Дыхание растений (стр. 1 из 10). Дыхание растений

питание, органы, фотосинтез :: SYL.ru

Дыхание растений и животных по биологии - процесс уникальный и универсальный. Оно выступает как неотъемлемое свойство любого организма, населяющего Землю. Рассмотрим далее, как происходит дыхание растений.

Биология

Жизнь организмов, как и любое проявление их деятельности, непосредственно связаны с расходом энергии. Дыхание растений, питание, органы, фотосинтез, передвижение и поглощение воды и необходимых соединений, а также многие функции связаны с непрерывным удовлетворением необходимых потребностей. Организмам требуется энергия. Она поступает от потребляемых питательных соединений. Кроме этого, организму нужны пластические вещества, служащие в качестве строительного материала для клеток. Распад этих соединений, который происходит в процессе дыхания, сопровождается высвобождением энергии. Она и обеспечивает удовлетворение жизненно-важных потребностей.

Рост и дыхание растений

Эти два процесса тесно связаны друг с другом. Полноценное дыхание растений обеспечивает активное развитие организма. Сам процесс представлен в виде сложной системы, включающей множество сопряженных окислительно-восстановительных реакций. В ходе них изменяется химическая природа органических соединений и используется присутствующая в них энергия.

Общая характеристика

Клеточное дыхание растений - окислительный процесс, происходящий с участием кислорода. В ходе него происходит распад соединений, который сопровождается образованием химически активных продуктов и высвобождением энергии. Суммарное уравнение всего процесса выглядит так:

С6Н12О6 + 602 > 6С02 + 6Н20 + 2875 кДж/моль

Далеко не вся энергия, которая высвобождается, может использоваться для обеспечения процессов жизнедеятельности. Организму необходима в основном та ее часть, которая сосредотачивается в АТФ. Во многих случаях синтезу аденозинтрифосфата предшествует формирование разности электрозарядов на мембране. Этот процесс связан с отличиями в концентрации водородных ионов по разные ее стороны. По современным данным не только аденозинтрифосфат, но и протонный градиент выступает источником энергии для обеспечения жизнедеятельности клетки. Обе формы могут использоваться для активации процессов синтеза, поступления, перемещения питательных соединений и воды, формирования разности потенциалов между внешней средой и цитоплазмой. Энергия, которая не накапливается в АТФ и протонном градиенте, в большей степени рассеивается в виде света или тепла. Она является бесполезной для организма.

Зачем нужен этот процесс?

Какое значение имеет дыхание у растений? Этот процесс считается центральным в жизнедеятельности организма. Энергия, которая выделяется при дыхании, используется для роста и поддержания в активном состоянии уже развитых частей растения. Однако это далеко не все моменты, определяющие важность этого процесса. Рассмотрим, в чем основная роль дыхания растений. Этот процесс, как выше было сказано, представляет собой сложную окислительно-восстановительную реакцию. Она проходит в несколько этапов. На промежуточных стадиях происходит образование органических соединений. Впоследствии они используются в разных метаболических реакциях. Среди промежуточных соединений можно выделить пентозы и органические кислоты. Дыхание растений, таким образом, - это источник множества метаболитов. Из суммарного уравнения видно, что в ходе этого процесса образуется также и вода. В условиях обезвоживания она может спасти организм от гибели. В суммарном виде дыхание противоположно фотосинтезу. Однако в ряде случаев эти процессы дополняют друг друга. Они способствуют поставке и энергетических эквивалентов, и метаболитов. В некоторых случаях при выделении энергии в виде тепла, дыхание растений приводит к бесполезной утрате сухого вещества. Поэтому далеко не всегда увеличение интенсивности этого процесса полезно для организма.

Особенности

Дыхание растений осуществляется круглосуточно. В ходе этого процесса организмы поглощают кислород из атмосферы. Кроме этого, они вдыхают О2, образованный у них вследствие фотосинтеза и имеющийся в межклетниках. В течение дня кислород в основном поступает через устьица молодых побегов и листьев, чечевички стеблей, а также кожицу корней. Ночью практически у всех растений они прикрыты. В этот период для дыхания растения используют кислород, который накопился межклетниках и образовался при фотосинтезе. Кислород, поступивший в клетки, окисляет органические сложные соединения, имеющиеся в них, преобразуя их в воду и углекислый газ. При этом происходит высвобождение энергии, затраченной на их формирование при фотосинтезе. Углекислый газ удаляется из организма через клеточную поверхность молодых корней, чечевички, устьица.

Опыты

Чтобы убедиться в том, что дыхание растений действительно происходит, можно следующим образом:

1. Поместить комнатный цветок на стекло и поставить рядом стакан известковой воды. Далее нужно закрыть растение стеклянным колпаком и поместить его в темное место. Спустя сутки вода в стакане рядом с цветком помутнеет. Это указывает на наличие в воздухе большого количества СО2.
2. Положить в одну банку свежесрезанные побеги, в другую - корнеплод моркови, в третью - набухшие семена фасоли либо гороха. Емкости следует накрыть пластмассовыми крышками и поставить в темное место. Спустя сутки можно проверить изменение состава воздуха. В каждую банку для этого следует опустить зажженную свечу. Во всех емкостях пламя погаснет. Это говорит о том, что все опытные образцы израсходовали кислород, имевшийся в банках, увеличив в них концентрацию углекислого газа.

