Содержание
Дыхание растений
Растения, как все живые организмы, в процессе дыхания поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Газообмен у них происходит через устьица на листьях, а также через чечевички на стеблях и трещины в коре. Внутри тканей кислород следует по межклетникам, потом проникает в клетки. Доступ кислорода ко всем органам растения — одно из основных условий жизни.
При плохой обработке почвы или на переувлажненных почвах корням растений не хватает воздуха и, следовательно, кислорода. Поэтому при застое воды на отдельных участках поля большинство растений погибает. Ведь растения, так же как люди или животные, умирают без кислорода. Но у них потребность в кислороде меньше, чем у животных, и у них нет таких сложных органов дыхания.
Дыхание
Дыхание — это поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа, а также использование кислорода для окисления органических веществ с освобождением энергии (Рис.1).
Рис.1 Сравнение дыхания и фотосинтеза растений
Дыхание | Признак | Фотосинтез |
Кислород | 1. Поглощаемый газ | Углекислый газ |
Углекислый газ | 2.Выделяемый газ | Кислород |
Чечевички, устьица, кожица семян и т.д. | 3.Пути газообмена | Только через устьица |
Во всех живых клетках | 4.В каких клетках происходит | Только в зеленых клетках, содержащих хлорофилл |
Получение и использование энергии из питательных веществ на рост и развитие | 5.Роль в жизни растений | Запасание энергии света в виде питательных веществ |
Во время дыхания часть органических веществ расходуется. Например, прорастающее зерно теряет 3-10% сухого вещества. Чем более неблагоприятна oкружающая среда для прорастания, тем больше требуется питательных веществ и тем интенсивнее дыхание проростка. Энергия, выделяемая во время дыхания, затрачивается на рост и развитие органов растений. Подтвердим опытным путем поглощение прорастающим семенем кислорода и выделение им углекислого газа (Рис.2).
Рис.2 Поглощение кислорода и выделение углекислого газа прорастающими семенами (1-влажные семена, 2-сухие семена)
Возьмем 2 широкогорлые стеклянные банки и в одну из них положим проросшие семена гороха (20-30 шт.). В другую — столько же сухих, непроросших семян гороха. Банки плотно закрываем крышками и ставим в теплое место. Через неделю в банку с сухими семенами опустим горящую свечу. Свеча не потухнет, будет продолжать гореть. Поскольку дыхание сухих семян замедленное, за неделю они не успели поглотить весь кислород из воздуха в банке.
В банке с проросшими семенами свеча сразу же погаснет. Почему? Проросшие семена дышат интенсивно, поэтому они поглотили весь кислород в банке и насытили воздух углекислым газом. Во время набухания и прорастания семян и дальнейшего развития растений дыхание в тканях усиливается. Межклеточные воздушные пространства в тканях растений облегчают движение газов.
Влияние различных условий на дыхание растений
Интенсивность дыхания у разных частей растения неодинакова. Наиболее высока она у молодых быстро растущих органов и тканей. С окончанием периода активного роста растений дыхание их тканей ослабевает. Активнее дышат высокогорные и светолюбивые растения (по сравнению с теневыносливыми). Дыхание растений усиливается с повышением температуры, когда речь идет о потеплении. Но в зной оно ослабевает, а при 45-50°С почти прекращается. Таким образом, на дыхание растений влияют различные факторы.
1. Влияние воды.
Сухие семена (10-12% влаги) дышат очень слабо. Если содержание влаги в семенах достигает 33%, то дыхание усиливается, расход питательных веществ увеличивается, и семена начинают прорастать. Поэтому при хранении в зернохранилищах влажность зерна не должна превышать 12-14%. Только в таких условиях семена могут долго храниться.
2. Влияние температуры.
Чем выше температура окружающей среды, тем интенсивнее дышат семена. Даже зимой при температуре -20-25°С дыхание растений не прекращается, оно лишь замедляется. Дыхание семян прекращается при температуре +50°С. Зимой в клубнях картофеля, хранящегося при низкой температуре, дыхание замедляется.
3.Влияние света.
При наличии достаточной освещенности дыхание растений ускоряется. Теневыносливые растения дышат слабее светолюбивых. Если поместить молодые проростки в темное место, их дыхание немного замедлится.
4.Влияние воздуха.
