Mitokondri ve kloroplastların ortak yapıları nelerdir? Mitokondri ve kloroplastlar arasında işlevsel ve yapısal açıdan benzerlikler nelerdir? Hücre konumu ve bölünmesi

Su kütleleri, içinde oluşan büyük hacimli sulardır. belirli parçalar okyanuslardır ve sıcaklık, tuzluluk, yoğunluk, şeffaflık, içerdiği oksijen miktarı ve diğer birçok özellik bakımından birbirlerinden farklılık gösterirler. Farklı hava kütleleri, onların içinde büyük değer sahip olmak dikey imar. Derinliğe bağlı olarak aşağıdaki türler ayırt edilir: su kütleleri:

Yüzey suyu kütleleri. 200-250 m derinliğe kadar yerleştirilmişlerdir. Burada su sıcaklığı ve tuzluluk oranı sıklıkla değişir, çünkü bu su kütleleri yağışların ve tatlı karasal suların akışının etkisi altında oluşur. Yüzey su kütlelerinde dalgalar ve yatay dalgalar oluşur. okyanus akıntıları. Bu tip su kütlesinde en iyi içerik plankton ve balık.

Orta su kütleleri. 500-1000 m derinliğe kadar bulunurlar.Temel olarak, bu tür kütle her iki yarım kürenin tropikal enlemlerinde bulunur ve artan buharlaşma ve tuzluluğun sürekli artması koşulları altında oluşur. Derin su kütleleri. Alt sınırları 5000 m'ye kadar ulaşabilir. Oluşumları yüzey ve ara su kütlelerinin, kutupsal ve tropikal kütlelerin karışımıyla ilişkilidir. Dikey olarak çok yavaş, yatay olarak ise 28 m/saat hızla hareket ederler.

Alt su kütleleri. Dünya Okyanusunda 5000 m'nin altında bulunurlar, sürekli tuzluluğa ve çok yüksek yoğunluğa sahiptirler.

Su kütleleri yalnızca derinliğe göre değil aynı zamanda kökene göre de sınıflandırılabilir. İÇİNDE bu durumda Aşağıdaki su kütleleri türleri ayırt edilir:

Ekvatoral su kütleleri. Güneş tarafından iyi ısıtılırlar, sıcaklıkları mevsimlere göre 2°'den fazla değişmez ve 27 - 28°C'dir. Bu enlemlerde yoğun yağışlar ve okyanusa akan nehirler nedeniyle tuzdan arındırılırlar, dolayısıyla bu suların tuzluluğu tropikal enlemlere göre daha düşüktür.

Tropikal su kütleleri. Ayrıca güneş tarafından iyi ısıtılırlar, ancak buradaki su sıcaklığı ekvator enlemlerine göre daha düşüktür ve 20-25°C'ye ulaşır. Tropikal enlemlerdeki suların sıcaklığı mevsimsel olarak 4° değişir. Bu tür su kütlesinin su sıcaklığı hakkında büyük etki okyanus akıntıları vardır: okyanusların batı kısımları, geldikleri yer sıcak akıntılar ekvatordan, soğuk akıntılar oraya geldiği için doğudakilerden daha sıcak. Bu suların tuzluluğu ekvatordakilerden önemli ölçüde daha yüksektir, çünkü burada aşağı doğru hava akımlarının bir sonucu olarak yüksek tansiyon ve az yağış var. Nehirlerin de tuzdan arındırma etkisi yoktur çünkü bu enlemlerde çok az sayıda bulunmaktadır.

Orta su kütleleri. Mevsimlere göre bu enlemlerde su sıcaklığı 10° farklılık gösterir: kışın su sıcaklığı 0° ila 10°C arasında değişir ve yazın 10° ila 20°C arasında değişir. Bu sular zaten mevsimlerin değişmesiyle karakterize edilir, ancak bu karada olduğundan daha geç meydana gelir ve o kadar belirgin değildir. Tuzdan arındırma etkisi yağışlar, bu sulara akan nehirler ve bu enlemlere giren buzdağları tarafından uygulandığından, bu suların tuzluluğu tropik sulara göre daha düşüktür. Ilıman su kütleleri aynı zamanda batı ve batı arasındaki sıcaklık farklarıyla da karakterize edilir. doğu kısımları okyanuslar: Okyanusların batı kısımları soğuk olup, burada soğuk akıntılar geçer, doğu kısımları ise sıcak akıntılar tarafından ısıtılır.

Kutupsal su kütleleri. Kuzey Kutbu'nda ve Antarktika kıyılarının açıklarında oluşurlar ve akıntılarla ılıman ve hatta tropik enlemlere taşınabilirler. Kutupsal su kütleleri, bol miktarda yüzen buzun yanı sıra devasa buz alanları oluşturan buzla da karakterize edilir. İÇİNDE Güney Yarımküre kutupsal su kütlelerinin olduğu bölgelerde deniz buzuılıman enlemlere Kuzey'den çok daha uzağa uzanırlar. Yüzen buzun güçlü bir tuzdan arındırma etkisi olduğundan kutupsal su kütlelerinin tuzluluğu düşüktür.

Arasında farklı türler Su kütlelerinin kökenleri farklı olduğundan net sınırlar yoktur, ancak geçiş bölgeleri. Sıcak ve soğuk akıntıların buluştuğu yerlerde en açık şekilde ifade edilirler. Su kütleleri atmosferle aktif olarak etkileşime girer: ona nem ve ısı verir, karbondioksiti emer ve oksijeni serbest bırakır. En çok karakteristik özellikler su kütleleri tuzluluk ve sıcaklıktır.

Hava kütlelerinin dönüşümü

Hava kütlelerinin geçtiği yüzeyin etkisi alt katmanlarını etkiler. Bu etki, buharlaşma veya yağış nedeniyle havanın nem içeriğinde değişikliklere neden olabileceği gibi, gizli ısının salınması veya yüzeyle ısı alışverişi sonucu hava kütlesinin sıcaklığında da değişikliklere neden olabilir.