Как использовать полученные знания?

В процессе выращивания культурных насаждений почва уплотняется, а содержание в ней воздуха значительно снижается. Для улучшения течения процессов жизнедеятельности осуществляют рыхление грунта. От недостатка кислорода особенно страдают те растения, которые выращиваются на заболоченных (сильно увлажненных) почвах. Улучшение снабжения О2 достигается путем осушения земли. Негативным образом на процессе дыхания сказывается пыль, которая оседает на листьях. Твердые мелкие ее частицы забивают устьица, что значительно затрудняет поступление кислорода в листья. Кроме этого, вредное воздействие оказывают и примеси, которые попадают в воздух при сжигании на промышленных предприятиях разного вида топлива. В этой связи при озеленении городской территории, как правило, высаживают деревья, устойчивые к запыленности. К ним, например, относят конский каштан, липу, черемуху, тополь. В процессе хранения зерна особое внимание следует уделять их влажности. Дело в том, что при повышении ее уровня усиливается интенсивность дыхания. Это, в свою очередь, способствует тому, что семена начинают сильно разогреваться выделяющимся теплом. Это, в свою очередь, негативно сказывается на зародышах - они погибают. Во избежание таких последствий семена, которые закладываются на хранение, должны быть сухими. Само же помещение необходимо хорошо проветривать.

Заключение

Таким образом, дыхание растений имеет огромное значение для обеспечения нормального их развития на любой стадии. Без этого процесса невозможно не только обеспечение нормальной жизнедеятельности организма, но и формирование всех его участков. В ходе дыхания образуются важнейшие соединения, без которых существование растения невозможно. Этот сложный, многоэтапный процесс является центральным звеном во всей жизни любого организма. Знания об этом способствуют обеспечению надлежащих условий выращивания и хранения культурных растений, достижению высокой урожайности зерновых и прочих сельскохозяйственных насаждений. Известно, что при дыхании выделяется тепло. Возле некоторых культур температура воздуха может повышаться более чем на 10 градусов. Такое свойство используется человеком в разных целях.

www.syl.ru

Дыхание растений

Введение

Дыхание — процесс универсальный. Оно является неотъемлемым свойством всех организмов, населяющих нашу планету, и присуще любому органу, любой ткани, каждой клетке, которые дышат на протяжении всей своей жизнедеятельности. Дыхание всегда связано с жизнью, тогда как прекращение дыхания — с гибелью живого.

Жизнь организма в целом, как и каждое проявление жизнедеятельности, необходимо связаны с расходованием энергии. Клеточное деление, рост, развитие и размножение, поглощение и передвижение воды и питательных веществ, разнообразные синтезы и все другие процессы и функции осуществимы лишь при постоянном удовлетворении обусловленных ими потребностей в энергии и пластических веществах, которые служат клетке строительным материалом.

Источником энергии для живой клетки служит химическая (свободная) энергия потребляемых ею питательных веществ. Распад этих веществ, происходящий в акте дыхания, сопровождается освобождением энергии, которая и обеспечивает удовлетворение жизненных потребностей организма.

Сам же процесс дыхания представляет собой сложную многозвенную систему сопряженных окислительно-восстановительных процессов, в ходе которых имеет место изменение химической природы органических соединений и использование содержащейся в них энергии.

1. Дыхание. Определение. Уравнение. Значение дыхания в жизни растительного организма. Специфика дыхания у растений

Клеточное дыхание — это окислительный, с участием кислорода распад органических питательных веществ, сопровождающийся образованием химически активных метаболитов и освобождением энергии, которые используются клетками для процессов жизнедеятельности.

Суммарное уравнение процесса дыхания :

С6 Н12 О6 + 602 ► 6С02 + 6Н2 0 + 2875 кДж/моль

Не вся энергия, высвобождаемая при дыхании, может быть использована в процессах жизнедеятельности. Используется организмом в основном та энергия, которая аккумулируется в АТФ. Синтезу АТФ во многих случаях предшествует образование разности электрических зарядов на мембране, что, в свою очередь, связано с разностью концентраций ионов водорода по разные стороны от мембраны. Согласно современным представлениям, е только АТФ, но и протонный градиент служат источником энергии для различных процессов жизнедеятельности клетки. Обе формы энергии могут быть использованы на процессы синтеза, процессы поступления, передвижения питательных веществ и воды, создание разности потенциалов между цитоплазмой и внешней средой. Энергия, не накопленная в протонном градиенте и АТФ, в основном рассеивается в виде тепла или света и является для растения бесполезной.

Значение дыхания в жизни растения.

