. w tlenie. W biosferze dekompozycji dokonują rośliny, grzyby, rośliny, bakterie, konsumenci i inne zwierzęta. Po za biosferą to naturalne [ożary lasów i stepów. Rośliny oddychają i rozkłądają połowę materii związanej w wyniku fotosyntezy, powstaje CO2, H2O i ciepło. Oddychanie komórkowe to proces odwrotny do fotosyntezy, konsumenci I rzędu jedza rosliny, konsumenci wyższych rzędó jedzą konsumentów niższych rzędów, padlinożercy jedzą ich ciała. Dekomponują je do CO2, H2O, amoniaku, kwasu moczowego i mocznika, to trawienie komórkowe, z ciał roslin i zwierząt wychodzą proste związki, CO2, H2O rośliny, amkniak, kwas moczowy i mocznik, CO2 i H2O zwierzęta. Nekrofagi jedzą ciała innych zwierzą, to detrytusożercy (saprofagi, detrytofagi) jedząmartwą materię org. w glebie i mule dennym zbiorników wodnych, należą do różnych gr. systematycznych np. dżdżownice Lumbricidae, skoczogonki Collembola. Destruenci, bioreduktorzy rozkładają złożone związki organiczne do prostych związków gł. grzyby, bakterie, promienice. Dekompozycja na przykłądzie lasu. Martwa materia zalega na dnie lasu jako ściółka, opady materii org. ją odnawiają, liście opadająće jesienią, części nadziemne roślin zielnych, ciała roślin jednorocznych, odchody i ciała ziwerząt. W lesie lisciastym jest zróżnicowany materiał roślinny, co roku jest zrzucany ma skłądniki odżywcze, jedzą go zwierglebowe, szybko go przetwarzają, iglasty las ma materiał jednorodny, niejadalny lub ma szkodliwe związki, woski, zywice, wolniejszy rozkład ściółki. Grzyby robią dekompozycję. Zbadano w Anglii las bukowy i kasztanowy, dużo biogenów w glebie i liściach mało w ściółce, w ściółce były aminokwasy, cukry proste, celuloza, lignina, tłuszcze, żywice, woski, N, P, K, Ca, mał Zn, Mn. ściółka i gleba to schronienie zwierząt, fauny glebowej-edafonu, tu jest mikrofauna, najmniejsze zwierzęta, do 200 mikrometrów: pirewotniaki, roztocza, niceienie, wrotki, mezofauna, od 200 mikrometrów do 1 cm, skoczogonki, nicienie, prosionki, dwuparce, wazonkowce, pajęczaki, małę ślimaki, makro i megafauna są większe od 1 cm, dżdżownice, krety.
Etapy dekompozycji: 1) rozpuszczanie i wymywanie, fauna glebowa, mezo, makro i megafauna, rozdrabnia materiał biologiczny, mikroorganizmy glebowe rozpuszczają ja enzymami. Humifikacja to rozkład fragmentów, do wielkocząsteczkowych związków chem. kwasów huminowych, długich łąńcuchów z aminokwasów, huminów, soli kwasó huminowych, kwasów fulwowych, wszystkie te zw. to pochodne węgla 20 mineralizacja, uwalnianie zw. mineralnych, CH3NH4, siarczany, siarczki, H2O, CO2, H2S, fosforany. Intensywnośc mierzymy metodą ciemnych i jasnych butelek, jest w nich NaOH, absorbuje on CO2 i mierzymy tempo dekompozycji, metoda woreczków ściółkowych, próbkę ściółki wkłądamy do woreczków z oczkami różnej średnicy, przez nie wniak fauna glebowa, kłądziemy to w lesie, po czasie ważymy i patrzymy ile ubyło biomasy. Wskaźnik T95 mówi kiedy rozłoży sie 95% biomasy. Tempo rozkładu jest w równowadze, stała część materiału się rozkłada, opad materiału dzielony przez masę ściółki, stała >1, szybka dekompozycja w lasach deszczowych, więcej się rozkłada niż jest dostarczane-temperatura katalizuje procesy enzymatyczne, wilgotność zapewnia optymalne warunki dla bakterii i edafonu, małe tempo w tajdze i na torfowiskach, wolny riozkład na terenach trawiastych, w strefie umiarkowanej jest więcej materii organicznej niż w tropikach. Tempo rozkłądu zależy od jego rodzaju, temp. i wilgotności, najszybsze u grabu, najwolniejsze u buka. W czasie dekompozycji zmienia się skłąd chemiczny gleby. Gdy mało substancji odżywczych i wilgotno, najpierw ubywa cukrów prostych i skrobii, zostają trudno rozpuszczalne celuloza i lignina. Ubywa utlenianego C w ciałach, przybywa N i P wbudowanych do ciał organizmów, rośnie lub jest na stałym poziomie K, Mn, Mg, Ca. Czynniki biotyczne to organizmy żyjąće w ziemi, różnie wpływają na inne organizmy, bezpośrednio przez wiązania troficzne w ekosystemach lub pośrednio przezmodyfikację nieożywionych elementó siedliska, klimatu, gleby, zasobów naturalnych, wody, pierwiastków odżywczych.

