Известно что растения дышат: ВПР 6 класс, Как ответить на вопросы об эксперименте Николая с растением?

ФОТОСИНТЕЗ И ДЫХАНИЕ | Наука и жизнь

БОЛЬШАЯ НАУКА В МАЛЕНЬКОМ ОГОРОДЕ

Известно, что любое растение «добывает» пищу не только из почвы, но и из воздуха. 95% урожая определяют органические вещества, полученные в зеленых листьях за счет воздушного питания растений — фотосинтеза, и лишь остальные 5% зависят от почвенного или минерального питания.

Тем не менее большинство садоводов основное внимание уделяют прежде всего минеральному питанию. Они регулярно вносят удобрения, рыхлят почву, поливают, забывая о воздушном питании растений. Даже приблизительно нельзя сказать, сколько мы «не добираем» урожая лишь из-за того, что как бы «не замечаем» фотосинтеза.

О масштабах фотосинтеза и его значении в природе можно судить уже по одному количеству солнечной энергии, перехватываемой зелеными листьями и «законсервированной» в растениях. Ежегодно только растения суши запасают в виде углеводов столько энергии, сколько могли бы израсходовать сто тысяч больших городов в течение 100 лет!

О значении и сущности фотосинтеза говорил еще К. А. Тимирязев в 1878 году в своей знаменитой книге «Жизнь растений». «Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но упал он не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или лучше сказать на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу. В той или иной форме он вошел в состав хлеба, послужившего нам пищей. Он преобразовался в наши мускулы, в наши нервы. Этот луч согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу…» Слова эти не устарели до сих пор. За прошедшие годы они лишь уточнились и дополнились новыми данными о дыхании.

У растений дыхание в основе своей — процесс, противоположный фотосинтезу. Молекула сахара глюкозы окисляется кислородом воздуха до углекислого газа и воды с выделением заключенной в углеводах энергии. Эта энергия идет на осуществление и поддержку всех жизненных процессов: поглощение и испарение воды и минеральных солей, рост и развитие растений.

Именно в освобождении энергии и направлении ее на нужды растений и заключается главный смысл дыхания, которое происходит во всех живых клетках растений.

По сути, дыхание поддерживает саму жизнь на Земле! Но как именно это происходит? За счет какой формы энергии? Не вдаваясь в подробности, скажем лишь, что весь смысл дыхания состоит в образовании аденозинтрифосфорной кислоты или сокращенно АТФ — органического вещества, в состав которого входят азотистое основание аденин, пятиуглеродистый сахар рибоза (вместе они составляют аденозин) и три остатка фосфорной кислоты, соединенные между собой фосфатной связью, при распаде которой и освобождается энергия, необходимая для всего живого на Земле.

Образно это можно сравнить с работой аккумуляторной батареи, которая отдает энергию по потребности и снова заряжается у растений за счет солнечной энергии при фотосинтезе.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Срез листа под микроскопом. По мере поступления воды тонкие наружные стенки клеток растягиваются и тянут за собой более толстые внутренние. В это время устьица (отверстия) открываются: из листа выделяется кислород, а поступает в него углекислый газ.

Солнце в течение дня меняет свое положение, описывая траекторию дуги примерно 60° зимой и 120° и более летом. Это надо учитывать при выборе места для теплицы.

Живая изгородь высотой не более 1,8 метра, растущая к югу и западу от теплицы, снизит силу преобладающих ветров, не вызывая затенения. Забор с северной стороны, поставленный близко к теплице, не отбрасывает тень.

Установленные на крыше и боковых стенках теплицы форточки улавливают поток холодного воздуха и направляют его вниз к полу. Когда поток нагревается, он поднимается вверх и выходит наружу через форточки, расположенные с подветренной стороны.

‹

›

Открыть в полном размере

Практически выходит, что урожай растений — это разница между фотосинтезом и дыханием: чем выше фотосинтез и ниже дыхание, тем выше урожай, и наоборот. В природе фотосинтез меняется сравнительно мало. Зато дыхание может возрастать в сто и даже тысячу раз. К тому же соотношение между производящими и потребляющими частями растений строится по принципу: один с сошкой (фотосинтез) — семеро с ложкой (дыхание). В самом деле, ведь фотосинтез идет только в листьях и только днем на свету, тогда как дышат растения круглые сутки, а накопление органических веществ (основы урожая) возможно лишь при условии, что фотосинтез намного превышает дыхание. К великому сожалению, это бывает значительно реже, чем хотелось бы.

К тому же все это мы рассматриваем сейчас в несколько упрощенном виде. На самом деле растение — единый целостный организм, в котором все процессы тесно взаимосвязаны, с одной стороны, друг с другом, с другой — с окружающей их внешней средой: светом, теплом, влагой. Влияние внешних условий на любое растение сложно, ведь в природе все условия действуют на растение одновременно. И пока мы не знаем, где же кончается действие одного из них и начинается действие другого и какое именно условие оказывается решающим в данный период роста и развития растения.

Чтобы ответить на этот вопрос и были сооружены огромные оранжереи с полностью управляемым климатом — климатроны. Один из них — климатрон Миссурийского ботанического сада в городе Сент-Луисе (США), построенный видным американским ученым Ф. Вентом. Он установил, что из всех внешних условий решающим фактором роста томатов является ночная температура. Если ночью она поднималась выше 24 или опускалась ниже 16 градусов, плоды вообще не завязывались. Ночная температура оказалась решающей и для урожая картофеля. Клубни лучше всего образовывались при температуре ночью около 12 градусов. Именно поэтому в жаркое лето 1999 года во многих зонах нашей страны, в том числе в Подмосковье, урожай картофеля снизился вдвое по сравнению с прошлыми годами.