Дыхание — один из центральных процессов обмена веществ растительного организма. Выделяющаяся при дыхании энергия тратится как на процессы роста, так и нaподдержание в активном состоянии уже закончивших рост органов растения. Вместе с тем значение дыхания не ограничивается тем, что это процесс, поставляющий энергию. Дыхание, подобно фотосинтезу, сложный окислительно_ восстановительный процесc, идущий через ряд этапов. На его промежуточных стадияхобразуются органические соединения, которые затем используются в различных метаболических реакциях. К промежуточным соединениям относят органические кислоты и пентозы образующиеся при разных путях дыхательного распада. Таким образом, процесс дыхания — источник многих метаболитов. Несмотря на то что процесс дыхания в суммарном виде противоположен фотосинтезу, в некоторых случаях они могут дополнять друг друга. Оба процесса являются поставщиками как энергетических эквивалентов (АТФ, НАДФ-Н), так и метаболитов. Как видно из суммарного уравнения, в процессе дыхания образуется также вода. Эта вода в крайних условиях обезвоживания может быть использована растением и предохранить его от гибели. В некоторых случаях, когда энергия дыхания выделяется в виде тепла, дыхание ведет к бесполезной потере сухого вещества. В этой связи при рассмотрении процесса дыхания надо помнить, что не всегда усиление процесса дыхания является полезным для растительного организма.

2. Основные этапы становления учения о дыхании растений

Научные основы учения о роли кислорода в дыхании были заложены трудами А.Л.Лавуазье. В 1774 г. кислород независимо открыли Пристли и Шееле, а Лавуазье дал название этому элементу. Изучая одновременно процесс дыхания животных и горение, Лавувзье в 1773-1783 гг. пришел к выводу, что при дыхании, как и при горении, поглощается кислород и образуется углекислый газ, причем в том и другом случаях выделяется тепло. На основании своих опытов он заключил, что процесс горения состоит в присоединении кислорода к субстрату и что дыхание есть медленно текущее горение питательных веществ в живом организме.

Я.Ингенхауз в 1778-1780 гг. показал, что зеленые растения в темноте, а незеленые части растений и в темноте, и на свету поглощают кислород и выделяют углекислый газ. В своей работе, опубликованной в 1779 г. он писал:

«Когда солнце, поднявшееся над горизонтом, разбудит своими лучами заснувшие за ночь растения, оно сделает их способными исполнять свою целительную функцию – исправлять воздух для животных; во мраке ночи эта деятельность совсем прекращается; днем же совершается с тем большим оживлением, чем светлее день и чем выгоднее расположено растение в отношении солнечных лучей. Затененные высокими зданиями или другими растениями, они не исправляют воздух, а, наоборот, выделяют вредный для дыхания животных воздух. К концу дня выработка очищенного воздуха ослабевает и при заходе солнца совершенно прекращается».

Первые точные исследования процесса дыхания у растений принадлежат Соссюру (1804). Он брал свежие листья и помещал их на ночь в сосуд, наполненный воздухом. При этом кислород воздуха поглощался и выделялся углекислый газ. Если на следующий день листья снова выставлялись на солнечный свет, то они выделяли почти такое же количество кислорода, какое поглотили ночью. Свои исследования Соссюр распространил и на незеленые части растений: стебли древесных растений, цветки, корни, плоды, и доказал, что дыхание наблюдается также в клетках этих органов. Он обнаружил, что при дыхании потеря в весе растения равна весу выделенного углерода.

Соссюр обратил внимание и на то, что молодые, растущие части растения, например новые побеги и распускающиеся цветки, дышат интенсивнее и потребляют кислорода больше, чем части растения, прекратившие рост.

Если, по Лавуазье, дыхание имеет сходство с процессом горения, то каким же образом органические вещества могут «гореть» при обычной температуре тела организма, да еще в водной среде, (ведь на 70 — 90% масса живых организмов состоит из воды)? Возникло предположение о том, что в живых клетках существуют механизмы, активирующие кислород. Швейцарский химик X. Ф. Шейнбайн, открывший озон, изучал причины быстрого потемнения пораненной поверхности растительных тканей, таких, как ткани яблок, картофеля, плодовых тел грибов. В 1845 г. он выступил со своей теорией окислительных процессов, согласно которой в живых клетках имеются соединения, способные легко окисляться в присутствии 02 и таким образом активировать молекулярный кислород. Если ткань прокипятить, то потемнения не происходит. Следовательно, потемнение тканей — каталитический окислительный процесс. Шейнбайн ошибочно полагал, что активация кислорода — это образование озона.

Исследования, начатые Шейнбайном, продолжил А. Н. Бах, который в 1897 г. разработал перекисную теорию биологического окисления, приложив ее к процессам дыхания. Несколько позже, в том же 1897 г., аналогичные взгляды высказал немецкий исследователь К. Энглер.

Суть перекисной теории биологического окисления Баха заключается в следующем. Молекулярный кислород имеет двойную связь и для того чтобы его активировать, необходимо эту двойную связь расщепить. Легко окисляющееся соединение А взаимодействует с кислородом и, разрывая двойную связь, образует пероксид А02 Таким образом, по мысли Баха, активация кислорода есть образование пероксида. В свою очередь пероксидное соединение, взаимодействуя с соединением В, окисляет его; затем эта реакция повторяется со вторым атомом кислорода и второй молекулой соединения В. Получается полностью восстановленное исходное соединение — акцептор кислорода А и полностью окисленное вещество В.