Всему живому на Земле, кроме некоторых бактерий, необходим кислород. Мы дышим воздухом, в котором кислород находится в определенном соотношении с другими газами (азот, инертные газы, углекислый газ).
Когда в воздух попадают отходы промышленного производства, это соотношение изменяется, что может оказаться губительным для растений, животных и человека.
В последнее время можно часто слышать выражения озоновые дыры, и парниковый эффект. Эти явления связаны с состоянием воздушной оболочки Земли. Накопление вредных веществ в атмосфере оказывает отрицательное воздействие на все живое, и на растения в том числе. Их дыхание замедляется.
Какие же вещества загрязняют воздух?
Вот главные из них:
1.Углекислый газ, выделяемый всеми живыми организмами, обитающими на Земле.
2.Отходы производства и газы, выделяемые заводами и фабриками, прежде всего угарный газ, зола, сажа, пыль, копоть, дым.
3.Выхлопные газы автомобилей.
4.Ядовитые газы, выделяемые синтетическими веществами, созданными химическим путем.
5.Пылевые частицы ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве.
Рост и развитие растений в условиях загрязненной атмосферы замедляются.
Они быстро подвергаются различным вредным воздействиям. Таким образом, воздух необходим не только для надземных органов растений, но и для корней, находящихся в почве. Если не будет обеспечен достаточный приток воздуха к корням, их дыхание замедлится, и они погибнут. Если корни постоянно покрыты водой, они загниют. Корни обеспечивают всю надземную часть растения питательными веществами и водой. Без них само растение неминуемо погибнет.
Роль зеленых растений:
1.Создание органических веществ.
2.Поступление кислорода в атмосферу
3.Поддержание постоянного содержания углекислого газа.
4.Участие в создании почв.
Зеленые растения запасают энергию космического светила — Солнца в виде органических веществ, используемых живыми существами нашей планеты.
Дыхание — это процесс, происходящий во всех живых организмах: поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Кислород используется для окисления органических веществ, чтобы извлечь из них энергию. Растения запасают энергию солнечного света в виде органических веществ в ходе фотосинтеза и используют эту энергию, окисляя вещества в ходе дыхания, В целом, растения интенсивнее фотосинтезируют, чем дышат.
Фотосинтез. Воздушное питание.
Тест на тему: «Дыхание растений»
Проверочное тестовое задание включает в себя вопросы с одним и несколькими правильными ответами
вода воздух дыхание растений кислород окисление свет температура углекислый газ энергия
Дыхание растений
Contents
- 1 Что такое дыхание растений?
- 2 Как происходит дыхание растений?
- 3 Что происходит в клетках растений при дыхании?
- 4 Какие условия необходимы для дыхания растений?
- 5 Процессы, происходящие при дыхании растений
- 6 Связь дыхания и фотосинтеза
- 7 Значение дыхания в жизни растений
Что такое дыхание растений?
Дыхание растений представляет собой серию ферментативных реакций, которые позволяют растениям превращать накопленную энергию углеводов, вырабатываемых в процессе фотосинтеза, в форму энергии, которую они могут использовать для ускорения роста и метаболических процессов.
Посредством фотосинтеза растения превращают солнечный свет в потенциальную энергию в виде химических связей углеводных молекул. Однако, чтобы использовать эту накопленную энергию для обеспечения жизненно важных процессов – от роста и размножения до заживления поврежденных структур – растения должны преобразовать ее в пригодную для использования форму. Это преобразование происходит посредством клеточного дыхания, основного биохимического пути, также обнаруженного у животных и других организмов.
Как животные и люди, растения тоже дышат
Растения нуждаются в кислороде для дыхания, которые в свою очередь выделяют углекислый газ. В отличие от животных и людей, растения не имеют каких-либо специализированных структур для газообразного обмена и по сравнению с животными и людьми корни растений, стебли и листья дышат с очень низкой скоростью.
Как происходит дыхание растений?
Все зеленые растения дышат через процесс клеточного дыхания.
Дыхание состоит из сложной серии химических реакций. На первом этапе глюкоза окисляется, и химическая потенциальная энергия ее связей передается химическим потенциальным связям молекулы АТФ (аденозинтрифосфата). Затем молекула АТФ может транспортироваться по всей клетке, где ее накопленная энергия используется для выполнения различных задач внутри клетки. Этот процесс выделяет углекислый газ и воду.