Температура часто оказывается едва ли не «главным врагом» будущего урожая, причем не только тогда, когда бывает слишком низкой, но и в тех случаях, когда намного превышает оптимальную. Немецкие ученые X. Лир, Г. Польстер установили, что в ясные солнечные дни для получения урожая наиболее продуктивны ранние утренние часы, когда температура воздуха не превышает 20-25°С. Прирост органической массы в это время в 30 раз больше, чем при более высоких температурах.

И это вполне понятно и объяснимо. Именно в утренние часы фотосинтез достигает своего максимума, тогда как дыхание, сильно зависящее от температуры, становится минимальным. Вот почему растения особенно отзывчивы на утренние поливы. Воды, особенно огурцам, томатам, кабачкам, требуется много и желательно не очень холодной.

В совершенно необычную и непривычную среду попадают растения при выращивании их в закрытом грунте. В условиях теплиц все внешние факторы нередко начинают работать как бы против растений. Пытаясь с помощью обыкновенной пленки защитить растения от холода, мы никак не можем избавить их от перегрева, что сделать намного труднее. Ведь даже весной температура в теплицах иногда превышает оптимальную (около 20 градусов). Что же говорить о периоде апрель — август?

В пасмурные дни теплица невольно превращается для растений в темницу, скупые лучи солнца едва проникают сквозь пленку.

Из-за нехватки света фотосинтез резко падает, тогда как дыхание идет своим чередом, нередко перекрывает фотосинтез и заметно снижает будущий урожай.

Другая беда подстерегает растения в теплице в ясные теплые солнечные дни. Теплица превращается в такие дни в раскаленную пустыню. «Перегрев» листьев и нехватка углекислого газа — основного «сырья» для создания углеводов — приводят к резкому падению фотосинтеза. Напомним, что в воздухе содержится всего лишь 0,03% углекислого газа, или 3 части на 10 тысяч частей воздуха, и нехватка этого газа в теплицах в дневные часы — вполне обычное дело. Зато в сто и даже тысячу раз (в зависимости от температуры) возрастает дыхание. Естественно, что в эти часы о накоплении углеводов не может быть и речи. Наоборот, растение теряет даже то, что было накоплено в более благоприятное время.

А что необходимо делать садоводу? Прежде всего, регулярно следить за температурой с помощью размещенных внутри и снаружи теплицы термометров или, что лучше, психрометров (приборов с двумя термометрами, у одного из которых резервуар обтянут влажной материей), позволяющих одновременно наблюдать за температурой и относительной влажностью воздуха, что очень важно. Для защиты от перегрева хорошо иметь с обеих торцовых стен теплицы широкие двери. Вместе со свежим холодным воздухом через приоткрытые двери устремляется в теплицу поток углекислого газа, что заметно повышает фотосинтез, особенно при нехватке света.

Если этого недостаточно, нужны боковые окна, самое простое — прибить пленку внизу с боков к деревянным рейкам и скатывать ее, поднимая на нужную высоту.

Несколько слов о почвенном питании растений. До сих пор многие садоводы считают, что обильный урожай овощей можно вырастить лишь с помощью органических удобрений. Минеральные же удобрения, по их мнению, — сплошные ядовитые нитраты.

Что касается нитратов, то есть очень мудрая заповедь: «Не перекорми!» Вносить удобрений надо столько, сколько необходимо растениям, и не сразу, а дробно, по мере их потребления. Обо всем этом журнал «Наука и жизнь» писал уже много раз (см. № 4, 1992 г.; № 6, 1993 г.; №№ 3, 4, 5, 1999 г.).

В заключение несколько слов о выращивании овощей на балконах и лоджиях. Живем мы в однокомнатной квартире на втором этаже кирпичного дома в Красногорском районе Подмосковья. Вблизи нет зданий и затеняющих деревьев. Размер балкона 3 метра на 70 см. Овощи мы выращиваем по методу американского овощевода доктора Дж. Миттлайдера на смеси опилок с песком. Берем шесть литровых кружек опилок (без стружки), три кружки песка (без глины), две столовые ложки (с верхом) питательной смеси № 1 и одну столовую ложку (с верхом) смеси № 2. Смесь № 1 готовим следующим образом: 5 кг молотого известняка или доломитовой муки смешиваем с 40 г борной кислоты; смесь № 2-3 кг комплексного удобрения «Азофоска» смешиваем с 450 г (два с половиной стакана) сернокислого магния и 3 чайными ложками (без верха) борной и молибденовой кислоты.

Приготовленной смесью набиваем пластмассовые корытца для цветов и тазы с отверстиями 0,5 см в дне и с боков. Для подкормки растений в 1 литре горячей воды растворяем четыре чайные ложки (с верхом) смеси № 2. Всякий раз перед подкормкой берем из приготовленной емкости 100 г раствора и разбавляем его в 10 раз водой. Этого количества хватает на подкормку примерно 10 растений. Частота подкормок: в ясную теплую солнечную погоду — один раз в 7-10 дней, в холодную и пасмурную — два раза в месяц.

В корытцах выращиваем огурцы, в тазах — помидоры, по 1-3 штуки в каждом, в зависимости от размера посуды. Собираем по килограмму помидоров с каждого куста. Выращиваем их в основном из купленной рассады. Правда, в 1999 году сами вырастили рассаду, но несколько запоздали с посевом семян, и из нее выросли «игрушечные» помидоры высотой 40 см, сплошь усыпанные ярко-красными плодами, каждый размером со сливу. Но они были так красивы, что многие прохожие невольно останавливались, чтобы полюбоваться на это чудо.

На каждом балконе — свои условия для выращивания растений, и нельзя заранее сказать, что с северной стороны все овощи будут расти плохо, а с южной — наоборот, хорошо. Необходимое условие на все случаи: остекленные лицевая и тем более торцовая стороны балкона должны открываться на всю их ширину. Если этого нет, лучше оставить балкон или лоджию неостекленными, а в холодную погоду вносить растения в комнату.