Много позднее, в 1955 г., две группы исследователей — О. Хаяиши с сотр. в Японии и Г. С. Мэзон с сотр. в США, используя современные методы, проанализировали возможность включения кислорода в органические соединения.

В настоящее время известно, что путь включения кислорода в органические соединения в соответствии с перекисной теорией биологического окисления Баха и Энглера не имеет отношения к дыханию, однако работы этих исследователей сыграли большую роль в изучении химизма дыхания, заложив основы современного понимания механизмов активации кислорода.

История современного учения о дыхании растений неразрывно связана с именем академика В.И. Палладина.

В годы первого петербургского периода работы Палладин исследовал ферментативную природу дыхательного процесса. Палладин показал, что и анаэробная, и аэробная фазы дыхания обеспечиваются специфическими ферментами, последовательно перерабатывающими продукты дыхания. Итоги работ этого периода изложены в монографии В.И. Палладина «Дыхание как сумма ферментативных процессов» (1907).

Одновременно с Палладиным проблемой дыхания занимались в целом ряде крупнейших научно-исследовательских институтов и лабораторий Западной Европы. Наибольшую популярность приобрели две новые школы – Виланда и Варбурга.

Т. Виланд развивал взгляды на роль дегидраз и водородных акцепторов, вполне аналогичные взглядам Палладина. Расхождение их теорий заключалось в том, что Виланд категорически отрицал какую бы то ни было роль оксидаз как специфических активаторов кислорода, считая молекулярный кислород способным самостоятельно отнимать водород от водородного акцептора. По мнению же Палладина, водородные акцепторы не могут самопроизвольно освобождаться от водорода, но требуют для этого участия оксидаз, которые поэтому являются обязательным фактором в реакции, выраженной во втором уравнении Палладина.

mirznanii.com

Дыхание растений

Разделы: Биология

Цели урока:

образовательные

• организовать изучение и обеспечить понимание учащимися зависимости жизненных процессов от дыхания.

развивающие

• продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи, используя приемы технологии развития критического мышления "знаю, хочу знать, узнал".

воспитательные

• создать условия для увлеченного учения;
• продолжить формирование информационных, коммуникативных компетентностей.

Оборудование: стаканы с притертым стеклом, проросшие семена гороха, корнеплоды моркови, комнатные растения, стакан с водой с бальзамином, пульверизатор, свечи, известковая вода, спички, таблицы "Схема процессов дыхания и фотосинтеза", "Стебель", "Строение листа".

Ход урока

I. Организационный момент.

Друзья мои, я очень рада Войти в приветливый ваш класс, И для меня уже награда Вниманье ваших умных глаз. Я знаю, каждый в классе - гений, Но без труда талант не впрок. Скрутите шпаги ваших мнений, Мы вместе сочиним урок. Мои соавторы и судьи, Оценкой вас не накажу, За странный слог не обессудьте, А дальше прозой я скажу.

Ребята, чтобы разобрать тему урока, давайте вспомним о чём мы говорили на прошлых уроках. Для этого ответим на вопросы.

II. Проверка знаний. Разминка.

Около 300 лет назад М.В. Ломоносова написал тракт "Слово о явлениях воздушных", где отметил, что растения "строят свое тело из воздуха, который поглощают". Докажите правильность или ошибочность взглядов М.В. Ломоносова (воздух - это смесь газов, в своем составе содержит углекислый газ, который используется для образования углеводов, а углеводы входят в состав тела или органов растения, значит растения "строят свое тело из воздуха").

Что образуется в листьях на свету? Как в этом можно убедиться? (В листьях на свету есть образуется крахмал. Убедиться в этом можно, проводя опыт. Если срезать лист комнатного растения традесканции, опустить его в кипящую воду, а затем на несколько минут в горячий спирт, в котором хлорофилл растворится, а лист обесцветится. Промыть лист водой, расправить и облить слабым раствором йода, то лист посинеет. Следовательно, в зеленом листе содержится крахмал, который посинел от йода).

• Какие условия необходимы для условия фотосинтеза? (свет, наличие хлорофилла)
• Что такое фотосинтез? (процесс образования углеводов из углекислого газа и воды на свету в присутствии хлорофилла при этом происходит выделение кислорода).
• Какую роль играет фотосинтез в природе? (при этом образуются органические вещества - углеводы, которые используются самими растениями и другими организмами, а также кислород, который необходим для дыхания).
• Ребята, вы догадались, о чем пойдет речь на уроке? (О дыхании)

III. Актуализация знаний. Ввод в проблему (стадия вызова)

Презентация.

Итак, сегодня на уроке изучим тему: "Дыхание растений".

(Учащиеся записывают тему в тетрадях).

Ребята, вспомните и назовите, что вам известно о дыхании?

(Ответы учащихся: дыхание - это один из процессов жизнедеятельности живых организмов:

Дыхание - это свойство живых тел, организмов;

При дыхании поглощается кислород, выделяется углекислый газ.)