Что происходит в клетках растений при дыхании?
Растения дышат на протяжении всей своей жизни, так как клетка растения требует энергии для своего выживания. Но растения не дышат, как люди и животные, они дышат через процесс, называемый клеточным дыханием.
Клеточное дыхание у растений – это процесс, используемый растениями для преобразования питательных веществ, полученных из почвы, в энергию, которая питает клеточную деятельность растений.
Глюкоза, образующаяся в процессе фотосинтеза, распространяется вокруг растения в виде растворимых сахаров и дает энергию клеткам растения во время дыхания. Первой стадией дыхания является гликолиз, который расщепляет молекулу глюкозы на две меньшие молекулы, называемые пируватом, и выделяет небольшое количество энергии АТФ (аденозинтрифосфат). Эта стадия (анаэробное дыхание) не нуждается в кислороде.
На втором этапе молекулы пирувата реорганизуются и снова сливаются в цикле. В то время как молекулы реорганизуются, образуется углекислый газ, а электроны удаляются и помещаются в систему переноса электронов, которая (как и при фотосинтезе) производит много АТФ для растения, чтобы использовать его для роста и размножения. Эта стадия (аэробное дыхание) действительно нуждается в кислороде.
Результатом клеточного дыхания является то, что растение поглощает глюкозу и кислород, выделяет углекислый газ и воду и выделяет энергию. Растения дышат в любое время дня и ночи, потому что их клетки нуждаются в постоянном источнике энергии, чтобы остаться в живых. Помимо того, что растение используется для выделения энергии посредством дыхания, глюкоза, образующаяся в процессе фотосинтеза, превращается в крахмал, жиры и масла для хранения и используется для производства целлюлозы для роста и регенерации клеточных стенок и белков.
Какие условия необходимы для дыхания растений?
Дыхание состоит из ряда реакций, которые происходят главным образом в митохондриях растительных клеток. В дополнение к типу растений, несколько факторов окружающей среды влияют на скорость дыхания растительной клетки.
Возраст ткани / Стадия жизни
У более молодой ткани частота дыхания выше, чем у более старой. Таким образом, верхушка корня и молодые листья имеют более высокую частоту дыхания, чем более старые корневые сегменты и листья.
Когда семя впервые впитывает воду, частота дыхания клеток быстро возрастает, но выравнивается примерно через 20 минут.
Созревшие плоды вызывают всплеск дыхательной активности, который достигает кульминации, когда плоды достигают максимальной зрелости.
Температура
Частота дыхания в растительной клетке уменьшается при понижении температуры до тех пор, пока дыхание почти или полностью не остановится при низких температурах. Дыхание увеличивается с ростом температуры, пока не будут достигнуты очень высокие температуры, что приведет к ухудшению состояния тканей.
Температура сильно влияет на дыхание для поддержания (гораздо больше, чем клетки, предназначенные для роста растений). У растений в умеренном климате частота дыхания зимой значительно ниже, чем в теплое лето.
Частоту дыхания фруктов можно контролировать, храня фрукты в прохладных, сухих местах. Более низкие температуры хранения могут замедлить дыхание и созревание фруктов.
Кислород
Дыхание замедляется с уменьшением доступного кислорода. В условиях, когда кислорода нет, как, например, в плохо дренируемой почве, происходит анаэробное дыхание (брожение). Анаэробное дыхание приводит к образованию углекислого газа, некоторого количества энергии и этанола. Этот тип дыхания также используется для создания спиртов.
Частота дыхания для большинства растений достигает пика при нормальном уровне кислорода в атмосфере.
Если, например, корни дерева затоплены в течение длительных периодов времени, они не могут поглощать кислород и преобразовывать глюкозу для поддержания клеточных метаболических процессов. В результате заболачивание и чрезмерное орошение могут лишить корни кислорода, убить корневую ткань, повредить деревья и снизить урожайность.
Углекислый газ
Двуокись углерода, один из отходов дыхания, также влияетелен. Чем выше концентрация углекислого газа, тем ниже частота дыхания.
Повреждения
Дыхание усиливается как непосредственно зараженными, так и окружающими клетками, когда ткань растения повреждена или заражена. Часто, когда в яблоке есть червячная дыра, маленький коричневый синяк окружает его — это указывает на усиление дыхания в области вокруг поврежденных клеток.