Masa 1. Oluşum kaynağına bağlı olarak hava kütlelerinin sınıflandırılması ve özellikleri

Hava kütlelerinin hareketiyle ilişkili dönüşümlere dinamik denir. Farklı irtifalardaki hava hızları neredeyse kesinlikle farklı olacaktır, bu nedenle hava kütlesi tek bir birim olarak hareket etmez ve hız değişiminin varlığı türbülanslı karışıma neden olur. Hava kütlesinin alt katmanları ısınırsa kararsızlık meydana gelir ve konvektif karışım gelişir. Diğer dinamik değişiklikler büyük ölçekli dikey hava hareketiyle ilişkilidir.

Bir hava kütlesinde meydana gelen dönüşümler, ana tanımına başka bir harf eklenerek gösterilebilir. Hava kütlesinin alt katmanları geçtiği yüzeyden daha sıcaksa "T" harfi, daha soğuksa "X" harfi eklenir. Sonuç olarak, soğuma üzerine, sıcak deniz kutup hava kütlesinin stabilitesi artarken, soğuk deniz kutup hava kütlesinin ısıtılması kararsızlığına neden olur.

Dünyanın herhangi bir yerindeki hava koşulları, belirli bir hava kütlesinin hareketinin ve onunla birlikte meydana gelen değişikliklerin bir sonucu olarak düşünülebilir. Orta enlemlerde yer alan Birleşik Krallık, çoğu hava kütlesi türünden etkilenir. O böyle iyi örnekçalışmak hava koşulları yüzeye yakın hava kütlelerinin dönüşümünden kaynaklanır. Esas olarak dikey hava hareketlerinden kaynaklanan dinamik değişiklikler de hava koşullarının belirlenmesinde çok önemlidir ve her özel durumda göz ardı edilemez.

Britanya Adaları'na ulaşan Deniz Polar Havası (MPA), tipik olarak MPA tipindedir ve bu nedenle dengesiz bir hava kütlesidir. Yüzeyindeki buharlaşmanın bir sonucu olarak okyanusu geçerken yüksek bir ısıyı korur. bağıl nem ve bunun sonucunda - özellikle öğle saatlerinde bu hava kütlesinin gelişiyle Dünya'nın sıcak yüzeyinde kümülüs ve kümülonimbus bulutları görünecek, sıcaklık ortalamanın altına düşecek, yazın sağanak yağışlar, kışın ise yağışlar görülecek. sıklıkla kar veya topaklar şeklinde düşebilir. Sert rüzgarlar ve havadaki konvektif hareketler toz ve dumanı dağıtacağından görüş iyi olacaktır.

Oluşum kaynağından gelen deniz kutup havası (MPA) güneye geçerse ve ardından güneybatıdan Britanya Adaları'na doğru yönelirse, pekala ısınabilir, yani TMAF tipi olabilir; buna bazen "deniz kutup havasına dönüş" denir. O getiriyor normal sıcaklıklar ve hava durumu, HMPV ve MTV hava kütlelerinin gelişiyle oluşan hava durumu arasındaki ortalama.

Deniz tropikal havası (MTA) genellikle TMTV tipinde olduğundan stabildir. Okyanusu geçtikten sonra Britanya Adaları'na ulaşıp soğuduktan sonra su buharıyla doyurulur (veya doymaya yakın hale gelir). Bu hava kütlesi, bulutlu gökyüzü ve görüş mesafesinin zayıf olduğu ılıman bir havayı da beraberinde getirir ve batı Britanya Adaları'nda sis yaygındır. Orografik engellerin üzerine çıkıldığında stratus bulutları oluşur; Bu durumda çiseleyen yağmurların daha şiddetli yağmurlara dönüşmesi yaygındır ve sıradağların doğu tarafında sürekli yağmur vardır.

Kıtasal tropik hava kütlesi, oluşumunun kaynağında kararsız olup, alt katmanları Britanya Adaları'na ulaştığında sabit kalsa da, üst katmanları kalmaya devam ediyor. kararsız durum yaz aylarında gök gürültülü sağanak yağışlara neden olabilir. Ancak kışın hava kütlesinin alt katmanları oldukça stabildir ve orada oluşan bulutlar stratus tipindedir. Tipik olarak böyle bir hava kütlesinin gelişi, sıcaklıkların ortalamanın oldukça üzerine çıkmasına ve sis oluşmasına neden olur.

Kıtasal kutup havasının gelmesiyle birlikte Britanya Adaları kışın çok soğuk havalar yaşar. Oluşum kaynağında bu kütle sabittir, ancak daha sonra alt katmanlarda kararsız hale gelebilir ve üzerinden geçerken Kuzey Deniziönemli ölçüde su buharına “doymuş” olacaktır. Ortaya çıkacak bulutlar kümülüs tipindedir, ancak stratokümülüs de oluşabilir. Kış aylarında Birleşik Krallık'ın doğu kesiminde şiddetli yağmur ve kar yağışı yaşanabilir.

Arktik hava (AW), oluşum kaynağından Britanya Adaları'na kadar gittiği yola bağlı olarak karasal (CAV) veya denizsel (MAV) olabilir. CAV, Britanya Adaları'na giderken İskandinavya'yı geçiyor. Kıtasal kutup havasına benzer, ancak daha soğuktur ve bu nedenle kış ve ilkbaharda sıklıkla kar yağışını da beraberinde getirir. Arktik deniz havası Grönland ve Norveç Denizi üzerinden geçer; daha soğuk ve daha dengesiz olmasına rağmen soğuk deniz kutup havasıyla karşılaştırılabilir. Kış ve ilkbahar aylarında Arktik hava, yoğun kar yağışları, uzun süreli don olayları ve son derece iyi görüş koşullarıyla karakterize edilir.

Oşinograflar su kütlelerini tanımlarken hava kütlelerine uygulanana benzer bir kavram kullanırlar. Su kütleleri esas olarak sıcaklık ve tuzluluk ile ayırt edilir. Ayrıca su kütlelerinin yüzeydeki karışık katmanda bulundukları ve sabit atmosfer koşullarından etkilendikleri belirli bir alanda oluştuğuna inanılmaktadır. Eğer içindeyse uzun süre su sabit bir durumda kaldığında tuzluluğu bir dizi faktör tarafından belirlenecektir: buharlaşma ve yağış, içeri akış tatlı su kıyı bölgelerinde nehir akışı, yüksek enlemlerde buzun erimesi ve oluşması vb. Aynı şekilde sıcaklığı da radyasyon dengesi tarafından belirlenecektir. su yüzeyi ve atmosferle ısı alışverişi. Suyun tuzluluğu azalıp sıcaklık artarsa ​​suyun yoğunluğu azalacak ve su sütunu stabil hale gelecektir. Bu koşullar altında yalnızca sığ bir yüzey suyu kütlesi oluşabilir. Ancak tuzluluk artar ve sıcaklık düşerse su yoğunlaşır, batmaya başlar ve önemli dikey kalınlığa ulaşan bir su kütlesi oluşabilir.