• САДОВОДУ — НА ЗАМЕТКУ

Многие новые сорта овощных культур позволяют избежать несоответствия своих требований реальным условиям выращивания. Так, устойчивы: к недостатку освещенности — гибриды томата F₁ Оля, баклажана F₁ Плутон, сорта салата Балет, Келтик; к пониженным температурам — сорта тыквы Улыбка, петрушки Берлинская, свеклы Детройт, редьки Чернавка, огурца Сириус, гибриды томатов F₁ Леля, F₁ Оля; к засухе — гибриды огурца F₁ Мазай, сорта редиса Злата, баклажана Квартет.

процесс фотосинтеза, факторы, влияющие на жизнедеятельность

Биология

12.11.21

13 мин.

Дыхание — это процесс, который происходит в клетках любого организма. Процесс представляет собой распад органических веществ на воду и углекислый газ под действием кислорода. Дополнительно при этом отмечается выделение энергии, нужной для поддержания жизнедеятельности растения. Школьниками изучается дыхание растений на биологии в 6 классе.

Оглавление:

• Понятие фотосинтез
• Особенности дыхания растений
• Факторы, влияющие на интенсивность
• Некоторые цифры и факты
• Вредное воздействие

Понятие фотосинтез

Всем клеткам нужна энергия для обеспечения жизнедеятельности. Она образуется при расщеплении органических веществ в процессе дыхания. Это расщепление названо окислением. Оно происходит под воздействием кислорода, в результате образуются вода, углекислый газ и свободная энергия.

Живые организмы должны получать кислород, необходимый для окисления органических веществ. Его они получают из воздуха. Конечный продукт дыхания выводится впоследствии в окружающее пространство.

Так дышат все животные и растения. Но растения, в отличие от животных, ещё и обладают способностью выполнять фотосинтез. Он заключается в обратном газообмене: растительный организм поглощает углекислый газ из воздуха, а вместо него выделяет кислород. Фотосинтез происходит под действием света в дневное время суток. В темноте растение получает возможность дышать.

Известно, что при фотосинтезе происходит выделение кислорода в гораздо большем количестве, нежели, чем его объем, поглощаемый для дыхания. Поэтому считается, что в общей сумме в светлое время растения выделяют кислород и поглощают углекислый газ. Вот в сущности так кратко описан процесс фотосинтеза.

Особенности дыхания растений

У животных для дыхания существует специальная система, благодаря которой происходит насыщение кислородом крови. Последняя в свою очередь разносит его по всем клеткам организма. Ученые доказали, что у растений и мхов нет специальных органов для выполнения такой функции, они поглощают кислород всей поверхностью, в большей степени листьями. Дыхание происходит круглосуточно с постоянным образованием углекислого газа. Но также клеткам растений для нормального функционирования нужен кислород.

Дыхательные центры клеток — митохондрии. Их имеют растения и животные. Именно там проходит окисление органических веществ. Процесс сопровождается выделением энергии. Причем вода остаётся в клетке, а газ диффундирует, то есть покидает клетку после чего может использоваться в фотосинтезе.

Растения от животных отличаются отсутствием специальных дыхательных органов. Газообмен проходит через маленькие отверстия, имеющиеся в покровных тканях:

• устьица;
• чечевички.

Устьица имеют клетки, меняющие тургор (наполненность водой). Они могут закрывать устьичную щель, цель которой осуществлять газообмен и испарение воды листьями.

Дыхание идет ступенчато, распадаясь на конечные продукты. А перед этим происходит множество реакций, в результате которых образуются и вновь распадаются органические кислоты.

Дыхательный процесс и фотосинтез противоположны друг другу, в органах растений они следуют один за другим. Фотосинтез — это способ питания. В его ходе образуются вещества, содержащие энергию, которая получена в виде света. Дыхание — это способ освобождения энергии, которой запаслись питательные вещества.

В разных органах интенсивность дыхания проходит не одинаково. Активнее всего дышат:

• семена при прорастании;
• цветы в стадии распускания;
• растущие органы.

Биологи не советуют помещать срезанные букеты вблизи спальных мест, так как они поглощают много кислорода и выделяют углекислый газ. Корни подобно надземным органам, имеют свойство дышать. Для того чтобы этот процесс проходил нормально и ничем не сдерживался, нужно рыхлить почву.

Факторы, влияющие на интенсивность

Каким будет этот процесс, усиленным или замедленным, зависит от окружающей среды. Воздух в помещениях характеризуется такими физическими свойствами:

• температура;
• влажность;
• содержание кислорода в воздухе.

Увеличение любого из этих факторов ведет к усилению интенсивности дыхательного процесса. Человек может управлять дыханием семян и плодов, чтобы сохранить урожай и материал для посева. В помещении, где хранят семена, нужно поддерживать определенную влажность, температуру и в обязательном порядке обеспечить приток свежего воздуха.

Прорастающие зерна теряют от 3% до 10% сухого вещества. При неблагоприятных окружающих условиях для прорастания необходимо больше питательных веществ, и дыхание ростков происходит интенсивнее. Выделяемая в дыхательном процессе энергия, тратится на развитие и рост органов растений. Это можно подтвердить опытом на примере поглощения прорастающим семенным материалом кислорода с выделением газа.

Потребуются две стеклянные банки. В первую нужно положить проросшие горошины (20−30 штук). Во вторую помещают столько же сухих семян гороха без признаков прорастания. Банки плотно закрывают и ставят в тепло. Через неделю в оба сосуда опускают зажженную свечу. В банке, где находится сухой горох, свеча не гаснет. Это следствие того, что дыхание сухих семян замедлено, за неделю весь кислород не поглотился.