W dzieciństwie często zwisaliśmy do góry nogami z trzepaka, mimo iż w filmach bohaterowie w takiej pozycji widzieli świat do góry nogami, to i tak my widzieliśmy normalnie, z tą różnicą, że to co normalnie było po prawej stronie, do góry nogami było po lewej i odwrotnie. Tak samo leżąc na boku na łóżku nie widzimy świata położonego na boku. Zawsze sufit czy niebo są na góze, a podloga i ziemia na dole. Dlaczego mimo różnego położenia góra zawsze pozostaje górą a dół dołem? Dlatego, że pojęcie góa dół nie powstaje w oku tylko w uchu i jest reakcją zmysłową na działanie siły grawitacji, która zawsze działa w pionie i jej kierunek idzie w dół.
Zmysł równowagi informuje nie tylko o kierunku działania siły ciążenia, ale i przyspieszeniach liniowych i kątowych-nawet z zamkniętymi oczami wiemy, w którą strone jedzie samochód lub inny pojazd i wiemy, gdzie skręca, informuje też o ruchach głowy, gdy np. kiwamy na tak lub nie. Narządem zmysłu równowagi jest błędnik połozony w uchu wewnętrznym, błednik jest wyodrębniony z kości skroniowej, ma kanały półkoliste, łagiewkę, woreczek i przewód slimakowy. Łagiewka i woreczek tworzą narząd otolitowy, są wyścielane orzęsionym nabłonkiem i wypełnione płynem, osklepkiem z kryształkami węglanu wapnia-otolitami, które pod wpływem ruchów, a także siły ciążenia poruszają się, ich ruch i zmiana cisnienia płynu uciska na nabłonek orzęsiony i informuje o kierunku ruchu i kierunku siły ciążenia. Jakkolwiek by głowy nie ułożyć zawsze dół jest tam gdzie jest skierowana siła ciążenia. W nabłonku sa zakończenia nerwu czaszkowego VIII przedsionkowo-ślimakowego, którym impuls idzie do mózgu. Intermpretacja sygnału jest w ośrodku słuchu i równowagi, gdzie zachodzi synchronizacja zmysłu równowagi z pozostałymi zmysłami np. ze wzrokiem i czuciem. Dlatego zawsze interpretacja obrazu pokazuje prawidłowo górę i dół bez względu na położenie głowy. Zaburzenia rówowagi powodują trudności w określeniu kierunku, ale nie tylko one. Jadąc po oktrągłym rusztowaniu na motorze siła odśrodkowa działa na osklepek, dzięki czemu w każdej pozycji kierowcy wydaje się, że jedzie po powierzchni ziemi, tak samo piloci mysliwców musza polegać na przyrządach inaczej nie potrafią okreslić kierunku, co ciekawe oni mogą zobaczyć świat do góry nogami dlatego, zaleznie jak osklepek jest spychany przez działające siły. Za to w stanie nieważkości w ogóle nie ma pojęcia góra dół, patrząc na cokolwiek astronauta w zależności od interpretacji widzi to w górze lub w dole, to jakbyśmy patrzyli na prostopadłościan i porównali go z pudełkie, zawsze jest taki sam, ale zależnie od naszej interpetacji, pudełko albo dnem lezy na podłożu albo jest połozone do góry dnem. choroba lokomycyjna to brak synchronizacji między błędnikiem a oczami co powoduje dezorientację i nudności. Zmysł równowagi rozwija się najszybciej, już w 6 miesiącu życia płodowego. Brakiem synchronizacji jest też zaburzenie polegające na postrzeganiu przez niektórych ludzi świata do góry nogami, odwrotnością jest synetsezja, czyli nadmierna synchronizacja zmysłów, polega ona na odbieraniu wrażeń wzrokowych w czasie działania bodźców dzwiekowych albo odwrotnie, często dźwięko towarzyszą wtedy wrażenia smakowe lub węchowe, a kolorom poszczególne dźwieki.