Su kütlelerini ayırt etmek için, okyanusun belirli bir bölgesinde farklı derinliklerde elde edilen sıcaklık ve tuzluluk verileri, sıcaklığın ordinat ekseninde ve tuzluluğun apsis ekseninde gösterildiği bir diyagram üzerinde çizilir. Tüm noktalar artan derinlik sırasına göre bir çizgi ile birbirine bağlanır. Su kütlesi tamamen homojen ise böyle bir diyagramda tek bir nokta ile temsil edilecektir. Suyun türünü belirlemek için kriter görevi gören bu özelliktir. Böyle bir noktanın yakınındaki gözlem noktaları kümesi, belirli bir su türünün varlığına işaret edecektir. Ancak su kütlesinin sıcaklığı ve tuzluluğu genellikle derinlikle değişir ve su kütlesi şu şekilde karakterize edilir: T-S tablosu belli bir eğri. Bu farklılıklar, içinde oluşan suyun özelliklerindeki küçük değişikliklerden kaynaklanabilir. farklı zamanlar yıl ve uğradım farklı derinlikler yoğunluğuna göre. Bunlar aynı zamanda su kütlesinin oluşumunun gerçekleştiği bölgedeki okyanus yüzeyindeki koşullardaki değişikliklerle de açıklanabilir ve su dikey olarak değil, eşit yoğunluktaki bazı eğimli yüzeyler boyunca batabilir. Q1 yalnızca sıcaklık ve tuzluluğun bir fonksiyonu olduğundan T-S diyagramında çizgiler çizilebilir. eşit değerler q1,. Su kolonunun stabilitesi hakkında bir fikir karşılaştırılarak elde edilebilir. T-S tablosu izolinlerin kapsamı q1 ile.

Oluşan su kütlesi, hava kütlesi gibi, yol boyunca dönüşüme uğrayarak oluşum kaynağından hareket etmeye başlar. Yüzeye yakın karışık katmanda kalırsa veya onu terk edip tekrar geri dönerse, atmosferle daha fazla etkileşime girmesi suyun sıcaklığında ve tuzluluğunda değişikliklere neden olacaktır. Başka bir su kütlesi ile karışması sonucu yeni bir su kütlesi ortaya çıkabilir ve özellikleri, iki orijinal su kütlesinin özellikleri arasında orta düzeyde olacaktır. Su kütlesinin atmosferin etkisi altında dönüşümü sona erdiği andan itibaren sıcaklığı ve tuzluluğu ancak karıştırma işlemi sonucunda değişebilir. Bu nedenle bu tür özelliklere muhafazakar denir.

Su kütlesinin genellikle belirli bir değeri vardır. kimyasal özellikler, doğal biyotasının yanı sıra tipik sıcaklık ve tuzluluk ilişkileri (T-S ilişkileri). Su kütlesini karakterize eden yararlı bir gösterge genellikle çözünmüş oksijen konsantrasyonunun yanı sıra besin maddelerinin (silikatlar ve fosfatlar) konsantrasyonudur. Belirli bir su kütlesine özgü deniz organizmalarına gösterge türler denir. Belirli bir su kütlesi içinde kalabilirler çünkü onun fiziksel ve kimyasal özellikler onları tatmin eder ya da sadece plankton oldukları için su kütlesi ile birlikte oluşum alanından taşındıkları için. Ancak bu özellikler kimyasal ve kimyasal etkiler sonucu değişmektedir. biyolojik süreçler, okyanusta akar ve bu nedenle korunumlu olmayan özellikler olarak adlandırılır.

Oldukça açık bir örnek, yarı kapalı rezervuarlarda oluşan su kütleleridir. Baltık Denizi'nde oluşan su kütlesi, önemli miktarda fazlalığın neden olduğu düşük tuzluluğa sahiptir. nehir akışı ve buharlaşma sırasındaki yağış miktarı. Yaz aylarında bu su kütlesi oldukça ısınır ve bu nedenle yoğunluğu çok düşüktür. Oluşum kaynağından İsveç ile Danimarka arasındaki dar boğazlardan akar ve burada okyanustan boğazlara giren alttaki su katmanlarıyla yoğun bir şekilde karışır. Karıştırmadan önce yazın sıcaklığı 16°C'ye yakın, tuzluluğu ise %8'den azdır. Ancak Skagerrak Boğazı'na ulaştığında karışma sonucu tuzluluk oranı yaklaşık %20'ye kadar çıkar. Düşük yoğunluğu nedeniyle yüzeyde kalır ve atmosferle etkileşimi sonucu hızla dönüşür. Dolayısıyla bu su kütlesinin açık okyanus alanlarında gözle görülür bir etkisi yoktur.

Akdeniz'de buharlaşma, yağış ve nehir akışı şeklinde tatlı su akışını aşıyor ve dolayısıyla tuzluluk oranı artıyor. Kuzeybatı kesiminde Akdeniz Kışın soğuma (esas olarak mistral adı verilen rüzgarlarla ilişkili), tüm su sütununu 2000 m'den daha derinlere kadar kaplayan konveksiyona yol açabilir, bu da %38,4'ten daha fazla tuzluluk ve 0,000°C sıcaklıkta son derece homojen bir su kütlesinin oluşmasına neden olabilir. yaklaşık 12,8° İLE. Bu su kütlesi Cebelitarık Boğazı yoluyla Akdeniz'i terk ettiğinde yoğun bir karışıma maruz kalır ve Atlantik'in bitişiğindeki Akdeniz suyunun en az karışan katmanı veya çekirdeği %36,5 tuzluluk oranına ve 11°C sıcaklığa sahiptir. ° C. Bu katman var yüksek yoğunluk ve bu nedenle 1000 metre derinliğe kadar batar. Bu seviyede sürekli karışarak yayılır, ancak çekirdeği hala Atlantik Okyanusu'nun çoğundaki diğer su kütleleri arasında tanınabilmektedir.