В другой банке, где были проросшие семена, свеча гаснет практически мгновенно. Это происходит из-за интенсивности дыхательной деятельности гороха, понятно, что он поглотил весь кислород в банке. Ведь известно, что для поддержания горения нужен кислород.

В стадии набухания и роста семян дыхание в тканях усиливается. Межклеточное воздушное пространство облегчает движение газов. Наиболее высокая интенсивность дыхательного процесса у молодых тканей и органов. После окончания активного роста дыхание тканей становится слабее. Но также активность зависит от вида растения: высокогорные и светолюбивые растения дышат интенсивнее, если сравнивать их с теневыносливыми. Повышение температуры ведет к усилению дыхания. Но в знойную погоду оно значительно ослабевает, при 45−50 градусах процесс совсем может остановиться.

Некоторые цифры и факты

Сухие семена, имеющие влажность от 10% до 2%, дышат слабо. Как только содержание влаги в семенах достигнет 33%, они начинают дышать сильнее, расход питательных веществ становится больше, что приводит к прорастанию семян. Этот факт учитывается при хранении посевного материала в зернохранилищах: влажность зерен должна держаться на уровне 12%−14%. Такие условия позволяют сохранить семена в течение длительного срока.

Температура окружающей среды здорово влияет на интенсивность дыхания посевного материала. Зимой при температуре около 25 °C семена продолжают дышать, но этот процесс слегка замедляется. Он может прекратиться при температуре 50 °C. При низкой температуре дыхание также становится медленнее, это происходит, например, с клубнями картофеля, хранящимися при низкой температуре.

Хорошая освещенность ускоряет дыхание растений. Теневыносливые особи дышат слабее светолюбивых. Для замедления процесса рекомендуется помещать молодые проростки в темное помещение.

Все живое на Земле, за редким исключением некоторых бактерий, требует кислорода. В воздухе кислород имеет свою процентную долю. Она составляет 21%. Все остальное — азот, углекислый газ, инертные газы. Отходы промышленного производства, попадающие в воздух, изменяют это соотношение, такое смещение губительно действует на растительный и животный мир.

Вредное воздействие

Учеными и аналитиками часто высказываются мнения об озоновых дырах и парниковом эффекте. Вредные вещества, накапливаясь в атмосфере, отрицательно воздействуют на состояние воздушной оболочки Земли, и, следовательно, на всю живую природу, в том числе на растения. Замедляется их дыхание.

Есть много факторов, которые загрязняют атмосферу:

1. Углекислый газ, который выделяют все живые организмы.
2. Производственные отходы (зола пыль, сажа, угарный газ, дым, копоть).
3. Выхлопные газы автомобильного парка.
4. Ядовитые газы от синтетических веществ, созданных химическим путем.
5. Химикаты, используемые в сельском хозяйстве.

Негативное воздействие вредных примесей в воздухе замедляет рост и развитие растений. Кислород нужен не только надземным органам, но и корням, которые находятся в почве. Если не перекрыть приток воздуха к корням, растения погибнут. Постоянное нахождение корней в воде приведет к загниванию и гибели всего растительного организма, так как не будет снабжения всей надземной части питательными веществами и жидкостью.

Зеленые растения создают органические вещества в природе и обеспечивают атмосферу кислородом благодаря фотосинтезу. Они также участвуют в создании почв и запасают энергию Солнца в виде органических веществ, которые нужны всему живому на Земле.

Растения имеют большое значение в формировании всей экосистемы земного шара. Это своеобразные лёгкие планеты. Очень важно это понимать и беречь зеленые насаждения.

Объяснение урока: Дыхание растений

В этом толкователе мы научимся описывать процесс дыхания у растений и обсудим взаимосвязь между дыхание и фотосинтез.

Мы знаем, что растения способны синтезировать себе пищу. В процессе фотосинтеза зеленые растения превращают углекислый газ и воду в глюкозу и кислород в присутствии солнечного света. Растения используют эту глюкозу для получения энергии. необходимо выжить, но как эта энергия получается из молекул глюкозы? Как у растений, так и у животных выделение энергии из макромолекул в пищу осуществляется через процесс дыхания.

Определение: Фотосинтез

Фотосинтез – это процесс, посредством которого зеленые растения превращают углекислый газ и воду в сахара, такие как глюкоза, и кислорода в присутствии солнечного света.

Клеточное дыхание можно описать как процесс расщепления углеродсодержащих соединений, таких как глюкоза. в клетках для высвобождения энергии. Эта энергия запасается в виде химической энергии в виде молекулы, называемой АТФ. соединения, которые расщепляются, называются субстратами или реагентами, а образующиеся соединения называются продуктами реакции.

Определение: Клеточное дыхание

Клеточное дыхание — это процесс в живых организмах, при котором расщепляются углеродсодержащие соединения, такие как глюкоза. до высвобождения энергии в виде АТФ.

Некоторые организмы, такие как археи и бактерии, живут в среде с низким уровнем кислорода. Эти клетки дышат, разрывая вниз молекулы в отсутствие кислорода, процесс, называемый анаэробным дыханием. У большинства растений и других высших организмов однако такой распад молекул достигается в присутствии кислорода за счет полной реакции окисления. Эта форма дыхания называется аэробным дыханием.

Определение: Аэробное дыхание

Аэробное дыхание — это процесс, при котором в клетках высвобождается энергия в присутствии кислорода.

Наиболее распространенным субстратом для клеточного дыхания является глюкоза, хотя в некоторых случаях молекулы белков и жиров также могут использоваться. Глюкоза — это простая молекула сахара, состоящая из кольца из шести атомов углерода. При аэробном дыхании химические связи между атомами углерода разрушаются в результате реакции с кислородом, и это высвобождает энергию вместе с углекислый газ и вода.