Torf to nie tylko paliwo, to najmłodszy węgiel kopalny, powstały z obumarłych części roślin. Powstaje na bagnach, torfowiskach, mokradłach, często z torfowców, torfowce rosną w górę, rozgałęziają się, na szczycie są gametofity i sporofity, części na dole zamierają i rozkładają się, im są niżej tym mają mniej tlenu. Szczątki ulegają humifikacji i przekształceniu w torf. Także inne części roślin, które opadną do bagien opadają na dno, gdzie są gromadzone, miażdżone pod kolejnymi warstwami i rozkładane. Nagromadzenie torfu to pierwszy etap powstawania węgla, torf stanowi paliwo, jest nawozem, ziemia uniwersalna do roślin doniczkowych to torf z piaskiem w rożnych proporcjach. Przygotowując działkę pod uprawy mieszamy górna warstwę ziemi z torfem, często podsypujemy torfem sadzonki i dorosłe rośliny. Wyróżniamy torf wysoki, niski, przejściowy, rodzaj torfu i jego skład zależą od warunków. Torf ma bituminy, kwasy organiczne, hemicelulozy, ligniny, huminy, białka, proteidy (krótkie polimery aminokwasów), cukry-disacharydy, monosacharydy, oligosacharydy. Torf wiąże 70% wody, chroni glebę przed wysychaniem. Torf wysoki powstaje w miejscach wysokiej wody bez odpływu, nie ma wielu substancji odżywczych, słabo wiąże wodę, jest brązowy, naturalny ma pH 3-4 (dla rododendronów, iglaków, azalii, borówek), odkwaszony ma pH 5-6, jest luźny, słabo absorbuje wodę, przepuszczalny, zakwasza glebę. Niski powstaje w miejscach z dobrym przepływem napowietrzonej wody, powstaje na terenach zalewowych, ma pH powyżej 6,5, jest żyzny, miesza się go z innymi glebami, jest czarny, może być zasolony. Pośredni powstaje, gdy woda płynie, a potem przestaje, jest mieszaniną obu torfów.