İÇİNDE açık okyanus Merkezi su kütleleri yaklaşık 25° ila 40° enlemlerinde oluşur ve daha sonra eğimli izopiknaller boyunca dalar ve ana termoklinin üst kısmını işgal eder. İÇİNDE Kuzey Atlantik böyle bir su kütlesi karakterize edilir T-S eğrisi başlangıç ​​değeri 19°C ve %36,7 ve nihai değeri 8°C ve %35,1'dir. Daha yüksek enlemlerde, düşük tuzluluk ve düşük sıcaklık ile karakterize edilen ara su kütleleri oluşur. Antarktika Orta Su Kütlesi en yaygın olanıdır. Sıcaklığı 2° ila 7°C, tuzluluk oranı %34,1 ila %34,6 0'dır ve yaklaşık 50°S'ye daldıktan sonra. w. 800-1000 m derinliğe kadar kuzeye doğru yayılır. En derin su kütleleri, suyun kışın çok düşük sıcaklıklara kadar soğuduğu yüksek enlemlerde oluşur. düşük sıcaklıklar genellikle donma noktasına kadar, böylece tuzluluk donma işlemiyle belirlenir. Antarktika dip su kütlesi -0,4°C sıcaklığa ve %34,66 0 tuzluluğa sahiptir ve 3000 m'den fazla derinliklerde kuzeye doğru yayılır. Norveç ve Grönland denizlerinde oluşan Kuzey Atlantik derin dip su kütlesi. İskoçya'dan akan Grönland Eşiği gözle görülür bir dönüşümden geçiyor, güneye yayılıyor ve Atlantik Okyanusu'nun ekvatoral ve güney kısımlarında Antarktika'nın dip su kütlesini bloke ediyor.

Su kütleleri kavramı okyanuslardaki dolaşım süreçlerinin tanımlanmasında önemli bir rol oynamıştır. Okyanusların derinlerindeki akıntılar doğrudan gözlem yoluyla incelenemeyecek kadar yavaş ve değişkendir. Ancak T-S analizi, su kütlelerinin çekirdeklerinin belirlenmesine ve dağılım yönlerinin belirlenmesine yardımcı olur. Ancak hareket hızlarını belirlemek için karışma hızı ve korunumlu olmayan özelliklerin değişim hızı gibi başka verilere ihtiyaç vardır. Ancak genellikle elde edilemezler.

Atmosferdeki ve okyanustaki hareketler sınıflandırılabilir çeşitli şekillerde. Bunlardan biri, hareketin laminer ve türbülanslı olarak bölünmesidir. Laminer akışta akışkan parçacıkları düzenli bir şekilde hareket eder ve akım çizgileri paraleldir. Türbülanslı akış kaotiktir ve bireysel parçacıkların yörüngeleri kesişir. Düzgün yoğunluktaki bir akışkanda, laminer moddan türbülans moduna geçiş, hız belirli bir kritik değere ulaştığında, viskoziteyle orantılı ve yoğunluk ve akış sınırına olan mesafeyle ters orantılı olduğunda meydana gelir. Okyanusta ve atmosferde akıntılar çoğunlukla çalkantılıdır. Ayrıca, bu tür akışlarda etkili viskozite veya türbülanslı sürtünme, genellikle moleküler viskoziteden birkaç kat daha büyüktür ve türbülansın doğasına ve yoğunluğuna bağlıdır. Doğada laminer rejimin iki durumu gözlenir. Biri çok akıyor ince tabaka Pürüzsüz bir sınıra bitişik olan diğeri, dikey hız dalgalanmalarının küçük olduğu, önemli dikey stabiliteye sahip katmanlardaki (örneğin, atmosferdeki ters katman ve okyanustaki termoklin gibi) harekettir. Bu gibi durumlarda dikey hız kayması türbülanslı akışlardan çok daha fazladır.

Atmosfer ve okyanustaki hareketleri sınıflandırmanın bir başka yolu, bunların uzaysal ve zamansal ölçeklere göre ayrılmasının yanı sıra hareketin periyodik ve periyodik olmayan bileşenlerinin tanımlanmasına dayanmaktadır.

En büyük uzay-zamansal ölçekler, atmosferdeki alize rüzgarları veya okyanustaki Körfez Akıntısı gibi sabit sistemlere karşılık gelir. Her ne kadar içlerindeki hareket dalgalanmalar yaşasa da bu sistemler, birkaç bin kilometrelik mekansal ölçeğe sahip, az çok sabit dolaşım unsurları olarak düşünülebilir.

Bir sonraki yer mevsimsel döngüselliğe sahip süreçler tarafından işgal ediliyor. Bunlar arasında musonlardan ve bunların neden olduğu Hint Okyanusu akıntılarından ve aynı zamanda yön değiştirmelerinden özellikle bahsetmek gerekir. Bu süreçlerin mekansal ölçeği de birkaç bin kilometre civarındadır, ancak belirgin bir periyodiklikle ayırt edilirler.

Zaman ölçeği birkaç gün veya hafta olan süreçler genellikle düzensizdir ve binlerce kilometreye varan mekansal ölçeklere sahiptir. Bunlar, çeşitli hava kütlelerinin aktarımıyla ilişkili rüzgar değişimlerini ve değişime neden olmak Britanya Adaları gibi bölgelerdeki hava koşullarının yanı sıra okyanus akıntılarındaki benzer ve sıklıkla ilgili dalgalanmalar.

Birkaç saatten bir veya iki güne kadar zaman ölçeğindeki hareketler göz önüne alındığında, aralarında açıkça dönemsel olanların da bulunduğu çok çeşitli süreçlerle karşılaşıyoruz. Bu, güneş radyasyonunun günlük döngüsüyle ilişkili günlük bir periyodiklik olabilir (örneğin, bir esintinin karakteristiğidir - gündüzleri denizden karaya ve geceleri karadan denize esen rüzgar); bu, gelgitlerin özelliği olan günlük ve yarı günlük periyodiklik olabilir; bu, siklonların hareketi ve diğer atmosferik rahatsızlıklarla ilişkili bir periyodiklik olabilir. Bu tür hareketin mekansal ölçeği 50 km'den (esintiler için) 2000 km'ye (orta enlemlerdeki basınç çöküntüleri için) kadardır.

