Біологія 7 клас

Рослини у біосфері. Основною функцією рослин у біосфері та власному організмі є синтез органічних речовин під дією сонячного світла. Рослини – єдині організми з усіх царств живої природи, які здатні засвоювати та перетворювати енергію сонячного світла, запасаючи її у вигляді органічних речовин. Так вони забезпечують себе і представників інших царств живої природи енергією та будівельним матеріалом для росту і розвитку організму.

Протилежним процесові фотосинтезу є окиснення органічних речовин у клітинах, унаслідок чого виділяється енергія, необхідна для життєдіяльності організму. Це складний процес дихання, який починається з газообміну між організмом і середовищем і закінчується в клітинах організму.

Фотосинтез відбувається на світлі у хлоропластах клітин листка за допомогою пігменту хлорофілу (мал. 10). Саме він надає рослині зелене забарвлення.

Органічні речовини, що утворюються в клітинах листка, надходять в інші органи – корінь, стебло, квітки, де використовуються на процеси життєдіяльності (ріст, розвиток, дихання, розмноження тощо). Частина органічних речовин відкладається про запас.

Мал. 10. Схема процесів фотосинтезу і дихання зелених рослин

У процесі фотосинтезу виділяється кисень. Він необхідний для дихання живих організмів, перебігу процесів окиснення в неживій природі. Якщо рослини перестануть виділяти кисень, то його запаси в атмосфері із часом зменшаться. Саме завдяки фотосинтезу відбувається постійне поповнення кисню в атмосфері.

Виділення кисню у процесі фотосинтезу супроводжується засвоєнням рослинами вуглекислого газу, що виділяється під час дихання людей, тварин, рослин, а також у результаті роботи промислових підприємств, транспорту та внаслідок різноманітних процесів окиснення в неживій природі. Якби рослини не використовували вуглекислого газу, його вміст в атмосфері збільшувався б, і життя на Землі стало так само неможливим, як і через нестачу кисню.

Великий внесок у дослідження процесу фотосинтезу належить видатному російському вченому К. А. Тимірязєву. Саме він установив, що сонячна енергія перетворюється на хімічну енергію органічних речовин у дрібних органелах рослинних клітин – хлоропластах.

Спробуйте для пояснення фотосинтезу і дихання застосувати свої знання з хімії.

Фотосинтез – це процес утворення органічних речовин із вуглекислого газу та води під дією сонячного світла. Цей дуже складний процес можна спрощено записати як реакцію утворення глюкози з вуглекислого газу і води з виділенням кисню:

Завдяки фотосинтезу на Землі декілька мільярдів років підтримується рівновага між кількістю вуглекислого газу та кисню в атмосфері.

Дихання – це процес окиснення органічних речовин, що супроводжується їх розпадом на воду та вуглекислий газ із виділенням енергії. Якщо процес дихання зобразити за

допомогою хімічного рівняння, то стане видно, що він зворотний до процесу фотосинтезу:

Дихання не обмежується процесами окиснення, що відбуваються в клітині. Рослини постійно дихають, тобто поглинають із повітря кисень і виділяють вуглекислий газ. Починається дихання з газообміну між організмом рослини і середовищем її життя. Рослини не мають спеціальних органів дихання. У цьому процесі беруть участь усі органи рослини: листок, стебло, корінь. В одноклітинних рослин кисень потрапляє в клітину шляхом дифузії. У багатоклітинних наземних рослин на листках є спеціальні щілини – продихи, через які відбувається газообмін між рослиною і зовнішнім середовищем (мал. 10). Подібні утвори є на стеблах та коренях. Із будовою продихів ви ознайомилися в курсі природознавства і також будете їх розглядати пізніше.

Кисень з атмосферного повітря надходить у клітини. За допомогою кисню в рослині відбувається окиснення органічних речовин, утворених під час фотосинтезу, і вивільнення енергії.

Дихання – це сукупність процесів, що забезпечують доступ в організм кисню і видалення вуглекислого газу, а також використання кисню клітинами й тканинами для окиснення органічних речовин та вивільнення енергії, необхідної для життєдіяльності організму.

Таким чином, фотосинтез і дихання – два протилежних процеси життєдіяльності рослин, завдяки яким підтримується життя на Землі.

Фотосинтез — це процес утворення органічних речовин із неорганічних (вуглекислого газу і води), що відбувається в зелених рослинах за наявності світла. Дихання забезпечує надходження в організм рослини кисню, використання його клітинами і тканинами, а також виділення з організму вуглекислого газу.

Рослина — посередник між небом і землею. Вона — істинний Прометей, що викрав вогонь з неба.

Кімнатну рослину пеларгонію зональну декілька діб потримайте в темному місці. Потім рослину виставте на яскраве світло і на один із листків надягніть смужку паперу з вирізаним символом, через яку не проникає світло. Через день зріжте листок, опустіть його в окріп на 2-3 хв., а потім у гарячий спирт. Промийте листок водою і обробіть слабким розчином йоду. Поясніть результати досліду.