Torf w ogrodzie zakwasza glebę dla iglaków, azalii, rododendronów, pierisów, wrzosów, wrzośców, mącznicy, żurawiny, golterii, borówki, usypuje się z niego kopczyk lub miesza z podłożem przez przekopanie. Torf odkwaszony stanowi podłoże lub nawóz dla warzyw i roślin ozdobnych, użyźnia piasek, rozluźnia glinę, do użyźnienia gleby miesza się go z kompostem i obornikiem, do użyźnienia potrzeba 5-10 kg torfu na m2, by stosować jako nawóz, trzeba go przekopać z podłożem, odkwaszony torf odkwasza glebę, kwaśny zakwasza, w suchym przechowujemy cebulę roślin cebulowym. Torf kupujemy z pewnych źródeł bez śladów chwastów [https://muratordom.pl/ogrod/pielegnacja-roslin/nawozy-naturalne-kompost-i-torf-czy-mozna-uzyc-torfu-zamiast-kompostu-aa-Qd3Q-dvKY-Fc7b.html]

W kosmetyce torf ma działanie przeciwbakteryjne, ma kwasy organiczne, sole, okłady z rozgrzanego torfu – borowiny łagodzą bóle stawów, rozluźniają mięśnie, stawy. Stanisław Tołpa wyselekcjonował ekologiczne torfowiska, skąd torf ma ważne dla skóry fenolokwasy, fitohormony, aminokwasy, polisacharydy i pierwiastki: potas, żelazo, magnez, mangan, wapń, cynk, brom, ważne także dla roślin. Torf łagodzi uszkodzenia skóry, odżywia ją, nawilża, działa przeciwzmarszczkowo, pobudza odbudowę skóry [https://www.fit.pl/leczniczy-torf-dla-urody/3890/]. Torf ma analogi estrogenów łagodzące menopauzę i choroby kobiece. Torf przetworzony przez bakterie to borowina, ona łagodzi choroby stawów, bóle mięśni, przyspiesza krążenie. Są mydła, płyny do kąpieli, szampony z torfem, przeciwwskazania do użycia torfu to nadczynność tarczycy, żylaki (borowina rozszerza naczynia krwionośne i obniża ciśnienie, ułatwia przepływ krwi), miażdżyca [https://www.styl.pl/piekno/news-nieocenione-wlasciwosci-torfu,nId,4217446].

Borowina to nieodwodniony torf powstał przy niskim stężeniu tlenu. Borowina leczy wiele chorób układu krwionośnego, nerwowego, nadżerki pochwy, przewlekłe zapalenia kręgosłupa, mięśni, stawów, nerwobóle. Pobudza krążenie, łagodzi choroby żołądka i jelit. Na kąpiel potrzeba 100 kg borowiny w wodzie, ogrzewa się ją do 45 st. kąpie się 10-30 minut. Są okłady na ciało z pasty borowinowej, takie okłady przykładamy do chorych miejsc np. przeciążonych stawów na pół godziny przez 10 dni, okłady leczą też siniaki i urazy mechaniczne. Maść na chore stawy stosuje przez 3 tygodnie. Borowina w okładach pod folią zmniejsza cellulitis. Są maseczki borowinowe na twarz. Plastry borowinowe kładziemy na skórę i przykrywamy się kocem Przeciwwskazania do zabiegów w SPA i sanatoriach z borowiną to choroby tkanek miękkich, ostre stany zapalne, reumatyzm, cukrzyca, choroby serca, zakrzepica, choroby oczu, ciąża, nie wskazane dla osób po zawale, seniorów i dzieci do 7 roku życia. [https://www.medonet.pl/zdrowie,borowina---lecznicze-zastosowanie,artykul,1726315.html]. Kosmetyki z borowiną mogą być używane przez każdego, są to kremy, mydła, szampony, żele pod prysznic. W Polsce pierwszy raz użyto borowiny w 1858 r w Krynicy. Borowina rozszerza naczynia krwionośne, ułatwia przenikanie substancji odżywczych, poprawia ukrwienie tkanek, przyspiesza metabolizm, rozgrzewa, łagodzi ból działa przeciwbakteryjnie i przeciwwirusowo. Nawilża skórę, dostarcza jej związków wapnia, żelaza, krzemu, siarczanów glinu, potasu, sodu, magnezu, ma też enzymy, analogi hormonów i antybiotyki. Borowinę zmieszaną z wodą, nagrzana do 42 st, rozprowadza się na skórze. Kąpiel borowinowa 8 godzin po ćwiczeniach zapobiega zakwasom, ma trwać do 25 minut. Wysoka temperatura ułatwia pozbywanie się toksyn. Okłady, warstwę 5 cm podgrzanej do 40 st borowiny, przykrywamy prześcieradłem i warstwą kolejnych 5 cm borowiny, na to dajemy folię i koc, zabieg trwa do 30 minut. Borowina schłodzona do 3 stopni owinięta tetrą, przyłożona na 10-20 minut co 2 godziny redukuje siniaki i świeże urazy mechaniczne i przeciążenia stawów. Picie filtratu borowiny z wodą destylowaną łagodzi nadkwasotę. Jonoforeza, 3 razy w tygodniu przez 4 tygodnie, smarujemy 3 cm borowiny podgrzanej do 38 st, na przeciwległym biegunie ciała kładziemy metalową blaszkę, ułatwi to przeniknięcie jonów głęboko do ciała [https://www.doz.pl/czytelnia/a1141-Wlasciwosci_lecznicze_borowin]

Podkwiatek - liść wyrastający na szypulce kwiatowej pomiędzy kwiatem a węzłem, z którego wyrasta szypułka, zwiększa powierzchnię fotosyntezy i wymiany gazowej rosliny, jest lądowiskiem dla zapylaczy, które mogą na nim usiąść, dla niektórych roślin np. bungelwilli jest barwna i stanowi powabnię, dla nas ma znaczeniu przy oznaczaniu gautnków roślin.