Недостаток воды
Сухая ткань имеет более низкую частоту дыхания, чем гидратированная. Хотя засуха оказывает гораздо большее влияние на процесс фотосинтеза в растительных клетках, недостаток доступной воды также отрицательно влияет на дыхание.
Доступные сахара
Листья верхнего купола часто видят более высокие частоты дыхания.
Увеличение доступных сахаров в результате фотосинтеза обычно приводит к увеличению частоты дыхания. Частота дыхания в листьях верхнего купола будет выше, чем в листьях нижнего купола, потому что верхушки производят больше сахара.
Процессы, происходящие при дыхании растений
Во время дыхания в разных частях растений происходит очень мало газообмена. Поэтому каждая часть заботится о своих собственных потребностях в энергии.
Корни, стебли и листья растений обмениваются газами для дыхания отдельно. Как мы все знаем, листья имеют крошечные поры, называемые устьицами, которые используются для обмена газов. Кислород, всасываемый через устьицы, используется клетками в листьях для расщепления глюкозы на углекислый газ и воду.
Дыхание в корнях
Корни, подземная часть растений поглощает воздух из воздушных пространств, присутствующих между частицами почвы. Таким образом, кислород, поглощаемый через корни, используется для высвобождения энергии, которая впоследствии используется для транспортировки минералов и солей из почвы.
Дыхание в стеблях
В случае стебля воздух рассеивается в устьицах и проходит через различные части клетки для дыхания. Диоксид углерода, образующийся на этой стадии, также диффундирует через устьица. У высших или древесных растений газообразный обмен осуществляется чечевицами.
Дыхание в листьях
Листья содержат крошечные поры, называемые устьицами. Обмен газов происходит через устьица в процессе диффузии. Каждая стома контролируется ячейками охраны. Открытие и закрытие стомы помогают в обмене газами между атмосферой и внутренней частью листьев.
Связь дыхания и фотосинтеза
Все организмы, животные и растения должны получать энергию для поддержания основных биологических функций для выживания и размножения. Растения преобразуют энергию солнечного света в сахар в процессе, называемом фотосинтезом. Фотосинтез использует энергию света для преобразования молекул воды и углекислого газа в глюкозу (молекулу сахара) и кислород. Кислород высвобождается или «выдыхается» из листьев, в то время как энергия, содержащаяся в молекулах глюкозы, используется во всем растении для роста, формирования цветов и развития плодов.
Внутри листа есть несколько структур, которые играют важную роль в движении питательных веществ и воды по всему растению.
Листья содержат воду, которая необходима для преобразования световой энергии в глюкозу посредством фотосинтеза. Листья имеют две структуры, которые сводят к минимуму потерю воды, кутикулу и устьица. Кутикулы являются восковым покрытием на верхнюю и нижнюю часть листьев, которые предотвращают испарение воды в атмосферу.
Хотя кутикула обеспечивает важную защиту от чрезмерной потери воды, листья не могут быть непроницаемыми, поскольку они также должны пропускать углекислый газ (для использования при фотосинтезе) и кислород. Эти газы попадают в лист и выходят из него через отверстия на нижней стороне, называемые устьицами. После того, как углекислый газ попадает в лист через устьицы, он попадает в клетки мезофилла, где происходит фотосинтез и строится глюкоза.
Связь между фотосинтезом и клеточным дыханием такова, что продукты одной системы являются реагентами другой. Фотосинтез включает использование энергии солнечного света, воды и углекислого газа для производства глюкозы и кислорода. Клеточное дыхание использует глюкозу и кислород для производства углекислого газа и воды.
Люди, животные и растения зависят от цикла клеточного дыхания и фотосинтеза для выживания. Кислород, вырабатываемый растениями во время фотосинтеза, – это то, что люди и животные вдыхают, чтобы кровь транспортировалась в клетки для дыхания. Углекислый газ, образующийся во время дыхания, выделяется из организма и поглощается растениями, чтобы помочь обеспечить энергию, необходимую для роста и развития. Это бесконечный цикл, который поддерживает жизнь на земле.
Процесс фотосинтеза используется растениями и другими фотосинтезирующими организмами для производства энергии, тогда как процесс клеточного дыхания расщепляет энергию для использования. Несмотря на различия между этими двумя процессами, есть некоторые сходства.