Давайте в тетрадях начертим таблицу, состоящую из трех граф.(Слайд 2)

знаю, хочу знать, узнал

и запишем, что вы уже знаете о дыхании и обсудим, что хотели бы вы узнать на уроке по этой теме? Чему научиться?

(Ответы учащихся: как растения дышат? Как поступает воздух в растения? Зачем нужен кислород? Все ли органы растения дышат?)

Наша задача выяснить в чем сходство дыхания и горения и установить, есть ли взаимосвязь между процессами дыхания и фотосинтеза.

(Работа с тетрадью. Заполнение граф "знаю", "хочу знать")

"Знания только тогда знания, когда они приобретены усилиями своей мысли, а не памятью".Л. Н. Толстой (Слайд 3)

IV. Изучение нового материала и его закрепление (осмысление содержания).

1. Демонстрация опыта, показывающий необходимость воздуха для дыхания корней. (Слайд 4)

1) Для чего в первом варианте используется пульверизатор? (для насыщения воды воздухом, так как корни растений дышат)

2) Для чего во второй стакан налили растительное масло? (чтобы не было доступа воздуха)

3) Почему растение во втором стакане погибло? (если доступ воздуха - кислорода к корням прекращается, то растение погибает)

4) Каким образом поступает воздух в растение? (стр. 109, 117 учебника В.В. Пасечник Биология 6 кл., М. Дрофа 2002. через устьица листа, стебля, чечевички пробки запись в графе "узнал")

2. Демонстрация опыта, доказывающий дыхание других органов. (Слайд 5)

1) Почему свечи погасли? (органы растения использовали кислород на дыхание, а горение без кислорода тоже не происходит)

Вывод: все органы растения, состоящие из живых клеток дышат. (Слайд 6)

(запись в графе "узнал")

2) Как вы думайте, какой газ находится в банках № 1 и № 2? (углекислый газ, который не поддерживает горение)

3) Как протекает процесс горения? (учащиеся высказывают свои суждения: при дыхании поступает кислород, а выделяется углекислый газ, на горение тоже используется кислород и т.д.)

4) Что выделяется при горении кроме углекислого газа? (тепло)

Вывод: при горении выделяется большое количество энергии. (Слайд 7)

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА.Физкульминутка.

(звучит музыка В.С.Высоцкого "Гимнастика")

Вздох глубокий. Руки шире. Не спешите, три - четыре! Бодрость духа, грация и пластика. Общеукрепляющая, Утром ободряющая, Если жив пока ещё - Гимнастика!

Если вы уже устали_ Сели - встали, сели - встали. Не страшны вам Арктика с Антарктикой. Главный академик Иоффе Доказал - жиры и кофе Вам заменят спорт и профилактика.

3. Самостоятельная работа учащихся.

Чтение текста учебника "как протекает процесс дыхания у растений"

(сравнение суждений учащихся с научной информацией)

1) В чем проявляется сходство дыхания и горения?

(при горении органические вещества взаимодействуют с кислородом. Сложные органические вещества распадаются на более простые, из которых они образовались, - воду и углекислый газ. А световая энергия, которая была, использована растениями в процессе фотосинтеза для образования органических веществ, освобождается в виде тепла и света.

Дыхание сходно с горением. При дыхании разложение органических веществ происходит постепенно, поэтапно, на каждом этапе выделяется энергия, которую растение использует на различные процессы жизнедеятельности (рост, размножение).

4. Самостоятельная работа учащихся.

Чтение текста учебника "взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза" и составьте таблицы

"Сопоставление процессов фотосинтеза и дыхания". (Слайд 8)

Вывод: процессы фотосинтеза и дыхания взаимосвязаны (продукт фотосинтеза - органические вещество - используется при дыхании). (Слайд 9)

Фронтальная проверка содержания записей в таблице.

V. Подведения итогов урока (рефлексия)

1. Анализ записей в тетради учащимися.

2. Формулировка вывода.

Дыхание - сложный процесс, при котором разрушается, органические вещества при участии кислорода и выделяется энергия, необходимая для процессов жизнедеятельности. (Слайд 10)

(запись учащимися в графе "узнал"

3. Беседа о вредном влиянии загрязнения воздуха на интенсивности дыхания растений, о защите комнатных растений от пыли, о необходимости рыхления почвы, соблюдении воздушного режима при хранении семян в зернохранилищах.

Стихотворение. (Слайд 11)

Мы дышим, дышим, дышим, И потому живем. Конечно, для дыхания Нам нужен только он. Дыханье днем и ночью Идет у нас, друзья. И нам без кислорода Никак прожить нельзя. А он уж в наших клетках Разрушит вещества, Которые съедаем Не раз мы и не два. И будет в организме Энергия кипеть, На мир это позволит Нам весело смотреть.

4. Выставление оценок.

Выставлено: "5" - 2, "4" - 2, "3" - 1

VI. Домашнее задание: (Слайд 12)

Всем:

1) прочитать материал учебника п.35;

2) решить проблемную задачу: когда (утром или вечером) один и тот же лист весит меньше? Ответ пояснить.

По желанию: подобрать материал о вредном влиянии загрязнения воздуха на интенсивность дыхания растений;

• о защите комнатных растений от пыли;
• о необходимости рыхления почвы;
• о соблюдении воздушного режима при хранении семян .