Przysadka - liść z kąta, którego wyrasta kwiat, jest lądowiskiem dla zapylaczy, u niektórych kwiatów jest barwny i stabilizuje okwiat w przestrzeni, zwiększa powierzchnię asymilacyjną, u niektórych roślin np. u wilczomleczu pieknego jest barwny i stanowi powabnię. Utraw przekształceniem podsadek są plewki dolne i astrowatych plewinki, które wyrastają w kątów kwiatów w koszyczkach.
Podsadka - liść z kąta, którego wyrasta kwiatostan, jest lądowiskiem dla zapylaczy, u niektórych kwiatów jest barwny i stabilizuje okwiat w przestrzeni, zwiększa powierzchnię asymilacyjną, u niektórych roślin np. u lipy jest barwny i stanowi powabnię. u astrowatych stanowią okrywę powabni, u traw plewy, ma znaczenie w taksonomii.
Przylistek - dodatkowy twór na ogonku liściowym,moża wyrastać u nasady liścia siedzącego, zazwyczaj parzysty, chronią pąki liściowe przed uszkodzeniem, zwiększaja pow. fotosyntezy, u robini pseudoakacji są zmienione w ciernie, dzielimy je na wolne, czyli niezrośnięte z ogonkiem liściowym, przyrosnięte, które wewnętrznym brzegiem przyrastają do ogonka, trwałe, które istnieją tak długo jak liście i nietrwałe, opadaja często po rozwinięciu z paków, mają znaczenie w taksonomii. u ramienic właściwych przyliski wyrastają pod nibyliśćmi, mają różne kszałty, są związane z okorowaniem, czyli warstwą komórek otaczającą plechę glonu.
Podsadki, przysadki i podkwiatki są liśćmi przykwiatowymi różniącymi się od liści właściwych wyglądem, u astrowatych, szczeciowatych i baldaszkowatych zebrane są w okrywy, jako listki okrywy, które okrywają kwiatostany.
Pseudancjum - kwiatostan udający pojedynczy kwiat u asrowatych, szczeciowatych i koniczyny z bobowatych jako koszyczki i główki, a u jednoliściennych u obrazkowatych np. kalii, obrazków plamistych anturium i skrzydłokwiatu.
Cyjacjum u wilczomleczy pojedyncze kwiaty rozdzielnopłciowe zebrane w jeden obupłciowy kwiatostan.