Saniyelerle, daha az sıklıkla dakikalarla ölçülen zaman ölçekleri, düzenli hareketlere - dalgalara karşılık gelir. En yaygın rüzgar dalgaları Okyanus yüzeyinde yaklaşık 100 m'lik bir uzaysal ölçeğe sahip olan rüzgar altı dalgaları gibi daha uzun dalgalar da okyanusta ve atmosferde meydana gelir. Bu tür zaman ölçeklerine sahip düzensiz hareketler, örneğin sert rüzgarlar şeklinde kendini gösteren türbülanslı dalgalanmalara karşılık gelir.

Okyanusun veya atmosferin bazı bölgelerinde gözlemlenen hareket, her biri belirli bir hareket ölçeğine karşılık gelen hızların vektör toplamı ile karakterize edilebilir. Örneğin, zamanın bir noktasında ölçülen hız, türbülanslı hız titreşimlerini ifade eden ve biçiminde temsil edilebilir.

Hareketi karakterize etmek için, yaratılışında yer alan kuvvetlerin bir tanımını kullanabilirsiniz. Ölçek ayırma yöntemiyle birleştirilmiş bu yaklaşım, sonraki bölümlerde konuyu açıklamak için kullanılacaktır. çeşitli formlar hareketler. Burada, eyleminin neden olabileceği çeşitli kuvvetleri dikkate almak uygun olacaktır. yatay hareketler okyanus ve atmosferi etkileyebilir veya etkileyebilir.

Kuvvetler üç kategoriye ayrılabilir: dış, iç ve ikincil. Dış güçlerin kaynakları dışarıdadır sıvı ortam. Bu kategoriye girer yerçekimi çekimi Güneş ve Ay, gelgit hareketlerinin yanı sıra rüzgar sürtünme kuvvetine de neden olur. İç kuvvetler sıvı bir ortamdaki kütle veya yoğunluğun dağılımıyla ilgilidir. Yoğunluğun eşit olmayan dağılımı, okyanus ve atmosferin eşit olmayan ısınmasından kaynaklanır ve sıvı ortam içinde yatay basınç gradyanları oluşturur. İkincil derken, bir akışkana yalnızca akışkana göre hareket halindeyken etki eden kuvvetleri kastediyoruz. dünyanın yüzeyi. Bunlardan en bariz olanı her zaman harekete karşı yönlendirilen sürtünme kuvvetidir. Farklı sıvı katmanları birlikte hareket ediyorsa farklı hızlarda Bu katmanlar arasında viskozite nedeniyle oluşan sürtünme, daha hızlı hareket eden katmanların yavaşlamasına, daha yavaş hareket eden katmanların ise hızlanmasına neden olur. Akış yüzey boyunca yönlendiriliyorsa, o zaman sınıra bitişik katmanda sürtünme kuvveti akış yönünün tam tersidir. Her ne kadar sürtünme atmosferik ve okyanus hareketlerinde genellikle küçük bir rol oynasa da, eğer sürdürülmezse bu hareketler sönümlenecektir. dış kuvvetler. Bu nedenle, diğer kuvvetler olmasaydı hareket tekdüze kalamazdı. Diğer iki ikincil kuvvet ise hayali kuvvetlerdir. Hareketin dikkate alındığı koordinat sisteminin seçimiyle ilişkilidirler. Bu Coriolis kuvvetidir (daha önce bahsettiğimiz) ve merkezkaç kuvveti, bir vücut bir daire içinde hareket ettiğinde ortaya çıkar.

Bir daire içinde sabit hızla hareket eden bir cisim, hareketinin yönünü sürekli olarak değiştirir ve bu nedenle ivme yaşar. Bu ivme, yörüngenin anlık eğrilik merkezine doğru yönlendirilir ve denir. merkezcil ivme. Bu nedenle daire üzerinde kalabilmek için cismin dairenin merkezine doğru bir miktar kuvvete maruz kalması gerekir. Gösterildiği gibi ilkokul ders kitapları dinamiğe göre, bu kuvvetin büyüklüğü mu 2 /r veya mw 2 r'ye eşittir; burada r, vücudun kütlesidir, m, vücudun bir daire içindeki hızıdır, r, dairenin yarıçapıdır, ve w açısal hız bir cismin dönüşü (genellikle saniyede radyan cinsinden ölçülür). Örneğin trende seyahat eden bir yolcu için eğrisel yörünge, hareket tekdüze görünüyor. Yüzeye göre hareket ettiğini görüyor sabit hız. Ancak yolcu, dairenin merkezinden yönlendirilen belli bir kuvvetin - merkezkaç kuvvetinin - hareketini hisseder ve bu kuvvete dairenin merkezine doğru eğilerek karşı koyar. Daha sonra merkezcil kuvvetin, destek koltuğunun veya tren tabanının reaksiyonunun yatay bileşenine eşit olduğu ortaya çıkar. Başka bir deyişle, görünen durumunu korumak düzgün hareket Yolcunun merkezcil kuvvetin merkezkaç kuvvetine eşit büyüklükte ve zıt yönde olması gerekir.

Tüm ökaryotik hücre türlerinde mitokondri bulunur (Şekil 1). Yuvarlak gövdelere veya çubuklara, daha az sıklıkla ipliklere benziyorlar. Boyutları 1 ila 7 mikron arasında değişmektedir. Bir hücredeki mitokondri sayısı birkaç yüz ile onbinler arasında (büyük protozoalarda) değişir.

Pirinç. 1. Mitokondri. Üstte - idrar yolundaki mitokondri (?) Işık mikroskobu altında görülebilen tüpler. Aşağıda - üç boyutlumitokondriyal organizasyon modeli: 1 - cristae; 2 - haricimembran; 3 - iç zar; 4 - matris

Mitokondri iki zardan oluşur:harici Ve dahili arasında yer alanzarlar arası boşluk . İç zar, plakalar veya tüpler olan birçok girinti (krista) oluşturur. Bu organizasyon çok büyük bir alan sağlıyor iç zar. İçerdiği enerjinin dönüşümünü sağlayan enzimler içerir. organik madde ah (karbonhidratlar, lipitler), hücrenin yaşamı için gerekli olan ATP enerjisine dönüştürülür. Bu nedenle mitokondrinin işlevi katılmaktır.enerji hücresel süreçler. Bu yüzden büyük sayı mitokondri, örneğin çok fazla iş yapan kas hücrelerinde doğaldır.