Например, оба процесса синтезируют и используют АТФ, универсальную энергию.
- В процессе фотосинтеза АТФ производится с помощью энергии света (фотофосфорилирования) и используется для создания органических молекул
- При клеточном дыхании АТФ образуется путем расщепления органических молекул (окислительное фосфорилирование)
Относительные скорости фотосинтеза, которые производят молекулы газа и дыхания, влияют на общую продуктивность растений. Там, где активность фотосинтеза превышает дыхание, рост растений протекает на высоком уровне. Там, где дыхание превышает фотосинтез, рост замедляется.
И фотосинтез, и дыхание увеличиваются с повышением температуры, но в определенный момент скорость фотосинтеза выравнивается, в то время как частота дыхания продолжает расти. Это может привести к истощению накопленной энергии. Чистая первичная продуктивность – количество биомассы, созданной зелеными растениями. Она может использоваться для остальной части пищевой цепи – представляет собой баланс фотосинтеза и дыхания, рассчитанный путем вычитания энергии, потерянной для дыхания, из общей химической энергии, производимой фотосинтезом.
Значение дыхания в жизни растений
Растения дышат, но они преимущественно участвуют в процессе, называемом фотосинтезом. Это совпадает с характеристиками дыхания, за исключением соответствующих химических реакций, протекающих в обратном направлении.
Поскольку дыхание и фотосинтез дополняют друг друга во всех экосистемах планеты, дыхание имеет такое же жизненно важное значение для растений, как и для организмов, которые напрямую зависят от дыхания.
Углекислый газ является фактором для фотосинтеза. Животные вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ. Растения потребляют углекислый газ и выдыхают кислород.
Таким образом, животные дают растениям углекислый газ, тогда как растения дают животному кислород.
Существует равновесие между кислородом и углекислым газом между животными и растениями. Без одного другой не выживет долго.
Фотосинтез и дыхание у растений
Перейти к инструкциям
Что такое дыхание у растений
Все живые существа используют процесс, называемый дыханием, для получения энергии для поддержания жизни. Клеточное дыхание растений — это процесс, используемый растениями для преобразования глюкозы, образующейся во время фотосинтеза, в энергию, которая питает клеточную деятельность растений.
С другой стороны, фотосинтез — это процесс, в котором световая энергия преобразуется в химическую энергию, хранящуюся в глюкозе, которая впоследствии может использоваться для дыхания. Фотосинтез происходит на зеленых частях растения, содержащих хлорофилл.
Во время дыхания растения потребляют пищу, чтобы поддерживать жизнь растительных клеток , а во время фотосинтеза растения создают свою собственную пищу .
Материалы
- вода
- растение (например, цветок или лист. Сорвать его с живого растения, а не с упавшего на землю)
- солнечный свет (опционально)
Инструменты
- неглубокая чаша
Инструкции
Шаги
- Погрузите растение в миску с водой. Цветок или лист могут всплыть наверх, но постарайтесь, чтобы хотя бы часть растения оставалась под водой.
- Поставьте миску на солнечный свет и подождите. (Можно также оставить его в темноте, но результаты появятся позже.)
- Через час осмотрите поверхность растения. На педалях или створке должны образоваться пузырьки воздуха.
Исследовать
- Осмотрите различные части растения. Пузырьки воздуха образуются везде?
- Образуются ли пузырьки воздуха, если оставить растение в темноте?
Формула дыхания и фотосинтеза растений
Дыхание :
кислород + глюкоза -> углекислый газ + вода + тепловая энергия
Фотосинтез :
углекислый газ + вода+ световая энергия -> кислород + глюкоза
Когда происходит фотосинтез
Так когда у растений начинается фотосинтез?
Ну, в то время как растения дышат все время, днем и ночью, фотосинтез происходит только днем, когда есть солнечный свет.
Нужен ли растениям кислород
В зависимости от количества солнечного света растения могут выделять или поглощать кислород и углекислый газ следующим образом: 1 .
Темно – Происходит только дыхание. Кислород потребляется, а углекислый газ выделяется при дыхании растений ночью.
Тусклый солнечный свет – Скорость фотосинтеза равна скорости дыхания. Растение потребляет весь кислород, образующийся при фотосинтезе. Он также использует весь углекислый газ, который образуется при дыхании. В результате не происходит газообмена с окружающей средой.