Chimera to organizm zbudowany z komórek różnych kodach DNA, w świecie roślin chimery powstają wskutek krzyżowania różnych gatunków w obrębie jednego rodzaju, ale i u zwierząt zdarzają się chimery. Najczęstszą przyczyną powstawania chimer u ludzi jest zapłodnienie jednej komórki jajowej dwoma plemnikami, zdarza się ot niezwykle rzadko, ponieważ po połączeniu plemnika z komórką jajową jej osłonka staje się nieprzenikniona dla innych plemników, ale czasem się zdarza. Czasami taki zarodek dzieli się na bliźnięta, czasami pozostaje niepodzielony, wtedy jest chimera (zamiast diploida, triploid, mający 69 chromosomów zamiast 46). Czasem zdarza się, że dwie komórki jajowe zapłodnią dwa plemniki (bliźniaki dwujajowe) i dojdzie do wchłonięcia słabszego bliźniaka. Czasami podczas podziału komórek w czasie formowania płodu część z nich ulegnie mutacji, wtedy mamy do czynienia z mozaicyzmem gonadalnym. Czasem po rozdzieleniu komórki na dwa bliźnięta jedno z nich zostaje wchłonięte przez drugie, czasem silniejszy bliźniak odbiera słabszemu pokarm i słabszy płód obumiera i jest spontanicznie roniony, czasem zostaje wchłonięty i tworzy nowotwory np. niewykształcone rączki czy nóżki w ciele żywego bliźniaka. Takie tkanki pasożytują na organizmie żywiciela. Nazywa się to potworniakami. Pozostałości po bliźniaku umiejscowione w danych narządach porażają ich pracę np. pracę płuc, mózgu, jelit. Potworniaki nie są złośliwe, łatwo można je całkowicie usunąć. Jednak powoduje on różne szkody, z porażeniem mózgowym włącznie. Czasem drugi płód umiejscawia się w narządach rodnych dziewczynki, kiedy wchodzi ona w okres dojrzewania może dojść do inkubacji bliźniaka i jego narodzin. Szacuje się, że co 24 ciąża jest bliźniacza, tylko bliźniaki zostają wchłonięte. Także w przypadku kompletnego podziału komórki jajowej (bliźniaki jednojajowe) może dojść do wchłonięcia słabszego bliźniaka [http://www.medonet.pl/ciaza-i-dziecko/choroby-dzieciece,wchloniety-blizniak,artykul,1686688.html]. Innym zjawiskiem jest chimeryzm matczyno-płodowy,kiedy komórki płodu przenikają przez łożysko do organizmu matki i umiejscawiają się w różnych tkankach. Są podejrzenia, że może to być przyczyna częstszych chorób autoimmunologicznych u kobiet (organizm kobiety rozpoznaje obce komórki we własnych tkankach i atakuje je, najpierw komórki płodu, z czasem stan zapalny przenosi się na całą tkankę, a organizm uczy się tworzyć przeciwciała przeciw własnym komórkom), mogą też sprzyjać rozwojowi nowotworów. Są hipotezy, że komórki płodu chronią kobiety przed niektórymi nowotworami, rzeczywiście ciąża zmniejsza ryzyko niektórych nowotworów, ale osobiście uważam, że ma to związek z gospodarką hormonalną matki, a nie komórkami płodu. Większość tych komórek obumiera po porodzie, ale u części kobiet pozostaje w tkankach przez kilka lat, natomiast już jedna ciąża wystarczy, by zminimalizować ryzyko raka chorób kobiecych (dlatego warto dopuszczać samiczki do partnera przed sterylizacją). Czasami komórki te powodują stany rzucawkowe, stwierdzono dużą liczbę tych komórek w narządach gł. płucach kobiet, który doznały rzucawki. Zdarza się, że komórki płodu mają męski kariotyp, pozostałości po synach, takie kobiety mają zwiększone ryzyko zachorowania na marskość wątroby. Także komórki matki wnikają między tkanki dzieci i np. obecność żeńskich komórek w trzustce syna może być przyczyną cukrzycy typu I (wynikającej z wadliwej pracy trzustki). Taka obecność komórek matki o innym DNA może być przyczyną chorób autoimmunologicznych u mężczyzn [http://www.czytelniamedyczna.pl/801,mikrochimeryzm-potencjalna-przyczyna-chorob-autoimmunologicznych.html]. Chimeryzm występuje u wszystkich organizmów w tym ssaków.