Литература.

1. В.В. Пасечник Биология 6кл. Бактерии, грибы, растения. Учебник для общеобразовательных заведений - М.Дрофа 2007 год.

2. Биология в школе № 2/2004 год.

3. С.Л. Островский "Как сделать презентацию к уроку?", Первое сентября, 2010

Ресурсы.

1. http://med-rast.ru/rasteniya/
2. http://dic.academic.ru/dic.nsf/

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Дыхание. Видеоурок. Биология 6 Класс

Залог нашего существования – дыхание. То же самое можно сказать и о других организмах. То есть растения умудряются одновременно и выделять кислород, и поглощать его. Это совершенно удивительная способность. При этом растения еще и ухитряются что-то оставить и нам с вами. На этом уроке мы узнаем, как дышат растения и как они делятся своим кислородом с окружающими их организмами.

Процесс дыхания (см. Рис. 1, 2) – получение энергии при распаде сложных органических соединений.

Рис. 1. Дыхание растений (первый этап)

Рис. 2. Дыхание растений (второй этап)

При сгорании дерева выделяется энергия, запасенная в ходе фотосинтеза, в виде тепла и света. Горение – химическая реакция, в ходе которой органические соединения взаимодействуют с кислородом и распадаются до воды и углекислого газа.

По сути, дыхание сходно с горением.

Дыхание растений (см. Рис. 3) – соединение сложных органических веществ с кислородом, в ходе которого происходит постепенное выделение энергии.  Также в результате дыхания выделяются углекислый газ и вода.

Рис. 3. Схема дыхания растений

В ходе дыхания энергия запасается в виде специальных энергетических веществ – соединений АТФ (см. Рис. 4).

Рис. 4. АТФ

АТФ – универсальный носитель энергии, использующийся при любых процессах жизнедеятельности растения (рост, размножение).

Водоросли поглощают кислород всей поверхностью тела, высшие растения –  через устьица (см. Рис. 5).

Устьица – отверстия в коже листа растения, ограниченные замыкающими клетками.

Рис. 5. Устьица

Кислород поступает к каждой клетки по сети межклетников (см. Рис. 6).

Рис. 6. Межклетники

Межклетники – пространства, возникающие в тканях растений при разъединении, разрушении или отмирании соседних клеток. Соединяясь друг с другом, межклетники образуют в растении систему полостей и ходов, сообщающихся с внешней средой (атмосферой) через устьица.

Опыт: взять 4 бутылки из прозрачного бесцветного стекла. В одну из них положить прорастающие набухшие семена гороха или фасоли.  В другую положить такое же количество сухих семян. Несколько небольших корнеплодов моркови выдержать в теплой воде 2-3 дня, для активизации их клеток. Положить их в третью бутыль. В четвертую положить свежесрезанные стебли растений с листьями. Плотно закрыть бутылки и поставить в теплое темное место. На следующий день поднести в каждую бутылку зажженную лучинку. Во всех бутылках, кроме той, где были сухие семена, лучинка гаснет. Это говорит о том, что растения потребили кислород в ходе дыхания, выделив углекислый газ.  А клетки сухих семян находятся состоянии покоя, поэтому не потребляют кислород.

Дыхание корней

Растения на тяжелых глинистых или заболоченных почвах сильно страдают от недостатка кислорода. Вода перекрывает доступ воздуха к корням. Поэтому у таких растений развиваются дыхательные корни.

При выращивании сельскохозяйственных растений необходимо следить за доступом кислорода к корням. В этих целях почву разрыхляют.

На свету у растений протекают 2 взаимосвязанных процесса – дыхание и фотосинтез (см. Рис. 7).

Рис. 7. Газообмен растений

При дыхании растение выделяет углекислый газ и поглощает кислород, а при фотосинтезе – поглощает углекислый газ и выделяет кислород.

При дыхании растение потребляет меньше кислорода, чем выделяет при фотосинтезе. При фотосинтезе растение потребляет меньше углекислого газа, чем может выделить при дыхании.

Дыхание происходит непрерывно во всех органах растения. Оно погибает без кислорода.

Рыхление почвы

Рыхление почвы необходимо для обеспечения достаточного поступления воздуха к корням и сохранения в почве влаги. При подсыхании почвы на ней образуется корка, которая испаряет имеющуюся влагу за счет капиллярного эффекта – свойства воды хорошо подниматься по тонким трубочкам. Также корка препятствует проникновению воды внутрь почвы.

Во время рыхления корка разрушается, и влага в поверхностном слое сохраняется дольше.

Заполните таблицу (см. Рис. 8):

Рис. 8. Таблица

Список литературы

1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В.   Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил.
2. Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.
3. Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Fizrast.ru (Источник).
2. Scienceland.info (Источник).
3. Biolicey2vrn.ucoz.ru (Источник).