Яркий солнечный свет – Фотосинтез использует углекислый газ и производит кислород быстрее, чем дыхание производит углекислый газ и потребляет кислород. В атмосферу выбрасывается лишний кислород.
В дневное время фотосинтез производит кислород и глюкозу быстрее, чем их расходует дыхание. Фотосинтез также использует углекислый газ быстрее, чем его производит дыхание. Избыток кислорода выбрасывается в воздух, а неиспользованная глюкоза сохраняется в растении для последующего использования.
Вот почему растения так важны для выживания человека и других животных. Без фотосинтеза у нас не было бы ни кислорода, ни пищи, чтобы выжить.
В чем разница между клеточным дыханием и дыханием
Люди дышат. Животные дышат. Дышат ли растения?
Дыхание относится к акту вдыхания воздуха в легкие с последующим выбросом его из тела. Итак, это физический процесс обмена газами между живыми объектами и окружающей средой.
Растения не дышат в прямом смысле этого слова. Растения дышат через поры растений, называемые устьицами.
Во время дыхания и фотосинтеза газы входят и выходят из растений через устьица с использованием диффузии , а не дыхания.
Но в повседневной жизни мы используем эти слова немного по-другому, потому что не все мы биологи или химики.
Дыхание растений поразительно похоже на почему дышат живых объектов.
Живые объекты дышат, потому что им необходимо получать кислород для осуществления клеточного дыхания , чтобы оставаться в живых, точно так же, как растениям необходимо дышать, чтобы оставаться в живых. Затем побочные продукты, такие как углекислый газ и вода, высвобождаются и удаляются из живых объектов посредством дыхания, точно так же, как это делают растения при дыхании.
Из-за этих параллельных процессов люди иногда неточно называют дыхание растений «дыханием».
Вот почему это не совсем неправильно, если вы не используете это как ответ на экзаменах, а просто используете его как аналогию . Растения не вдыхают и не выдыхают с помощью легких, но тем не менее это аналогия.
Кислород и двуокись углерода проникают в устьица растений и выходят из них посредством диффузии.
Когда растение погружают в воду, пузырьки кислорода или углекислого газа задерживаются и временно прилипают к листьям или лепесткам.
Поскольку эти газы легче воды, если встряхнуть растение, пузырьки быстро поднимутся на поверхность и лопнут. Это похоже на то, как вы выдыхаете под водой.
Книги о растениях, фотосинтезе и дыхании деревьев
Ботаника: растения, клетки и фотосинтез
Это книга 8 из серии книг Super Smart Science .
Эта красочная книжка с картинками – отличное введение в ботанику. Он учит ключевой лексике, такой как лист, стебель, корень, ксилема, целлюлоза, хлоропласт, фотосинтез и дыхание, а также произношение. Это тщательно и легко понять.
Другие темы, затронутые в этой серии, включая биологию, химию, астрономию, анатомию и физиологию, также станут прекрасным дополнением к детской библиотеке.
Понимание фотосинтеза с Максом Аксиомой, суперученым
В этой книге собрано много интересных фактов о растениях. Например, знаете ли вы, что посадка одного дерева производит достаточно кислорода, чтобы прокормить четырех человек в течение года?
Научные концепции, такие как фотосинтез, хорошо объясняются отличной графикой и интересными историями о Max Axiom. Макс — супергерой и суперученый. Он действительно помогает сделать изучение науки увлекательным.
Фотосинтез
Как работают растения: наука об удивительных вещах, которые делают растения
Ссылки
1.
Макино А., Мэй Т. Фотосинтез и рост растений при повышенных уровнях СО2. Физиология растений и клеток . Январь 1999 г.: 999-1006. doi:10.1093/oxfordjournals.pcp.a029493
Дыхание растений – корни, стебли, листья, виды и часто задаваемые вопросы
Дыхание — это цепь химических реакций, которая позволяет всем живым существам синтезировать энергию, необходимую для поддержания себя. При дыхании происходит вдыхание кислорода и выдыхание углекислого газа. Поскольку сущность нуждается в энергии для окисления питательных веществ и, следовательно, высвобождения отходов, это называется метаболическим процессом.