«Високий, худорлявий блондин із прекрасними великими очима, ще молодий, рухливий і нервовий, – він був якось по-своєму витончений у всьому».

Учений зі світовим іменем, родоначальник досліджень гігантської проблеми фотосинтезу, блискучий ботанік, хімік, фізіолог, що перетворив університетську кафедру на трибуну передових суспільно- політичних ідей свого часу.

Він помер ученим, не дописавши передмови до книги «Сонце, життя і хлорофіл», яку вважав підсумком «півстолітніх спроб ввести стрункість думки і блискучу експериментацію фізики у вивчення найважливішого фізіологічного явища».

Гранітний, сьогодні він стоїть у Москві біля Нікітських воріт

і з високого п’єдесталу оглядає нові весни і нове листя на деревах, те саме просте і загадкове листя, таємниці якого він віддав життя.

Використовуючи сайт ви погоджуєтесь з правилами користування

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Ми приєднуємось до закону про авторське право в цифрову епоху DMCA прийнятим за основу взаємовідносин в площині вирішення питань авторських прав в мережі Інтернет. Тому підтримуємо загальновживаний механізм “повідомлення-видалення” для об’єктів авторського права і завжди йдемо на зустріч правовласникам.

Копіюючи матеріали во повинні узгодити можливість їх використання з авторами. Наш сайт не несе відподвідальність за копіювання матеріалів нашими користувачами.

Дихання рослин — характеристика і значення процесу

Один з найважливіших процесів в організмі живої істоти – це дихання. Рослини під час нього випускають енергію, яка була використана для їх функціонування.

Якщо ґрунт був оброблений небезпечними речовинами, а вода забруднена, то дерево не отримує достатньо кисню. Це позначається на його життєдіяльності: з часом частини рослини, а потім і вона сама гинуть.

Визначення поняття

Для нормального функціонування організму кожній клітині потрібна енергія. Вона з’являється під час процесу, який називають диханням, при якому розщеплюються органічні речовини під впливом кисню. В результаті з’являється вуглекислий газ, вода і вільна енергія.

Рослини будь-якого класу потребують сонячного світла, оскільки вони фотосинтезують. Як і будь-які інші живі організми, вони виділяють шкідливі гази. Хоча під впливом світла з них виходить ще й кисень.

Рослини дихають цілодобово, навіть в стані спокою. Саме тому вуглекислий газ вони виділяють постійно. А для нормального функціонування всіх органів в клітини повинен безперервно надходити кисень.

Сам процес, який називається диханням, здійснюється у два етапи:

Ці процеси взаємопов’язані, один не може протікати без іншого. А дихання у рослин практично не відрізняється від того, що проходить в організмі тварин.

Роль клітин

Особливу роль в процесі відіграють клітини. І у рослин, і у тварин дихання відбувається в спеціальних центрах — мітохондріях. Тут окислюються органічні речовини. Найчастіше енергія утворюється за допомогою вуглеводів, але іноді в процесі беруть участь білки та жири.

Під час дихання вода осідає в клітці. А вуглекислий газ залишає її, проходячи шлях дифузії. При цьому найчастіше він відразу використовується в фотосинтезі. Цей процес ступінчастий – все відбувається не відразу, а поступово.

В органах проходить безліч різних реакцій, в результаті яких утворюються і розпадаються такі речовини, як органічні кислоти. А вода і гази — це тільки кінцеві продукти всіх процесів.

Частина органічних речовин при цьому витрачається. Проростають насіння втрачають приблизно до 10% сухої маси. І тому для розвитку рослини потрібна сприятливе середовище. Чим гірше природні умови, тим інтенсивніше дихає організм. Насіння, які проростають, набухають, тому процеси в їх клітинах прискорюються. А простір між ними наповнюється повітрям, полегшуючи пересування газів.

Поживні речовини надходять в нього з ґрунту через корінь, а в клітинах вони перетворюються в енергію. Всі зелені рослини на планеті поглинають більше вуглекислого газу з атмосфери, ніж виділяють його.

Замість цього вони випускають в повітря кисень, необхідний для всіх інших живих організмів. Енергія, яка виділяється при диханні, необхідна для безперервного росту і розвитку квітки або дерева.

Особливості газообміну

У рослинних організмів немає спеціальних частин тіла, які відповідали б за дихання. Обмін газами відбувається через отвори, розташовані в покривних тканинах. Вони діляться на два типи:

Останні розташовані на листках рослини. У кожного продихи є свої клітини, в яких постійно змінюється наповненість водою. Коли вони розбухають, то закривають щілини. Через продихи листя поглинають і випускають газ, а також випаровують зайву вологу.

На стеблах знаходяться більші отвори, їх називають сочевичками. Вони мають витягнуту вузьку форму, нагадують порізи або подряпини. Через них також проходить газ і кисень, виходить зайва вода.

Рослини отримують повітря не тільки в чистому, але і в розчиненому вигляді. Він надходить до стебел через коріння з ґрунту. Якщо ґрунт бідний або занадто сухий, дерева і квіти можуть загинути.