Ключевой термин: глюкоза

Глюкоза представляет собой молекулу простого моносахарида, состоящую из шести атомов углерода и считающуюся наиболее распространенным субстратом. в клеточном дыхании.

Высвобождаемая энергия запасается в виде АТФ или аденозинтрифосфата. Когда клеткам нужна энергия для других процессы, молекулы АТФ могут расщепляться с высвобождением запасенной в них энергии. Однако молекулы АТФ отличаются от других запасных молекул, таких как углеводы и жиры, тем, что они функционируют как быстрые и легкий источник энергии для клеток организма, который не требует столько энергии для расщепления, как потребуются макромолекулы. Поэтому АТФ называют «энергетической валютой» живых организмов.

Ключевой термин: АТФ

АТФ, или аденозинтрифосфат, представляет собой молекулу, запасающую химическую энергию в живых организмах.

Пример 1: Продукты аэробного дыхания

Какой из следующих газов образуется при аэробном дыхании?

1. Оксид углерода
2. Диоксид серы
3. Кислород
4. Водород
5. Диоксид углерода

Ответ

Живые организмы получают энергию из пищи в процессе дыхания. У растений и большинства высших организмов это происходит в присутствии кислорода в процессе, называемом аэробным дыханием.

Комплексные соединения, которые расщепляются при дыхании, называются реагентами, тогда как образующиеся соединения называются продуктами. В клеточном дыхании глюкоза является наиболее распространенным реагентом. Глюкоза – это простой сахар, из шести атомов углерода.

В процессе аэробного дыхания глюкоза вступает в реакцию с кислородом с выделением энергии, углекислого газа и воды.

Таким образом, газ, образующийся при аэробном дыхании, представляет собой двуокись углерода.

Клетки содержат органеллы, выполняющие определенные функции. В растительных клетках фотосинтез происходит в органоидах, называемых хлоропласты, находящиеся в зеленых частях растений. Хлоропласты содержат пигмент хлорофилл, придающий растения их зеленый цвет. Хлорофилл — один из пигментов растительных клеток, который позволяет им поглощать энергию солнечного света. позволяя им преобразовывать углекислый газ и воду в глюкозу и кислород.

Ключевой термин: хлоропласты

Хлоропласты представляют собой содержащие хлорофилл органеллы в клетках растений, в которых происходит фотосинтез.

Дыхание, с другой стороны, в основном происходит в органеллах, называемых митохондриями. Митохондрии обычно называют «электростанциями клетки», поскольку они расщепляют глюкозу на энергию, которая может переноситься энергонесущими молекулы, такие как АТФ, и используются клетками при необходимости.

Ключевой термин: митохондрии

Митохондрии (единственное число: митохондрия) — это органеллы в клетках, в которых происходит дыхание и высвобождается энергия.

Эти две ключевые органеллы можно увидеть на рис. 1, где показана упрощенная схема растительной клетки.

У растений фотосинтез и дыхание идут рука об руку. Продукты каждой из этих реакций образуют реагенты для Другой. Чтобы ясно это понять, давайте взглянем на уравнения двух процессов.

Уравнение: фотосинтез

Углекислый газ+вода-глюкоза+кислородсвет-энергия

Уравнение: дыхание

Глюкоза+кислород-углекислый газ+вода+энергия (АТФ)

Вы можете заметить, что эти две реакции почти полностью противоположны друг другу. Продукты фотосинтеза реакции являются те же молекулы, что и реагенты реакции дыхания, и наоборот.

Во время дыхания глюкоза, образующаяся в результате фотосинтеза, расщепляется в результате реакции с кислородом, другим продуктом фотосинтеза. Так высвобождается энергия в виде АТФ из пищи, синтезированной в результате фотосинтеза. На с другой стороны, углекислый газ и вода, полученные в результате дыхания, используются в качестве реагентов для фотосинтеза. Это представлен на рис. 2.

Пример 2: Получение глюкозы в качестве реагента для клеточного дыхания

Растениям для осуществления дыхания требуется глюкоза. Каким способом они получают большую часть этой глюкозы?

1. Глюкоза вырабатывается в процессе транспирации.
2. Глюкоза активно транспортируется из почвы в корни.
3. Глюкоза вырабатывается в процессе фотосинтеза.
4. Глюкоза диффундирует в лист через открытые устьица.

Ответить

Зеленые растения синтезируют себе пищу в присутствии солнечного света посредством процесса, называемого фотосинтезом. В растениях, фотосинтез и дыхание идут рука об руку. Продукты одной реакции образуют реагенты другой. Этот можно понять, взглянув на уравнения каждой из этих реакций.

Фотосинтез: Углекислый газ+вода-глюкоза+кислородсветэнергия

Дыхание: Глюкоза + углекислый газ + вода + энергия (АТФ)

Как видим, глюкоза и кислород, образующиеся в результате фотосинтеза, используются в качестве реагентов для дыхания, распадаясь на углекислый газ, воду и энергию.

Таким образом, растения получают большую часть глюкозы посредством фотосинтеза.

Давайте обсудим концепцию дыхания у растений и ответим на некоторые вопросы о том, чем этот процесс отличается от дыхания у животных.

Вообще вопрос, дышат ли растения, на самом деле не имеет однозначного ответа. Растениям кислород нужен для аэробное дыхание, как мы узнали, расщепляет глюкозу на энергию. В ходе этого процесса выделяется углекислый газ. Однако, в отличие от животных, у растений нет специализированной системы органов дыхания для газообмена.

Как мы видели, несколько газообразных молекул участвуют как в дыхании, так и в фотосинтезе. Растения могут получать газообразный необходимые им молекулы из атмосферы и выделяют продукты своих реакций посредством газообмена.