Дыхание растений
Газообмен при дыхании в разных частях растений значительно меньше. В результате каждый компонент питает и удовлетворяет собственные энергетические потребности.
В результате листья, стебли и корни растений обмениваются газами по отдельности. Устьица, которые представляют собой микроскопические поры для газообмена, присутствуют в листьях. Клетки листьев используют кислород, поглощаемый устьицами, для расщепления глюкозы на воду и углекислый газ.
Дыхание в корнях
Корни растений, находящихся под землей, поглощают воздух из пространств и воздушных зазоров между частицами почвы. В результате кислород, поглощаемый корнями, используется для высвобождения энергии, которая позже будет использована для перемещения солей и минералов из почвы.
Дыхание в стебле
Для дыхания воздух в стебле диффундирует в устьица и проходит через различные области клетки. Выделяющийся углекислый газ распределяется в это время через устьица. Известно, что у высших или более древесных растений газообмен осуществляют чечевицы.
Дыхание в листьях
Устьица, или мелкие поры, являются частью листьев. Газообмен происходит за счет диффузии через устьица. Каждая стома регулируется замыкающими клетками. Когда устьица между нижними листьями и атмосферой закрываются и открываются, происходит газообмен.
Устьица : Это специализированная часть растения, присутствующая в слое эпидермиса листьев и стеблей. Замыкающие клетки бобовидной формы образуют устьичные поры и способствуют открытию и закрытию устьиц во время газообмена. Углекислый газ и кислород — это газы, которыми обмениваются в дневное время.
Цикл дыхания растений
Для осуществления окисления глюкозы в побочные продукты двуокиси углерода, воды и энергии растения непрерывно дышат в течение дня и ночи. Используя солнечный свет и хлорофилл, растение в процессе фотосинтеза превращает углекислый газ и воду в глюкозу и кислород.
Фотосинтез
Процесс преобразования световой энергии в химическую энергию в виде сахаров известен как фотосинтез. Используя световую энергию, глюкоза (или другие сахара) создаются из углекислого газа и воды, при этом в качестве побочного продукта выделяется кислород.
Молекулы глюкозы дают организмам доступ к фиксированному органическому углероду и энергии, двум основным ресурсам.
Энергия
Молекулы глюкозы действуют как топливо для клеток; их химическая энергия может быть получена с помощью таких процессов, как клеточное дыхание и ферментация, которые приводят к производству аденозинтрифосфата (АТФ), небольшой молекулы, несущей энергию, для удовлетворения непосредственных энергетических потребностей клетки.
Углерод: Включение неорганического углерода из двуокиси углерода в органические молекулы известно как фиксация углерода; углерод в органических молекулах также называют фиксированным углеродом. Во время фотосинтеза углерод фиксируется и включается в сахара. Затем этот углерод можно использовать для создания дополнительных органических молекул, необходимых клеткам.
Разница между фотосинтезом и дыханием
Фотосинтез | Дыхание |
Все зеленые растения, содержащие хлорофилл, подвергаются этому процессу | Все живые существа, включая растения, животных, птиц и других, проходят этот процесс. |
Синтез пищи | Окисление пищи |
Накопление энергии | Высвобождение энергии |
Претерпевает анаболический процесс Превращается в катаболический процесс | |
Требуется углекислый газ, вода и световая энергия | Нужна глюкоза и кислород |
Производит пищу и захватывает Energy | . происходит в митохондриях |
Химическая реакция 6CO2 + 6h3O → C6h22O6 + 6O2 | Химическая реакция C6h22O6 + 6O2 → 6CO2 + 6h3O |
Типы дыхания
- Аэробное дыхание- Митохондрии всех эукариотических организмов осуществляют этот вид дыхания. В присутствии кислорода молекулы пищи полностью окисляются до углекислого газа, воды и энергии. Все высшие виды демонстрируют этот вид дыхания, для которого требуется кислород из окружающей среды.
- Анаэробное дыхание- В цитоплазме прокариотических организмов, таких как дрожжи и бактерии, происходит этот вид дыхания. В этом случае выделяется меньше энергии из-за неполного окисления пищи в отсутствие кислорода. При анаэробном дыхании образуются этанол и углекислый газ.
Гликолиз
Процесс расщепления глюкозы для получения энергии известен как гликолиз. Он генерирует две молекулы пирувата, АТФ, НАДН и воду. Нет необходимости в кислороде на протяжении всего процесса, который происходит в цитоплазме клетки. Это испытывают как аэробные, так и анаэробные существа.