Процес фотосинтезу

Фотосинтез і дихання пов’язані, хоча це протилежні процеси. Їх перебіг послідовне. Фотосинтез – це один із способів харчування рослини. Під сонячними променями дерева і чагарники утворюють речовини з енергії, яку вони отримали завдяки освітленню.

А диханням називається метод її звільнення. Вихідна енергія міститься в поживних речовинах, які рослина запасає. Але між процесами дихання і фотосинтезу є відмінності.

У першому випадку дерево, квітка або мох виділяють вуглекислий газ. Саме при диханні рослина поглинає кисень, як і інші живі істоти. Газообмін проходить через продихи та сочевички.

Якщо говорити коротко і зрозуміло, то під час цього процесу рослина отримує корисні речовини з навколишнього середовища. Під час дихання воно поглинає з них енергію, використовує її для розвитку і зростання. А надлишки викидає назад в атмосферу.

Під час фотосинтезу рослинні організми поглинають газ, а виділяють кисень. Саме тому так цінуються дерева і квіти, адже вони роблять атмосферу придатною для життя інших істот — людини і тварин. Газообмін проходить тільки через продихи. А сам процес здійснюється лише в зелених клітинах. Вони містять спеціальну речовину-хлорофіл.

Фотосинтез відіграє особливу роль в житті рослин. Під час цього процесу поглинається сонячне світло, завдяки якому можуть харчуватися клітини організму.

Світло запасається рослиною, щоб витрачатися на його розвиток і зростання.

Дихання в різних частинах дерева не однаково за інтенсивністю. Але є окремі елементи, де процес протікає швидко:

Біологи не рекомендують розставляти такі рослини в житлових приміщеннях – вони виділяють багато газу. Він робить повітря непридатним для людини. Не варто ставити в кімнатах і зрізані квіти, оскільки вони поглинають занадто багато кисню.

Не тільки надземні органи можуть дихати. Повітрям насичуються і клітини коренів. Для їх нормального розвитку потрібно часто рихлити ґрунт навколо рослини.

Вплив природних умов

Велику активність проявляють рослини, які можна зустріти в горах або постійно освітлюваних місцевостях. Тіньолюбиві організми дихають не так часто і швидко.

На інтенсивність процесу впливають і інші природні умови:

Якщо насіння висадити в сухий ґрунт, то їх дихання буде уповільненим. Для нормального розвитку і витрати поживних речовин вологість ґрунту повинна бути не менше 33%. Але для тривалого зберігання зерна і сухих рослин її рівень необхідно знизити до 14%.

Інтенсивність дихання безпосередньо залежить від температури повітря. Чим вона вища, тим швидше протікає процес.

Він не зупиняється навіть взимку при -20 °С, тільки сповільнюється. Завдяки цьому власникам дачних ділянок вдається зберегти бульби картоплі в льохах і підвалах цілими. Але занадто висока температура теж негативно позначається на стані рослини. Насіння перестають дихати, якщо спека доходить до +50 °С.

Величезне значення має ступінь освітленості. Чим яскравіше в приміщенні, тим швидше будуть проростати насіння. Якщо розсада занадто виросла, то її потрібно помістити в тінь. Квіти та дерева, які зустрічаються в прохолодних місцевостях з низькою освітленістю, дихають набагато повільніше.

Кисень необхідний всім живим організмам на планеті, крім бактерій. Але в повітрі він міститься в певному співвідношенні з іншими газами.

Склад атмосфери змінюється, коли в неї потрапляють промислові відходи. У деяких місцевостях повітря стає непридатним для проживання тварин і людини.

Через забруднення з’являються дірки в озоновому шарі, через що з’являється парниковий ефект. Наслідки таких змін – танення льодовиків і затоплення деяких ділянок суші, а також зрушення сезонів року.

Очищення повітря

Атмосфера забруднюється не тільки через людську діяльність, а й внаслідок життєвих процесів інших організмів. Якість повітря погіршують кілька типів речовин:

• вуглекислий газ;
• виробничі відходи – сажа, пил, зола, дим, кіптява;
• отруйні синтетичні речовини;
• сільськогосподарські хімікати;
• вихлопні гази.

Але чисте повітря потрібен не тільки для наземних частин — стебел, листя, квіток. Коріння також потребують кисню. Недолік повітря і надлишок вологи призводять до загибелі дерева.

У зелених насаджень є кілька корисних функцій:

• збагачення атмосфери киснем;
• створення нових органічних речовин;
• поліпшення стану ґрунту;
• підтримка оптимальної кількості вуглекислого газу в повітрі.

Сонячне світло в рослинах накопичується у вигляді поживних речовин. Вони необхідні всім живим організмам. Накопичену енергію квіти та дерева використовують для окислення деяких речовин. Але схема фотосинтезу набагато важливіше, ніж процес дихання.

Обмін речовин в деревах і чагарниках відбувається поступово. Дихання супроводжується фотосинтезом, обидва процеси тісно пов’язані. Рослини забезпечують атмосферу киснем і очищають її від шкідливого газу.