Домашнее задание

1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В.   Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил. – с. 169, задания и вопрос 1 (Источник). 
2. Что такое АТФ?
3. Назовите дыхательные органы растений.
4. *  Зимой процессы жизнедеятельности растений замедляются. Узнайте, каким образом дышат растения зимой.

interneturok.ru

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Дыханием называется сложная цепь окислительно-восстановительныхреакций, в ходе которых преобразуются органические вещества и накапливается энергия в виде макроэргических соединений. В аэробных условиях при дыхании органические вещества распадаются до углекислого газа и воды при участии кислорода воздуха по уравнению

С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 674 ккал.

Дыхание – это процесс, который осуществляется в любой живой клетке. Интенсивность его различна и зависит как от внутренних особенностей клеток, тканей, органов и целого организма, так и от условий среды. По интенсивности дыхания можно судить об общей активности жизнедеятельности организма.

Интенсивность дыхания, исходя из приведенного выше уравнения, можно определить по скорости газообмена – количеству поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа, – а также по расходованию органического вещества в результате биологического окисления. Чаще применяются методы учета газообмена при дыхании, среди которых наиболее простой – определение углекислого газа, выделяющегося при дыхании исследуемого объекта.

В процессе дыхания участвует большое количество биологических катализаторов – ферментов. Специфическими дыхательными ферментами являются дегидрогеназы и оксидазы, которые работают в комплексе с промежуточными переносчиками электронов и со вспомогательными ферментами.

Лабораторнаяработа№4. Изучениеферментовдыханиярастений

Цель работы: провести экспериментальное определение активности основных дыхательных ферментов.

Задание4.1. Обнаружениедегидрогеназвсеменахгороха

Дегидрогеназы – это ферменты, активирующие и отщепляющие водород от окисляемого субстрата. Обнаружение дегидрогеназ основано на их способности передавать водород какому-нибудьакцептору, который, восстанавливаясь, меняет свою окраску. В качестве акцептора водорода может быть взята метиленовая синь, переходящая в восстановленном состоянии в бесцветную лейкоформу.

Ход работы: с семян набухшего гороха снять кожуру. Семена поместить в две пробирки. В одну из них налить воду и довести до кипения, чтобы убить ткани семян. После охлаждения воду слить и обе партии горошин (ки-

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 4. Изучение ферментов дыхания растений

пяченые и непрокипяченные) залить 1%-нымраствором метиленовой сини для окрашивания. Через5–10мин синь из п робирок слить, семена промыть водопроводной водой. После промывания все семена должны иметь темносинюю окраску.

Окрашенные семена залить отстоянной водопроводной водой, пробирки закрыть резиновыми пробками, то есть создать анаэробные условия, и поместить их в термостат или водяную баню с оптимальной для работы дегидрогеназ температурой (около 30–35°С).

Через 1,5–2ч можно заметить, что непрокипяченные семена теряют синюю окраску. Это происходит потому, что дегидрогеназы, участвующие в дыхании клеток, активировали и сняли водород с дыхательного материала, а затем передали его на метиленовую синь, которая восстановилась и обесцветилась. Если с обесцвеченных семян слить воду, то на воздухе они снова синеют, так как лейкоформа метиленовой сини окисляется.

Семена в контрольной пробирке остаются синими, поскольку при кипячении дегидрогеназы разрушились. Аналогичные опыты можно провести с любым неокрашенным растительным материалом. После проведения опыта зарисовать живые и мертвые семена, описать и объяснить полученный результат.

Задание4.2. Обнаружениепероксидазывсокеклубнякартофеля

Пероксидаза относится к группе ферментов оксидаз. По химической природе это гемопротеид, который с помощью перекиси водорода катализирует дегидрирование различных субстратов, например фенолов, которые при окислении превращаются в хиноны. Пероксидаза широко распространена в растительных тканях. В этом легко убедиться, выполнив предлагаемую ниже работу.

Ход работы: клубни картофеля измельчить на пластмассовой терке и из полученной массы через марлю отжать сок, который богат пероксидазой. В три пробирки налить по 5 мл 1%-ногораствора гидрохинона, приготовленного на прокипяченной дистиллированной воде (перед началом опыта). В первую пробирку добавить по 1 мл3%-ногораствора перекиси водорода и картофельного сока, во вторую – внести только перекись водорода, а в третью – сок клубня картофеля.

Интенсивное побурение наблюдается только в первой пробирке, где происходит окисление гидрохинона в хинон за счет кислорода перекиси (при участии пероксидазы). Во второй пробирке окраска раствора почти не изменяется, но при длительном стоянии может появиться слабое побурение, так как гидрохинон окисляется кислородом, образующимся при спонтанном разложении перекиси водорода. Медленное побурение может наблюдаться и в третьей пробирке за счет окисления гидрохинона кислородом воздуха при участии полифенолоксидазы, также в небольшом количестве содержащейся в соке клубня картофеля.

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 4. Изучение ферментов дыхания растений

Результаты наблюдений записать в табл. 16, на их основании сделать вывод о характере действия фермента пероксидазы.

Задание4.3. Определениеактивностикаталазы газометрическимметодом

Каталаза так же, как и пероксидаза, относится к оксидазам, окисляющим субстрат кислородом перекиси водорода. Но главная функция каталазы – расщепление перекиси водорода на воду и молекулярный кислород. Ядовитый для живых тканей продукт обмена веществ Н2О2 обезвреживается при участии каталазы. По химической природе каталаза – гемопротеид. Содержится она во всех тканях и органах растений, но активность её различна и часто коррелирует с активностью процессов жизнедеятельности организма.