Plastidler. İÇİNDE bitki hücreleriözel organeller bulunur - genellikle iğ şeklinde veya yuvarlak bir şekle sahip, bazen daha karmaşık olan plastidler. Üç tip plastid vardır - kloroplastlar (Şekil 2), kromoplastlar ve lökoplastlar.

Kloroplastlar farklı yeşil pigmentin neden olduğu - klorofil, süreci sağlamak fotosentez yani organik maddelerin sudan (H2O) sentezi ve karbondioksit(CO 2) enerji kullanımı güneş ışığı. Kloroplastlar esas olarak yaprak hücrelerinde (yüksek bitkilerde) bulunur. Kloroplast içeriğini çevreleyen, birbirine paralel yerleştirilmiş iki zardan oluşurlar - stroma. İç zar çok sayıda düzleştirilmiş kese oluşturur. tilakoidler, istiflenmiş olanlar (bir madeni para yığını gibi) - tahıllar - ve stromada yat. Klorofil içeren tilakoidlerdir.

Kromoplastlar hücrelerinde bol miktarda bulunan birçok çiçek ve meyvenin sarı, turuncu ve kırmızı rengini belirler. Bileşimlerindeki ana pigmentler şunlardır: karotenler. Kromoplastların işlevsel amacı renkli hayvanları çekmek, çiçeklerin tozlaşmasını ve tohumların yayılmasını sağlamaktır.

Pirinç. 2. Plastidler: A- Elodea yaprak hücrelerindeki kloroplastlar, görülebilir ışık mikroskobunda;B - şema iç yapı kloroplastdüz kese yığınları olan grana ile,kloroplastın yüzeyine dik olarak yerleştirilmiş;V - Daha detaylı diyagram anastomozlaşmayı gösterenbireysel granül odalarını birbirine bağlayan tüpler

Lökoplastlar- bunlar bitkilerin yeraltı kısımlarındaki hücrelerde (örneğin patates yumrularında), tohumlarda ve sapların çekirdeğinde bulunan renksiz plastidlerdir. Lökoplastlarda nişasta esas olarak glikozdan oluşur ve bitkilerin depolama organlarında birikir.

Bir türden plastidler diğerine dönüşebilir. Örneğin, ne zaman sonbahar değişimi Yaprak rengindeki kloroplastlar kromoplastlara dönüşür.

1. Organelleri üç gruba ayırın: tek membranlı, çift membranlı ve membransız.

Ribozomlar, lizozomlar, plastitler, Golgi kompleksi, kofullar, hücre merkezi, mitokondri, endoplazmik retikulum.

Tek membran: lizozomlar, Golgi kompleksi, vakuoller, endoplazmik retikulum.

Çift zar: plastidler, mitokondri.

Membran olmayan: ribozomlar, hücre merkezi.

2. Mitokondri nasıl yapılandırılmıştır? Hangi işlevi yerine getiriyorlar?

Mitokondri yuvarlak gövdelere, çubuklara veya filamentlere benzeyebilir. Bunlar çift zarlı organellerdir. Dış membran pürüzsüzdür, mitokondri içeriğini hiyaloplazmadan ayırır ve farklıdır yüksek geçirgenlikİçin çeşitli maddeler. İç zar daha az geçirgendir; mitokondriye doğru yönlendirilen çok sayıda kıvrım olan kristaları oluşturur. Cristae nedeniyle iç zarın yüzey alanı önemli ölçüde artar. Mitokondrinin iç zarı, hücresel solunum sürecine katılan ve ATP sentezini sağlayan enzimler içerir. Dış ve iç zarlar arasında zarlar arası bir boşluk vardır.

Mitokondrinin iç boşluğu jel benzeri bir matrisle doludur. Enzimler, amino asitler, dairesel DNA molekülleri, her türlü RNA ve diğer maddelerin yanı sıra ribozomlar dahil olmak üzere çeşitli proteinler içerir.

Mitokondrinin işlevi, oksidasyon sırasında hücresel solunum sırasında açığa çıkan enerji nedeniyle ATP sentezidir. organik bileşikler. Başlangıç ​​aşamaları Mitokondrideki maddelerin oksidasyonu matriste meydana gelir ve ardından iç zarda oksidasyon meydana gelir. Dolayısıyla mitokondri hücrenin “enerji istasyonlarıdır”.

3. Hangi tür plastidleri biliyorsunuz? Nasıl farklılar? Sonbaharda yapraklar neden yeşilden sarıya, kırmızıya, turuncuya döner?

Ana plastid türleri kloroplastlar, lökoplastlar ve kromoplastlardır.

Kloroplastların rengi yeşildir çünkü... ana fotosentetik pigmentleri içerir - klorofiller. Kloroplastlar ayrıca turuncu, sarı veya kırmızı karotenoidler içerir. Tipik olarak kloroplastlar bikonveks mercek şeklindedir. İç zar sistemi iyi gelişmiştir, tilakoidler yığınlar halinde toplanır - grana. Ana işlev kloroplastlar - fotosentezi gerçekleştirir.

Lökoplastlar renksiz plastidlerdir. Tahıl içermezler ve pigment içermezler. Yedek parçalar lökoplastlarda biriktirilir besinler– nişasta, proteinler, yağlar.

Kromoplastlar içerdikleri karotenoid içeriğinden dolayı turuncu, sarı veya kırmızı renktedir. Kromoplastların şekli çeşitlidir - disk şeklinde, hilal şeklinde, eşkenar dörtgen, piramidal vb. Bu plastidlerin iç zar sistemi yoktur. Kromoplastlar olgun meyvelerin (örneğin domates, üvez meyveleri, kuşburnu) ve diğer bazı bitki organlarının (örneğin havuç kökleri) parlak rengini belirler.

Bitki yaşlandığında kloroplastların içindeki kloroplastlar, iç zar sistemi tahrip olur ve kromoplastlara dönüşürler. Bu nedenle sonbaharda yaprakların rengi yeşilden sarıya, kırmızıya, turuncuya değişir.