Ключевой термин: газообмен

Газообмен — это процесс, посредством которого растения получают необходимые им молекулы газа из атмосферы и выделяют газы. продукты их реакций.

Скорость газообмена у растений довольно низкая по сравнению с животными, так как обычно расходуются продукты дыхания как реагенты для фотосинтеза. Это означает, что им не нужно диффундировать в атмосферу в больших количествах. Большинство В то же время растениям не нужно поглощать большое количество кислорода из атмосферы для дыхания, так как он уже поступает путем фотосинтеза.

Каждая часть растения удовлетворяет свои потребности в газообмене, и обмен газов между частями растения незначителен. Корни, стебли и листья имеют структуру и приспособления, которые позволяют им получать необходимые им реагенты из атмосферу и выделять продукты дыхания и фотосинтеза.

Давайте посмотрим на каждую из этих структур и поймем, как они помогают растениям обмениваться газами с атмосферой.

Листья имеют отверстия, называемые устьицами, которые представляют собой крошечные поры на их поверхности. Устьица открываются и закрываются в зависимости от потребности для газообмена, как показано на рисунке 3. Эти отверстия также играют роль в обеспечении диффузии водяного пара из растений в атмосферу.

Определение: Устьица

Устьица (единственное число: устьица) представляют собой поры на эпидермисе листьев, через которые происходит газообмен с атмосферой.

Стебель и корни растения также играют важную роль в газообмене, а также в поглощении и диффузии воды. На их поверхности есть поры, называемые чечевицами, через которые происходит обмен кислорода, углекислого газа и воды с атмосфера. Корни также обладают особыми структурами, называемыми клетками корневых волосков, которые проникают в воздушные пространства в почве. вы можете видеть на рисунке 4 ниже.

Определение: Чечевички

Чечевицы представляют собой отверстия на поверхности стеблей и корней, через которые происходит газообмен с атмосферой.

Определение: клетки корневых волосков

Клетки корневых волосков представляют собой тонкие, похожие на волоски структуры, которые проникают в почву и максимизируют площадь поверхности корней для поглощение воды.

Корневые волосковые клетки, подобные тем, которые вы видите на рис. 4, имеют большую площадь поверхности, чтобы максимально эффективно использовать воду. поглощение из почвы, которая может содержать растворенный кислород и питательные вещества.

Пример 3: Получение кислорода в качестве реагента для клеточного дыхания

Растениям необходим кислород для осуществления аэробного дыхания. Что из нижеперечисленного не является способом получения растениями этого кислорода?

1. Кислород, вырабатываемый растением в процессе фотосинтеза, используется для дыхания.
2. Кислород растворяется в воде и поступает к корням растения.
3. Кислород диффундирует в лист через устьица.
4. Кислород вдыхается растением через открытые дыхательные пути в листе.

Ответ

Аэробное дыхание — это процесс, при котором глюкоза расщепляется в присутствии кислорода с выделением энергии. Растения получают кислород для этого процесса с помощью различных методов.

Растения синтезируют свою пищу посредством фотосинтеза. Фотосинтез включает превращение углекислого газа и воды на глюкозу и кислород. Процессы фотосинтеза и дыхания идут рука об руку, и продукты каждого из них реакции образуют реагенты другой. Глюкоза и кислород, образующиеся в процессе фотосинтеза, используются в аэробных условиях. дыхание для высвобождения энергии.

Каждая отдельная часть растения заботится о своих дыхательных потребностях. Корни, стебли и листья растений дышат и иметь для этого специализированные структуры. На поверхности листьев есть крошечные поры, называемые устьицами, которые открываются и закрыть в зависимости от потребности растения в газообмене с атмосферой. Если растению требуется кислород из атмосферы, он может диффундировать в лист через эти поры.

Корни имеют специальные структуры, называемые корневыми волосками, которые проникают в воздушные пространства в почве. Эти корневые волоски могут занимать вода из почвы в растение, которое может содержать растворенный кислород и питательные вещества.

Из упомянутых утверждений растения не могут получать кислород только через открытые дыхательные пути в листе. Как мы узнали, у листьев нет открытых дыхательных путей; у них есть крошечные поры, называемые устьицами, которые открываются и закрываются в зависимости от потребность в газообмене.

Интересно, что у растений все живые клетки имеют поверхность, контактирующую с окружающим воздухом. Это означает, что газы могут легко диффундирует в атмосферу с поверхности растения, не требуя наличия системы органов. Даже на деревьях с толстые, одеревеневшие стебли и корни, живые клетки располагаются тонкими слоями, прямо под поверхностью коры. Эта договоренность допускает наличие воздушных пространств, так что все живые клетки подвергаются воздействию воздуха. Клетки, находящиеся глубже в стеблях из таких растений мертвые клетки, которые обеспечивают механическую поддержку и, следовательно, не нуждаются в дыхании.

Важно помнить, что хотя растения осуществляют фотосинтез только в дневное время при наличии солнечного света, клеточные дыхание происходит постоянно, днем ​​и ночью. Следовательно, атмосферный газообмен выше ночью, когда растение дышат, но фотосинтеза не происходит из-за отсутствия солнечного света. Кислород, а не поставляемый фотосинтеза, поглощается ночью из атмосферы. Точно так же углекислый газ, образующийся при дыхании ночью, выбрасывается в атмосферу, а не используется в качестве реагента для фотосинтеза.

Давайте теперь рассмотрим простой эксперимент, который можно провести, чтобы понять клеточное дыхание.

На рис. 5 показано небольшое растение в горшке и открытый пузырек, наполненный известковой водой, помещенный под большой опрокинутый кувшин. Эта установка накрывают толстым темным листом и оставляют в покое на 24 часа.

