Що утворюється у рослин у процесі дихання

0 Comments

Дихання рослин

Дихання є умовою життя. Саме в процесі дихання звільняється енергія, яка використовується організмами для життєдіяльності. Коротко і зрозуміло про диханні рослин розповімо в даній статті.

Що таке дихання

Кожна клітина потребує енергії для життя. Отримання енергії відбувається при розщепленні органічних речовин в процесі дихання. Таке розщеплення відбувається під впливом кисню і ще називається окисленням. В результаті утворюються вода, вуглекислий газ і вільна енергія.

Необхідна рослині енергія міститься в хімічних зв’язках складних органічних речовин. Спочатку це енергія сонця, збережена в складних молекулах шляхом фотосинтезу.

Дихання у рослин принципово не відрізняється від дихання тварин, або грибів. Який газ рослини виділяють при диханні, такий же виділяють будь-які інші організми. Це вуглекислий газ.

Відомо, що на світлі рослини виділяють ще й кисень, але це відбувається в результаті іншого процесу – фотосинтезу.

Дихання йде цілодобово, тому утворення вуглекислого газу відбувається постійно. Також постійно в клітини рослин для їх нормальної життєдіяльності повинен надходити кисень.

Це ж справедливо і для рослини в цілому.

Таким чином, дихання включає два процеси:

  • клітинне дихання;
  • газообмін рослини із зовнішнім середовищем.

Клітинне дихання рослин

Дихальними центрами клітини є мітохондрії. Вони є і у тварин.

Саме в цих органелах відбувається окислення органічних речовин. Зазвичай такими речовинами є вуглеводи, але дихання може йти і за рахунок білків або жирів.

При окисленні виділяється енергія. Вода залишається в клітці, а вуглекислий газ шляхом дифузії залишає клітку і може відразу використовуватися в фотосинтезі.

Процес дихання ступінчастий. Вода і вуглекислий газ утворюються не відразу, а є кінцевими продуктами. До цього в ході багатьох реакцій утворюються і знову розпадаються інші речовини – органічні кислоти.

Газообмін із зовнішнім середовищем

На відміну від тварин, рослини не мають спеціальних органів дихання. Газообмін здійснюється через отвори в покривних тканинах:

Устячка розташовуються на листках. Кожне з них має клітини, здатні змінювати тургор (наповненість водою) і закривати устьічнимі щілину. Устьічниє щілини здійснюють газообмін і випаровування води листям.

Чечевички – це більші, ніж продихи, щілини на стеблах.

Повітря також може надходити в тканини рослин в розчиненому вигляді.

Дихання і фотосинтез
Між процесами дихання і фотосинтезу існує зв’язок. Це процеси протилежні, і в рослині йдуть один за іншим.

Фотосинтез є способом харчування. В ході цього процесу утворюються речовини, що містять енергію, отриману у вигляді світла.

Дихання – це спосіб звільнення енергії, запасеної в поживних речовинах.

Дихання в різних частинах рослини

Інтенсивність дихання не однакова в різних органах. Найбільш активно дихають:

  • Насіння, яке проростає;
  • Квіти, які розпускаються;
  • зростаючі органи.

Не рекомендується ставити зрізані квіти в спальній кімнаті, оскільки вони поглинають велику кількість кисню і виділяють вуглекислий газ.

Коріння також, як і надземні органи, дихають. Для нормального дихання коренів необхідно рихлити ґрунт.

Що впливає на інтенсивність дихання

Факторами, що впливають на інтенсивність дихання, є:

  • температура;
  • вологість;
  • вміст кисню в повітрі.

При посиленні будь-якого з цих факторів дихання стає інтенсивніше.

Людина керує диханням насіння і плодів для збереження врожаю і посівного матеріалу. Для цього в приміщеннях, де зберігається насіння, підтримується необхідна вологість, температура і забезпечується приплив свіжого повітря.

Що ми дізналися?

Вивчаючи в 6 класі дану тему, ми з’ясували, що дихання рослин – процес, що забезпечує клітини енергією. Кисень так само необхідний рослинам, як вуглекислий газ. Процеси дихання і фотосинтезу включають одні і ті ж речовини. При диханні кисень і органічні речовини є вихідними, а вода і вуглекислий газ – кінцевими продуктами. При фотосинтезі – навпаки.

