Download
1 / 21
220 likes | 578 Vues
מים – גורם א-ביוטי . דבי סומך – תיכון מקסים לוי - לוד. IN ITS ORDINARINESS WATER IS EXTRAORDINARY בפשטות שלהם המים הם חומר יוצא מהכלל. המים - מבוא. המים הם אחד החומרים הנפוצים ביותר על כדור הארץ. שלושה רבעים מפניו מכוסים במים. 2/3 מגופם של בני אדם מורכב ממים.
E N D
מים – גורם א-ביוטי דבי סומך – תיכון מקסים לוי - לוד
IN ITS ORDINARINESS WATER IS EXTRAORDINARY בפשטות שלהם המים הם חומר יוצא מהכלל.
המים - מבוא • המים הם אחד החומרים הנפוצים ביותר על כדור הארץ. • שלושה רבעים מפניו מכוסים במים. • 2/3 מגופם של בני אדם מורכב ממים. • הסביבה הפנימית של התאית היא סביבה מימית. המים מהווים סביבה מתאימה לקיום תהליכים כימיים . • המים מסייעים להובלה של חומרים, בתוך הגוף ומחוצה לו.
מחסור במים יכול לגרום למצב של עקה (STRESS). • באזורים שונים בהם המים מהווים גורם מגביל, נמצא אצל בעלי החיים והצמחים התאמות שונות לחיים בסביבה זו. • המים הם סביבת חיים מיוחדת במינה. החוקרים משערים שהיצורים החיים הראשונים התפתחו במים. • החקלאות שמספקת את המזון של כל בני האדם על פני כדור הארץ לא יכולה להתקיים ללא מים.
התכונות המיוחדות של המים • מולקולות המים הן קוטביות. O HH קוטב שלילי חמצן מימן מימן • הקוטביות גורמת ל: • מולקולות המים נמשכות זו לזו • מולקולות מים נמשכות למולוקולות אחרות קוטב חיובי
הקוטביות של מולקולת המים משפיעה על יכולת ההמסה של המים. • מולקולות המים עצמן נמשכות אחת לשנייה ויוצרות את מתח הפנים החזק של המים. תכונה זו מאפשרת למשל לחרקים ללכת על המים.
המים מסייעים לשמירה על טמפרטורה היזכרו בנושאים שלמדנו בשנה שעברה על התפקיד של הדם. בגופנו איברים הפעילים מאוד כמו הלב המייצר כמות רבה של E חום, ואיברים שפחות פעילים. הדם הזורם בגופינו מפזר את הE חום כך שהטמפרטורה בכל איברי וחלקי הגוף יהיו שוויים (פחות או יותר). מצב דומה יש במנוע של המכונית. במנוע מתרחש תהליך דומה לתהליך הנשימה התאית שבו נשרף הדלק. בתהליך נוצר E חום רב.
מסביב למנוע יש צינורות עם מים, המים זורמים בצינורות והחום מהמנוע עובר לצינורות. המים יוצאים מהמנוע לרדיאטור שהוא מבנה מפוצל מאוד הנמצא בקדמת המכונית וחשוף לאוויר בזמן הנסיעה. המים מעבירים את הE חום מהמים לאוויר וכך המנוע של המכונית מתקרר. למים יש חום סגולי מאוד גבוה. אם נשווה את הזמן שלוקח לחמם 100 מ"ל מים ו100 מ"ל כוהל, נראה שהכוהל יתחמם הרבה יותר מהר. את התופעה ניתן לראות בשעת צהריים בחוף הים. החול מאוד חם ואילו המים עדיין קרים.
ה"אנומליה של המים" ככל שמורידים את טמפרטורת המים והם מתקררים, עולה גם הצפיפות שלהם - כלומר אותו מספר של מולקולות מים תופס נפח קטן יותר. תהליך זה מתרחש עד טמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס. מתחת לטמפרטורה זו מתחילות מולקולות המים להפוך לגבישי קרח. המרווחים בין המולקולות בגבישי הקרח גדולים יותר, וצפיפות המים הולכת ויורדת, עד קפיאתם המוחלטת בטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס. מסיבה זאת הקרח קל יותר, והוא צף על פני המים. כך מבודד הקרח את שכבת המים שמתחתיו מן האוויר הקר שמעליו ומאפשר לבעלי חיים להתקיים מתחתיו.