4. Kloroplastların yapı ve fonksiyonlarını açıklayabilecektir.

Kloroplastlar yeşil plastidlerdir, renkleri ana fotosentetik pigmentlerin - klorofillerin varlığından kaynaklanmaktadır. Kloroplastlar ayrıca turuncu, sarı veya kırmızı karotenoidler gibi yardımcı pigmentler de içerir.

Çoğu zaman kloroplastlar bikonveks mercek şeklindedir. Bunlar çift zarlı organellerdir; dış ve iç zarlar arasında zarlar arası bir boşluk vardır. Dış zar pürüzsüzdür ve iç zar, kapalı disk şeklindeki oluşumlara (tilakoidler) dönüşen girintiler oluşturur. Üst üste dizilmiş tilakoid yığınlarına grana denir.

Tilakoid membranlar fotosentetik pigmentlerin yanı sıra ışık enerjisinin dönüşümüne katılan enzimler içerir. İç ortam kloroplast - stroma. Dairesel DNA molekülleri, her türlü RNA, ribozomlar, depolama maddeleri (lipitler, nişasta taneleri) ve karbondioksitin sabitlenmesinde rol oynayan enzimler dahil çeşitli proteinler içerir.

Kloroplastların temel görevi fotosentezi gerçekleştirmektir. Ayrıca ATP'yi, bazı lipitleri ve proteinleri sentezlerler.

5. Böcek uçuş kas hücreleri birkaç bin mitokondri içerir. Bunun neyle bağlantısı var?

Mitokondrinin ana işlevi ATP'nin sentezidir, yani. Mitokondri hücrenin “enerji istasyonlarıdır”. Uçuş kaslarının çalışması büyük miktarda enerji gerektirir; dolayısıyla her hücrede birkaç bin mitokondri bulunur.

6. Kloroplastları ve mitokondriyi karşılaştırın. Benzerliklerini ve farklılıklarını belirleyin.

Benzerlikler:

● Çift zarlı organeller. Dış zar pürüzsüzdür ve iç kısım, yüzey alanını arttırmaya yarayan çok sayıda girinti oluşturur. Zarlar arasında zarlar arası bir boşluk vardır.

● Kendilerine ait dairesel DNA molekülleri, her türlü RNA ve ribozomları vardır.

● Bölünerek büyüyebilir ve çoğalabilir.

● ATP sentezini gerçekleştirirler.

Farklılıklar:

● Mitokondrinin iç zarındaki (cristae) kıvrımlar veya çıkıntılar gibi görünür ve kloroplastların iç zarındaki girintiler yığınlar (granas) halinde toplanan kapalı disk şeklindeki yapıları (tilakoidler) oluşturur.

● Mitokondri, hücresel solunum sürecinde yer alan enzimleri içerir. Kloroplastların iç zarı, ışık enerjisinin dönüşümünde rol oynayan fotosentetik pigmentler ve enzimler içerir.

● Mitokondrinin ana işlevi ATP sentezidir. Kloroplastların temel görevi fotosentezi gerçekleştirmektir.

Ve (veya) diğer önemli özellikler.

7. Kanıtlayın spesifik örneklerşu ifadenin gerçeği: “Hücre tüm sistem tüm bileşenleri birbiriyle yakından ilişkilidir.

Hücrenin yapısal bileşenleri (çekirdek, yüzey aparatı, hiyaloplazma, hücre iskeleti, organeller) birbirinden nispeten izole edilmiştir ve her biri belirli işlevleri yerine getirir. Ancak hücresel bileşenlerin tümü birbirine sıkı sıkıya bağlıdır ve hücre tek bir bütündür.

Hücrenin kalıtsal bilgisi çekirdekte depolanır ve spesifik proteinler halinde ribozomlarda gerçekleştirilir. Ribozomların yapısal bileşenleri (alt birimler) çekirdekte oluşur. Bazı ribozomlar hyaloplazmada serbesttir, diğerleri ise ER ve çekirdeğin zarlarına bağlıdır. ER membranlarında sentezlenen maddeler, depolanmak ve değiştirilmek üzere Golgi kompleksine girer. Ekzositotik veziküller ve lizozomlar Golgi kompleksinin sarnıçlarından ayrılır. Vakuoller ER'nin veziküler uzantılarından ve Golgi kompleksinin veziküllerinden oluşur. Sitoplazmik membran, hücrenin ihtiyaç duyduğu maddelerin seçiminde rol oynar. Bazıları ancak lizozomlar tarafından ön bölünmeden sonra kullanılabilir. Ortaya çıkan maddelerin bazıları hücre için bir enerji kaynağı olarak hizmet eder, önce hiyaloplazmada, sonra da mitokondride parçalanır. Diğer maddeler daha fazlasının sentezi için malzeme olarak kullanılır. karmaşık bileşikler. Bu süreçler şuralarda gerçekleşir: çeşitli parçalar hücreler - hyaloplazmada, EPS'de, Golgi kompleksinde, ribozomlarda ve tüm biyosentez işlemleri için gerekli enerji mitokondri (ATP formunda) tarafından sağlanır. Parçacıkların ve organellerin hücre içi taşınması, montajı hücre merkezi tarafından başlatılan mikrotübüller tarafından sağlanır. Hyaloplazma, tüm hücre içi yapıları birleştirerek çeşitli etkileşimlerini sağlar.

Ve/veya ilişkiyi gösteren diğer örnekler yapısal bileşenler hücreler.

8. Bir hücredeki mitokondri ve kloroplastların göreceli özerkliği nedir? Bunun nedeni nedir?

Mitokondri ve kloroplastların göreceli özerkliği, kendi genetik aparatlarının (DNA molekülleri) ve bir protein biyosentez sisteminin (ribozomlar ve her türlü RNA) varlığından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle mitokondri ve kloroplastlar, işlevleri için gerekli olan bir dizi proteini (enzimler dahil) bağımsız olarak sentezler. Diğer organellerden farklı olarak mitokondri ve kloroplastlar bölünerek çoğalma yeteneğine sahiptir. Ancak bu organeller tamamen özerk değildir çünkü genel olarak durumları ve işleyişi hücre çekirdeği tarafından kontrol edilir.