Известковая вода — это другое название раствора соединения, называемого гидроксидом кальция. В присутствии углекислого газа кальций гидроксид превращается в карбонат кальция, белое соединение, выпадающее в осадок из раствора. Это придает известковой воде мутный вид.

Когда лист удаляют, известковая вода во флаконе превращается из прозрачной жидкости в мутную суспензию. Применим наши знания дыхания у растений, чтобы понять это наблюдение.

Растения, как мы узнали, постоянно дышат, расщепляя глюкозу и кислород на углекислый газ и воду. Обычно углекислый газ, выделяющийся при дыхании, используется в качестве реагента при фотосинтезе. Однако в темноте при фотосинтезе не может происходить, вместо этого углекислый газ выбрасывается в атмосферу через поры на поверхности листьев, стеблей, и корни. В экспериментальной установке, показанной выше, этот диоксид углерода реагирует с известковой водой или гидроксидом кальция и превращает его в карбонат кальция. Уравнение слов для этой реакции приведено ниже.

Уравнение: известковая вода и углекислый газ

Гидроксид кальция+диоксид углеродакарбонат кальция+вода

Еще один интересный способ использования этой экспериментальной установки — продемонстрировать взаимосвязь между фотосинтезом и дыхание.

Используя свежую пробирку с известковой водой, вместо того, чтобы накрыть опрокинутую банку темным листом, установка подвергается воздействию света источник, как показано на рис. 6.

После того, как флакон с известковой водой не трогали в течение 24 часов, не мутнеет, в отличие от того, что произошло в предыдущем эксперименте. Это связано с тем, что при наличии света энергии, растение не только осуществляет фотосинтез, но и постоянно дышит. Углекислый газ, выделяемый при дыхании, поэтому они используются в качестве субстрата для фотосинтеза, а не выбрасываются в атмосферу. Поэтому известковая вода, или гидроксид кальция, не превращается в карбонат кальция.

Давайте рассмотрим ключевые моменты того, что мы узнали о дыхании растений.

Ключевые моменты

• Растения получают энергию за счет клеточного дыхания, при котором глюкоза расщепляется на углекислый газ и воду для высвобождения энергии.
• Фотосинтез и дыхание идут рука об руку, так как продукты одной реакции образуют реагенты другой.
• Дыхание происходит днем ​​и ночью, тогда как фотосинтез может происходить только днем ​​при наличии солнечного света.
• Аэробное клеточное дыхание происходит в митохондриях.
• Энергия, высвобождаемая при клеточном дыхании, сохраняется в молекулах АТФ, которые можно расщеплять и использовать при необходимости. по ячейке.
• У растений есть устьица, чечевицы и корневые волоски, обеспечивающие газообмен с атмосферой.

Дышат ли растения? | Висконсин Опылиторы

Полезные виды Пожалуйста, выберите7 полезных насекомыхЖук-убийцаДевица МухаДождевые червиСветлячкиЗеленые златоглазкиЖукиНематодыБогомол
Компостирование Пожалуйста, выберитеКомпостКомпост для чаяФорма для листьевКомпост для вермикультуры
Удобрение и мульча Пожалуйста, выберитеКровяная мукаКостная мукаУдобрение многолетниковРуководство по удобрениюРыбная эмульсияГуминовые кислотыЛаминарии/морские водорослиМилорганитПатокаМульчаАзотТорфяной мох
Планы сада Пожалуйста, выберитеПлан пчелыПлан бабочекПлан сада с глинистой почвойПлан сада срезанных цветовПлан сада из сухих цветовПлан сада колибриПлан сада на песчаной почвеПлан певчих птицПлан весеннего садаВесенние весенние эфемералы
Садовые вредители Пожалуйста, выберитеТляМуравьиКоричневый мраморный вонючий клопИзумрудно-пепельный мотылекАнглийский воробейЛесная палаточная гусеницаСурокПрыгающие червиКомарыБолезнь дубового увяданияПолевкиЖелтые куртки
Управление газоном Пожалуйста, выберитеОсеннее внесение удобренийГазон клеверГазон из дикой травыВлажность почвыВесенний уход за газономЭкономия воды
Опыление Пожалуйста, выберитеВиды опыленияМеханизмы опыленияПоловая жизнь цветов
Быстрые советы Пожалуйста, выберитеБананыУправление пчелиным домомМатериал для гнездования птицСадоводство в холодеКофейная гущаДышат ли растения? Видят ли растения?Рассказывают ли растения время?Сделай сам пестицидыЯичная скорлупаСоли ЭпсомаОсенняя посадка газонов/садовых удобренийОсенняя посадкаЦветочные ароматыЦвет цветовИнструменты планирования садаЭтикетки для садовых растенийПодготовка к веснеИспользование зон устойчивости ДеревьяСнизить рН почвыКонтролировать влажность почвыПредотвратить шок при пересадкеЗащитить уязвимые деревьяУдалить крушинуГормоны укорененияЭкономить воду в садуСтратификация семянИнокулянты почвыВесенняя обрезкаЖгучая крапива-обращайтесь с осторожностьюХраните садовый урожай БезопасноПосадка рассады
Управление почвой Пожалуйста, выберитеЧто такое почва?Что такое почвенные агрегаты?Полезные грибыПреимущества микоризыКак стабилизировать почвыУлучшение здоровья почвыБиология грибовЭксудаты растенийПочва зимойИспользование почвенных инокулянтовThe Wood Wide Web Специальные сады Пожалуйста, выберите Астровый садБородатые языкиКулинарные травыСъедобный садСад ранней веснойСъедобные ягодные кустарникиЦветущие кустарникиФруктовые деревьяПочвопокровныеМонардыРодные папоротникиРодные травыФлоксыДождевой садСад камнейОсокиЗатененный садСтабилизация почвыПодсолнечник в садуПлан чайного садаФиалки

Выдержка из BYJU’S: The Learning Shop

Все живые организмы, включая растения, получают энергию, необходимую для их выживания, из цепи химические реакции, называемые дыханием.