חשיבות המים לחיי האורגניזמים המים בתאהתא הוא סביבה מימית שבה מתרחשים תהליכים שונים בהם המים משמשים כמגיבים או מהווים תוצרים. התהליכים הם: • בנייה של חומרי • פירוק של חומרים • הפקת אנרגיה בתהליך הנשימה התאית • הובלת חומרים
המים בחיי היצורים החיים • הובלת חומרים מומסים – בזכות היכולת של המים להמיס חומרים רבים הם משמשים להובלה של חומרים אלה בבעלי חיים ובצמחים. בצמחים במיוחד המים משמשים להובלה של מינרלים מהשורשים ותוצרי פוטוסינתזה מהעלים לשאר חלקי הצמח. • תאי רבייה מועברים במים – ישנם בעלי חיים ימיים ויבשתיים (דו-חיים) התלויים במים לקיום תהליך הרבייה.
שמירת היציבות בצמחים לא מעוצים (עשבוניים)- בצמחים צעירים וצמחים חד שנתיים אין חומרים מעוצים (מהמילה עץ). קל להבחין בחשיבות המים לשמירת היציבות בצמח כאשר מתבוננים בצמחים שעברו כמישה.השקיית הצמחים לפני הנקודה הקריטית תגרום לצמח לחזור לעצמו ולהזדקף. צמח שחלו בו תהליכי נזק בלתי הפיכים, עבר כמישה סופית ולא יכול להתאושש.
המים כבית גידול המים מהווים בית גידול נוח כי: • אין סכנת התייבשות לתאים • אין שינויים קיצוניים בטמפרטורה בין יום ללילה • יש הספקה סדירה של חומרים שונים המומסים במים (חמצן) • יצורים ללא שלד כמו מדוזה יכולים לחיות במים, כי המים מהווים תמיכה מספקת • יש זרמי מים המקלים על זרימת תאי הרבייה
המים אמנם מהווים בית גידול נוח ודי יציב, אבל יש מספר קשיים שהיצורים חייבים להתמודד איתם: • ריכוז נמוך של חמצן מומס במים • דיפוסיה מוגברת של מים ומלחים בין היצור לסביבה כתוצאה מקשיים אלה נוצרו לאורך ההיסטוריה התאמות שונות של בעלי חיים וצמחים לקשיים אלה.
התאמת מבנה הגוף לתנועה במים – למשל מבנה גוף הידרודינמי, הפרשה של ריר על העור החיצוני להקטין את החיכוך, קרומי שחייה כמו שיש לעופות המים מקלים על התנועה והשחייה במים. • התאמת אברי הנשימה לריכוז חמצן במים - החמצן המומס במים הוא פחות זמין מאשר החמצן הנמצא באוויר. הזימים הם האיברים המאפשרים קליטה של כמות חמצן מירבית מהמים.
הפרשת עודפי המים ביצורים החיים במים מתוקים- ביצורים החיים במים מתוקים מתרחש תהליך מתמיד של כניסת מים אל תוך גוף היצור. תהליך זה נקרא אוסמוזה והוא מתקיים בגלל מפל הריכוזים הקיים בין הסביבה הפנימית לסביבה החיצונית של היצור. ביצורים שונים התפתחו מנגנונים ואיברים להתמודדות עם עודפי המים. לסנדלית החד- תאית החיה במים מתוקים, חודרים מים כתוצאה ממפל הריכוזים. עודפי המים מסולקים בעזרת בועית מתכווצת המתמלאת מפעם לפעם ומתרוקנת.
הפרשת עודפי מלחים בבית גידול של מים מלוחים-יצורים החיים בבתי גידול אלה נתקלים בפני שתי בעיות:א. הצטברות של המלחים בתוך הגוף של היצור כתוצאה ממפל הריכוזים. מצב זה יכול להיות מסוכן לקיום של היצור – רעילות ופגיעה באברונים.ב. איבוד מים מהיצור לסביבה – מאותה הסיבה שהמים יוצאים בגלל מפל הריכוזים הם גם נכנסים.
התמודדות עם מחסור במים החיים ביבשה התפתחו רק לאחר שיצורים (צמחים ובעלי חיים)פיתחו התאמות שונות לחיים בסביבה היבשתית. • כיסוי שטח הגוף במעטה אטום למים – בצמחי יבשה וכל בעלי החיים ביבשה. • הגנה על האזורים השונים בהם מתרחשים חילופי הגזים - חילוף גזים (בצמחים ובבע"ח) יכול להתקיים רק כאשר שטח הפנים של התאים הואלח. מצב הקיים בריאות, וגם בפתחי הפיונית.
רבייה שאינה תלויה במים – יצורים החיים במים נעזרים במים להעביר תאי רבייה. יצורים החיים ביבשה נדרשים למצוא התאמות לשמירה על תאי הרבייה מפני התייבשות וגם דרך להעביר את תאי הרבייה מהזכר לנקבה.
שאלות • הגדירו את המושגים הבאים:אוסמוזה נקודת כמישהיונקות קוטיקולהפיוניות דיות • סכמו על ההתאמות של צמחים לחיים ביבשה. • סכמו על ההתאמות לחיסכון במים של בעלי חיים יבשתיים.