9. Mitokondri ve ribozomların ilişkisi ve birbirine bağımlılığı nedir?

Bir yandan ribozomlarda amino asitlerden protein sentezi meydana gelir ve bu işlem için gerekli enerji mitokondri tarafından ATP formunda sağlanır. Ek olarak mitokondrinin kendi ribozomları vardır, rRNA'ları mitokondriyal DNA tarafından kodlanır ve alt birimler doğrudan mitokondriyal matriste birleştirilir. Mitokondriyi oluşturan ve bu organellerin çalışması için gerekli olan tüm proteinler ise ribozomlarda sentezlenir.

1. Organelleri üç gruba ayırın: tek membranlı, çift membranlı ve membransız.

Tek membran: lizozomlar, Golgi kompleksi, vakuoller, ER. Çift zar: plastidler, mitokondri. Membran olmayan: ribozomlar, hücre merkezi.

2. Mitokondri nasıl yapılandırılmıştır? Hangi işlevi yerine getiriyorlar?

Mitokondri, hücresel solunum sürecine katılan ve hücreye ATP formunda enerji sağlayan organellerdir. Mitokondri yuvarlak gövdelere, çubuklara veya filamentlere benzeyebilir. Aralarında bir zarlar arası boşluk bulunan dış ve iç olmak üzere iki zardan oluşurlar. Dış zar pürüzsüzdür, mitokondri içeriğini hiyaloplazmadan ayırır ve çeşitli maddelere karşı oldukça geçirgendir. İç zar daha az geçirgendir; mitokondriye doğru yönlendirilen çok sayıda kıvrım olan kristaları oluşturur. Cristae nedeniyle iç zarın yüzey alanı önemli ölçüde artar. Mitokondrinin iç zarı, hücresel solunum sürecine katılan ve ATP sentezini sağlayan enzimleri içerir. Mitokondrinin iç boşluğu jel benzeri bir matrisle doludur. Enzimler, amino asitler, dairesel DNA molekülleri, her türlü RNA ve diğer maddelerin yanı sıra ribozomlar da dahil olmak üzere çeşitli proteinler içerir. Mitokondrinin işlevi, organik bileşiklerin oksidasyonu sırasında açığa çıkan enerjiyi kullanarak ATP'nin sentezidir.

3. Hangi tür plastidleri biliyorsunuz? Nasıl farklılar? Sonbaharda yapraklar neden yeşilden sarıya, kırmızıya ve turuncuya döner?

Plastidler bitki ve alg hücrelerinin organelleridir. Bitkilerde üç ana plastid türü vardır: kloroplastlar (yeşil), kromoplastlar (kırmızı, sarı) ve lökoplastlar (renksiz). Bir tipteki plastidler başka bir tipteki plastidlere dönüşebilir. Düşük sıcaklığın (sonbahar) etkisi altında, klorofil ve kloroplastlardaki iç zar sistemi tahrip olur ve kromoplastlara dönüşerek sarı ve kırmızı renk alırlar.

4. Kloroplastların yapı ve fonksiyonlarını açıklayabilecektir.

Kloroplastlar fotosentez işlemini gerçekleştiren organellerdir. Yeşil kloroplastlar, içlerinde ana fotosentetik pigmentlerin - klorofillerin varlığından kaynaklanmaktadır. Çoğu zaman kloroplastlar bikonveks mercek şeklindedir. Kloroplastlar çift membranlı bir yapı ile karakterize edilir. Dış ve iç zarlar arasında zarlar arası bir boşluk vardır. Kloroplastın gelişimi sırasında, iç zar, kapalı disk şeklindeki oluşumlara (tilakoidler) dönüşen girintiler oluşturur. Üst üste dizilmiş tilakoid yığınlarına grana denir. Tilakoid membranlar, ışığı emen fotosentetik pigmentlerin yanı sıra ışık enerjisinin dönüşümüne katılan enzimleri içerir. Kloroplastın iç ortamı stromadır. Dairesel DNA moleküllerini, her türlü RNA'yı, ribozomları, depolama maddelerini (lipitler, nişasta taneleri) ve CO2 fiksasyonunda rol oynayan enzimler dahil çeşitli proteinleri içerir. Kloroplastların ana işlevi fotosentezdir. Ayrıca ATP'yi, bazı lipitleri ve proteinleri sentezlerler.

5. Böcek uçuş kas hücreleri birkaç bin mitokondri içerir. Bunun neyle bağlantısı var?

Özellikle çok fazla enerjiye ihtiyaç duyan hücrelerde çok sayıda mitokondri bulunur. Böceklerin saniyede çok sayıda vuruş yapması nedeniyle uçuş kas hücreleri de bunlardan biridir.

6. Kloroplastları ve mitokondriyi karşılaştırın. Benzerliklerini ve farklılıklarını belirleyin.

Benzerlikler: Mitokondri ve kloroplastlar çift zarlı organellerdir; iç zarın uzantıları vardır. Farklılıklar: Öyledir farklı fonksiyon Mitokondride iç zarın aşırı büyümeleri tilakoidler ve grana oluşturmaz.

7. Belirli örnekler kullanarak şu ifadenin geçerliliğini kanıtlayın: "Hücre, tüm bileşenleri birbiriyle yakın ilişki içinde olan bütünsel bir sistemdir."

Mitokondri, ATP sentezinin gerçekleştiği hücrenin “enerji istasyonlarıdır”. Ortaya çıkan enerji, hücre tarafından örneğin protein sentezi işlemi gibi hayati işlemlerde kullanılır ve bu daha sonra mitokondri dahil çeşitli hücre organellerinin yapımında kullanılır.

8. Bir hücredeki mitokondri ve kloroplastların göreceli özerkliği nedir? Bunun nedeni nedir?

yani iç alan Mitokondri ve kloroplastlar, enzimler, amino asitler, dairesel DNA molekülleri, her türlü RNA ve diğer maddeler dahil olmak üzere çeşitli proteinler içerir. Genel olarak çalışmaları hücre çekirdeği tarafından koordine edilse de, kendi DNA moleküllerinin varlığı bir miktar özerklik sağlar.

9. Mitokondri ve ribozomların ilişkisi ve birbirine bağımlılığı nedir?

Mitokondrinin işlevi, organik bileşiklerin oksidasyonu sırasında açığa çıkan enerjiyi kullanarak ATP'nin sentezidir. Bu enerji ribozomlarda protein sentezine gider.