Первая стадия клеточного дыхания, которая имеет место во всех организмах, называется гликолизом. Цикл Кребса наступает после гликолиза при аэробном дыхании. Небольшие количества АТФ вырабатываются клетками в отсутствие кислорода, поскольку ферментация следует за гликолизом.
Ферментация
Гликолиз с использованием пировиноградной кислоты является первым этапом этого процесса. При превращении соединений пировиноградной кислоты в отходы энергия не выделяется. Этот процесс уже не производит никакой энергии и часто происходит сам по себе. Редко это происходит анаэробно? Молочнокислое брожение и спиртовое брожение являются двумя наиболее известными видами брожения (метанольное и ацетоновое брожение).
С помощью молочнокислого брожения сахар метаболизируется для производства энергии. Этот метод чаще используется для консервирования пищевых продуктов. Бывает, когда вокруг грибки и бактерии (Lactobacillus acidophilus). В этом виде ферментации НАДН напрямую передает свои электроны пирувату. И в приготовлении йогурта, и в мышечных клетках это можно увидеть.
Спиртовое брожение — это процесс, посредством которого углеводы пищи превращаются в энергию. Некоторые виды чая, хлеба и напитков можно приготовить путем спиртового брожения. Некоторые бактерии и дрожжи способны производить этанол.
Дыхательный коэффициент
Большинство живых организмов используют аэробное дыхание для эффективного использования энергии пищи. При этом аэробном дыхании углекислый газ выдыхается по мере поступления кислорода.
Дыхательный коэффициент относится к фактическому объему удаленного углекислого газа и фактическому объему кислорода, используемого в процессе клеточного дыхания. Дыхательный коэффициент — это другое его название. RQ обозначает это.
RQ=объем выделения углекислого газа/объем потребленного кислорода
Тип дыхательного субстрата, используемого во время акта дыхания, влияет на дыхательный коэффициент. Кроме того, дыхательный коэффициент, полученный из образования двуокиси углерода, представляет собой безразмерное число, используемое для оценки скорости основного обмена или BMR. В этих измерениях используется косвенная калориметрия. Для измерения используется респирометр, принадлежащий Ганонгу.
Дыхательный коэффициент достигает нуля, когда углеводный субстрат полностью окисляется. Здесь количество выделяемого углекислого газа и количество поглощаемого кислорода равны.
C6H22O6 + 6O2 ——-> 6CO2 + 6H3O + Energy
RQ = 6CO 2 / 6O 2
CARBOHYDRATES имеют RQ примерно 1 7
8888 . СДЕЛАЖДЕНИЕ ВОЗМОЖНО ВОЗМОЖНО ВОЗМОЖНО ВОЗМОЖНО. В отличие от молекул углеводов, молекулы жира подвергаются частичному окислению. Следовательно, дыхательный коэффициент ниже.
16C32HO 2 +23O 2 ————> 16CO 2 +16H 2 O
RQ = 16CO 2 /23O 2
= 16.19967 = 0,69679 = 0,69679 = 0,69679 = 0,69679 = 0,69679 = 0,6967. около 0,70
Читайте также
- Фотосинтез
- Цикл Кальвина
Часто задаваемые вопросы о дыхании растений
Что такое дыхание Вопрос 1?
Ответ:
Дыхание — это цепь химических реакций, которая позволяет всем живым существам синтезировать энергию, необходимую для поддержания себя.
Вопрос 2: Как происходит дыхание в листьях?
Ответ:
Устьица являются частью листьев. Газообмен происходит за счет диффузии через устьица. Каждое устьица регулируется замыкающими клетками. Когда устьица между нижней частью листьев и атмосферой закрываются и открываются, происходит газообмен.
Вопрос 3: Что такое фотосинтез?
Ответ:
Процесс преобразования световой энергии в химическую энергию в виде сахаров известен как фотосинтез. Используя световую энергию, глюкоза (или другие сахара) создаются из углекислого газа и воды, при этом в качестве побочного продукта выделяется кислород.
Вопрос 4: Почему растения дышат ночью?
Ответ:
В ходе ночного дыхания растения выделяют углекислый газ, поглощают кислород и окисляют запасенную пищу.