Большая часть кислорода поступает от крошечных океанских растений, называемых фитопланктоном, которые живут вблизи океана. поверхность воды. Как и все растения, они фотосинтезируют, используя солнечный свет и углерод. диоксид для приготовления пищи. Побочным продуктом фотосинтеза является кислород.

Есть много различий между дыханием и фотосинтезом. Принципал Однако разница между фотосинтезом и дыханием заключается в том, что фотосинтез использует углекислый газ и воду в присутствии света для производства глюкозы и о кислород, в то время как дыхание использует кислород и глюкозу для питания деятельности клетка. Дыхание, при котором в качестве побочного продукта выделяется углекислый газ и вода.

Растения используют фотосинтез для захвата углекислого газа. Углекислый газ НЕ высвобождается во время фотосинтеза, но небольшое количество этого газа испускается как днем и ночью как побочный продукт клеточного дыхания.

Большинство растений днем ​​поглощают углекислый газ для фотосинтеза. поэтому в больших количествах, чем они выделяют для клеточного дыхания. а потом отпустить половину

Растения также выделяют кислород в атмосферу посредством фотосинтеза.

Растениям для дыхания необходим кислород, который взамен выделяет углекислый газ. В отличие от животных, растения не имеют каких-либо специализированных структур для газообмена, но имеют устьиц (в настоящее время в листьях) и чечевичек (присутствуют в стеблях), которые участвуют в газообмене. По сравнению с животные и люди, корни растений, стебли и листья дышат с очень низкой скоростью.

В этом процессе клеточного дыхания растения производят молекулы глюкозы посредством фотосинтеза процесс, захватывая солнечную энергию и превращая ее в глюкозу. Есть много живых экспериментов доказать, что растения дышат. Все растения дышат, чтобы обеспечить энергию для своих клеток, чтобы оставаться активными или живыми.

При дыхании в различных частях растения. Поэтому каждая часть заботится о своих энергетических потребностях.

Корни, стебли и листья растений обмениваются газами для дыхания по отдельности. Как известно, листья имеют крошечные поры, называемые устьицами, которые используются для газообмена. Кислород, поступивший в через устьица используется клетками листьев для расщепления глюкозы на углекислый газ и воду.

Дыхание растений происходит 24 часа в сутки, но более выражено ночное дыхание, т. процесс фотосинтеза прекращается. Ночью очень важно, чтобы температура была прохладнее, чем днем, потому что растения могут испытывать стресс. Как ночная температура увеличивается, увеличивается частота дыхания и, следовательно, повышается температура растения. Этот действие может привести к повреждению цветка и плохому росту растения.

Корни, подземная часть растений поглощают воздух из воздушных пространств, имеющихся между почвой частицы. Таким образом, кислород, поглощаемый корнями, используется для высвобождения энергии, которая затем используется. для транспортировки минералов и солей из почвы.

Мы знаем о том, что растения обладают уникальной способностью к фотосинтезу. Фотосинтез процесс, посредством которого растения готовят себе пищу. Происходит это только в тех частях растений, которые содержать хлорофилл , т.е. только в зеленых частях растений. Процесс фотосинтеза так видно, что он иногда маскирует процесс дыхания у растений. Однако мы должны знать что дыхание у растений происходит в течение дня, пока идет процесс фотосинтеза только при наличии света. Поэтому ночью у растений усиливается дыхание.

Именно поэтому мы часто слышим, что людей просят не спать ночью под деревом. Это может вызвать удушье из-за избыточного присутствия углекислого газа, выделяемого деревьями в результате дыхания.

Подробнее: Понимание почвы

Подробнее: Почвенные агрегаты

В случае стебля воздух рассеивается в устьицах и проходит через различные части стебля. клетка для дыхания. Углекислый газ, образующийся на этом этапе, также диффундирует через устьица. У высших растений или древесных растений газообмен осуществляется чечевицы .

Листья состоят из крошечных пор, называемых устьицами. Газообмен происходит через устьица через процесс диффузии. Каждая стома контролируется ячейками охраны . Открытие и закрытие Устьица помогают в газообмене между атмосферой и внутренней частью листьев.

Подробнее: Как работают листья

Этот тип дыхания имеет место в митохондриях всех эукариотических объектов . Молекулы пищи полностью окисляются до углекислого газа, воды, при этом выделяется энергия. наличие кислорода. Этот тип дыхания наблюдается у всех высших организмов и требует атмосферный кислород.

Этот тип дыхания происходит в пределах цитоплазма прокариотических объектов таких как дрожжи и бактерии. Здесь выделяется меньше энергии в результате неполного окисления пищи. в отсутствие кислорода. Этиловый спирт и углекислый газ образуются при анаэробном дыхании.

Словарь
Хлорофилл	Пигмент, придающий растениям зеленый цвет и помогающий растениям создавать себе пищу. посредством фотосинтеза.
Цитоплазма	Цитоплазма представляет собой густой раствор, который заполняет каждую клетку и окружен клеточной мембраной.
Эпидермис	Внешний слой клеток, покрывающий стебель, корень, лист, цветок, плод и семенную часть растение.
Эукариотический	Клетки с хорошо выраженным ядром. К ним относятся простейшие, водоросли, грибы, растения, и животные.
Камеры охраны	Клетки серповидной формы, окружающие устьица в эпидермисе. Изменения в отечности клетки вызывают открытие и закрытие стомы.
Чечевица	Приподнятые поры в стебле древесного растения, обеспечивающие газообмен между атмосферой и внутренние ткани. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Comment * Name * Email * Website Save my name, email, and website in this browser for the next time I comment