Процес дихання у рослин

Дихання – це процес, який відбувається в клітинах будь-якого організму. Процес являє собою розпад органічних речовин на воду і вуглекислий газ під дією кисню. Додатково при цьому відзначається виділення енергії, потрібної для підтримки життєдіяльності рослини.

Поняття фотосинтезу

Всім клітинам потрібна енергія для забезпечення життєдіяльності. Вона утворюється при розщепленні органічних речовин в процесі дихання. Це розщеплення називається окисленням. Воно відбувається під впливом кисню, в результаті утворюються вода, вуглекислий газ і вільна енергія.

Живі організми повинні отримувати кисень, необхідний для окислення органічних речовин. Його вони отримують з повітря. Кінцевий продукт дихання виводиться згодом в навколишній простір.

Так дихають всі тварини і рослини. Але рослини, на відміну від тварин, ще й мають здатність виконувати фотосинтез. Він полягає в зворотному газообміні: рослинний організм поглинає вуглекислий газ з повітря, а замість нього виділяє кисень. Фотосинтез відбувається під дією світла в денний час доби. У темряві рослина отримує можливість дихати.

Відомо, що при фотосинтезі відбувається виділення кисню в набагато більшій кількості, ніж, ніж його обсяг, що поглинається для дихання. Тому вважається, що в загальній сумі в світлий час рослини виділяють кисень і поглинають вуглекислий газ. Ось по суті так коротко описаний процес фотосинтезу.

Особливості дихання рослин

У тварин для дихання існує спеціальна система, завдяки якій відбувається насичення киснем крові. Остання, своєю чергою, розносить його по всіх клітинах організму.

Вчені довели, що у рослин і мохів немає спеціальних органів для виконання такої функції, вони поглинають кисень всією поверхнею, більшою мірою листям. Дихання відбувається цілодобово з постійним утворенням вуглекислого газу. Але також клітинам рослин для нормального функціонування потрібен кисень.

Дихальні центри клітин – мітохондрії. Їх мають рослини і тварини.

Саме там проходить окислення органічних речовин. Процес супроводжується виділенням енергії. Причому вода залишається в клітині, а газ дифундує, тобто залишає клітину після чого може використовуватися у фотосинтезі.

Рослини від тварин відрізняються відсутністю спеціальних дихальних органів. Газообмін проходить через маленькі отвори, наявні в покривних тканинах:

Продихи мають клітини, що змінюють тургор (наповненість водою). Вони можуть закривати устьову щілину, мета якої здійснювати газообмін і випаровування води листям.

Дихання йде поступово, розпадаючись на кінцеві продукти. А перед цим відбувається безліч реакцій, в результаті яких утворюються і знову розпадаються органічні кислоти.

Дихальний процес і фотосинтез протилежні один одному, в органах рослин вони слідують один за іншим. Фотосинтез – це спосіб харчування. В його ході утворюються речовини, що містять енергію, яка отримана у вигляді світла. Дихання – це спосіб звільнення енергії, якою запаслися поживні речовини.

У різних органах інтенсивність дихання проходить не однаково. Найактивніше дихають:

  • насіння при проростанні;
  • квіти в стадії розпускання;
  • зростаючі органи.

Біологи не радять поміщати зрізані букети поблизу спальних місць, оскільки вони поглинають багато кисню і виділяють вуглекислий газ. Коріння подібно надземним органам, мають властивість дихати. Для того, щоб цей процес проходив нормально і нічим не стримувався, потрібно рихлити ґрунт.

Фактори, що впливають на інтенсивність

Яким буде цей процес, посиленим або уповільненим, залежить від навколишнього середовища. Повітря в приміщеннях характеризується такими фізичними властивостями:

  • температура;
  • вологість;
  • вміст кисню в повітрі.

Збільшення будь-якого з цих факторів веде до посилення інтенсивності дихального процесу. Людина може керувати диханням насіння і плодів, щоб зберегти урожай і матеріал для посіву. У приміщенні, де зберігають насіння, потрібно підтримувати певну вологість, температуру і в обов’язковому порядку забезпечити приплив свіжого повітря.

Проростаючі зерна втрачають від 3% до 10% сухої речовини. При несприятливих навколишніх умовах для проростання необхідно більше поживних речовин, і дихання паростків відбувається інтенсивніше.

Виділяється в дихальному процесі енергія, витрачається на розвиток і зростання органів рослин. Це можна підтвердити досвідом на прикладі поглинання проростає насіннєвим матеріалом кисню з виділенням газу.

Будуть потрібні дві скляні банки. В першу потрібно покласти пророслі горошини (20-30 штук). У другу поміщають стільки ж сухого насіння гороху без ознак проростання. Банки щільно закривають і ставлять в тепло.

Через тиждень в обидві судини опускають запалену свічку. У банку, де знаходиться сухий горох, свічка не гасне. Це наслідок того, що дихання сухого насіння сповільнено, за тиждень весь кисень не поглинувся.

В іншій банці, де були пророслі насіння, Свічка гасне практично миттєво. Це відбувається через інтенсивність дихальної діяльності гороху, зрозуміло, що він поглинув весь кисень в банку. Адже відомо, що для підтримки Gorenje потрібен кисень.

В стадії набухання і зростання насіння дихання в тканинах посилюється. Міжклітинний повітряний простір полегшує рух газів. Найбільш висока інтенсивність дихального процесу у молодих тканин і органів.

Після закінчення активного росту дихання тканин стає слабкішим. Але також активність залежить від виду рослини: високогірні і світлолюбні рослини дихають інтенсивніше, якщо порівнювати їх з тіньовитривалими. Підвищення температури веде до посилення дихання. Але в спекотну погоду воно значно слабшає, при 45-50 градусах процес зовсім може зупинитися.

Деякі цифри та факти

Сухі насіння, що мають вологість від 10% до 2%, дихають слабо. Як тільки вміст вологи в насінні досягне 33%, вони починають дихати сильніше, витрата поживних речовин стає більше, що призводить до проростання насіння.

Цей факт враховується при зберіганні посівного матеріалу в зерносховищах: вологість зерен повинна триматися на рівні 12% -14%. Такі умови дозволяють зберегти насіння протягом тривалого терміну.

Температура навколишнього середовища здорово впливає на інтенсивність дихання посівного матеріалу.

Взимку при температурі близько 25 °c насіння продовжують дихати, але цей процес злегка сповільнюється. Він може припинитися при температурі 50 °C. при низькій температурі дихання також стає повільнішим, це відбувається, наприклад, з бульбами картоплі, що зберігаються при низькій температурі.

Хороша освітленість прискорює дихання рослин. Тіньовитривалі особини дихають слабкіше світлолюбних. Для уповільнення процесу рекомендується поміщати молоді проростки в темне приміщення.

Все живе на Землі, за рідкісним винятком деяких бактерій, вимагає кисню. У повітрі кисень має свою процентну частку. Вона становить 21%. Все інше – азот, вуглекислий газ, інертні гази. Відходи промислового виробництва, що потрапляють в повітря, змінюють це співвідношення, таке зміщення згубно діє на рослинний і тваринний світ.

Шкідливий вплив

Вченими і аналітиками часто висловлюються думки про озонові діри та парниковий ефект. Шкідливі речовини, накопичуючись в атмосфері, негативно впливають на стан повітряної оболонки Землі, і, отже, на всю живу природу, в тому числі на рослини. Сповільнюється їх дихання.

Є багато факторів, які забруднюють атмосферу:

  • Вуглекислий газ, який виділяють всі живі організми.
  • Виробничі відходи (зола пил, сажа, чадний газ, дим, кіптява).
  • Вихлопні гази автомобільного парку.
  • Отруйні гази від синтетичних речовин, створених хімічним шляхом.
  • Хімікати, що використовуються в сільському господарстві.

Негативний вплив шкідливих домішок в повітрі уповільнює ріст і розвиток рослин. Кисень потрібен не тільки надземним органам, а й коріння, які знаходяться в ґрунті.

Якщо не перекрити приплив повітря до коріння, рослини загинуть. Постійне знаходження коренів у воді призведе до загнивання і загибелі всього рослинного організму, оскільки не буде постачання всієї надземної частини поживними речовинами і рідиною.

Зелені рослини створюють органічні речовини в природі і забезпечують атмосферу киснем завдяки фотосинтезу. Вони також беруть участь у створенні ґрунтів і запасають енергію сонця у вигляді органічних речовин, які потрібні всьому живому на Землі.

Рослини мають велике значення у формуванні всієї екосистеми Земної кулі. Це своєрідні легкі планети. Дуже важливо це розуміти і берегти зелені насадження.

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.

Про К. А. Тимірязєва

К. А. Тимірязєв (1843-1920)

«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.