Принцип метода определения активности каталазы основан на учете количества кислорода, выделяющегося при разложении перекиси водорода. Если непосредственно измеряется объем газа, то такой метод называется газометрическим.

Ход работы: при определении активности каталазы газометрическим методом нужно использовать прибор «каталазник» (рис. 7). Он состоит из реактора – двух соединенных пробирок, – где происходит расщепление перекиси водорода за счет каталазы изучаемого субстрата. Резиновой трубкой реактор соединяется с бюреткой, с помощью которой измеряют объем кислорода. Бюретку заполняют водой, слегка подкрашенной, например, метиленовой синью, чтобы заметнее был её мениск. По вытеснению воды из бюретки можно судить о количестве освобождающегося кислорода в реакторе. Для установления мениска на определенном уровне к бюретке резиновой трубкой присоединена стеклянная груша. Бюретка и груша являются сообщающимися сосудами.

Обязательным условием работы прибора служит его герметичность. Для проверки на герметичность присоединить к прибору реактор, закрыть зажим у бюретки и поднять вверх грушу. Если мениск в бюретке не поднимается до мениска воды в груше, то прибор герметичен и на нем можно работать.

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 4. Изучение ферментов дыхания растений

4 5

3

2

1

Рис. 7. Прибор для определения активности каталазы: 1 – каталазник; 2 – бюретка на 100 мл; 3 – стеклянная груша; 4 – стеклянный тройник; 5 – зажим Мора

Активность каталазы неодинакова в различных тканях, поэтому вначале надо определить оптимальный размер навески (от 0,25 г до 5,0 г и более). Взятую навеску поместить в фарфоровую ступку и растереть с добавлением небольшого количества битого стекла (для лучшего измельчения растительной ткани) и щепотки мела (для создания слабощелочной среды, оптимальной для работы каталазы).

Однородную кашицу количественно перенести через воронку строго в одно колено реактора. При этом затратить 20 мл воды, которую отмерить цилиндром. Воду добавлять в ступку небольшими порциями. В другое колено реактора пипеткой налить 5 мл 3%-нойперекиси водорода. Заряженный реактор присоединить к прибору.

При открытом зажиме, то есть при атмосферном давлении, поднимая или опуская грушу, установить в бюретке уровень жидкости на нулевом делении. Зажим закрыть, суспензию растительной ткани в реакторе смешать с перекисью водорода. С этого момента начать отсчет времени. Время отмерять по песочным часам. Начнется выделение кислорода, который поступит в бюретку, и жидкость в ней опустится. Для равномерного выделения кислорода смесь в реакторе постоянно переливать из одного колена в другое. Реакция должна происходить при атмосферном давлении, для создания которого

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 4. Изучение ферментов дыхания растений

жидкости в бюретке и груше поддерживать на одном уровне. Кислород будет выделяться до тех пор, пока не разложится вся перекись водорода, но обычно активность каталазы измеряется в первые 3–5минут.

Как только закончится время наблюдения, особенно тщательно установить мениски жидкости в бюретке и груше и по бюретке определить количество выделенного кислорода. Активность каталазы выражается в миллилитрах О2, выделенного за время опыта, в расчете на 1 г сырой растительной ткани. Результаты оформить в видетабл. 17.

В выводе указать активность каталазы исследуемого объекта и сравнить с активностью других объектов.

Лабораторнаяработа№5. Определениепараметровдыхания

Цель работы: познакомиться с основами экспериментального изучения интенсивности дыхания у растений.

Задание5.1. Упрощенныйметодопределенияинтенсивностидыхания (поБойсен-Иенсену)

Настоящий метод основан на учете количества углекислого газа, выделяемого растением в замкнутом пространстве и поглощаемого баритом. Удобным объектом для работы служат семена. Нужно сравнить интенсивность дыхания прорастающих и покоящихся семян пшеницы.

Следует иметь в виду, что у этого метода есть недостаток: объект находится в замкнутой атмосфере, где может возникнуть дефицит кислорода, и в парах барита, ядовитого для организмов.

Ход работы: в три конические колбы с пробками емкостью на 100–200мл с помощью бюретки налить по 10 мл 0,1N Ва(ОН)2.Барит ядо-

вит для человека, и пипеткой брать его небезопасно! Колбы закрыть пробками, чтобы избежать попадания в барит углекислоты из воздуха.

На технических весах взять навески по 3 г сухих и прорастающих семян пшеницы и поместить их в марлевые мешочки. Мешочки подвесить в колбы над баритом с помощью крючков, вставленных в резиновые пробки. Необходимо следить, чтобы марля не касалась раствора барита. Третью колбу (без семян) использовать в качестве контроля.

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 5. Определение параметров дыхания

Экспозиция опыта не должна превышать одного часа, так как семена могут оказаться в анаэробных условиях. В ходе опыта колбы надо аккуратно покачивать, чтобы разрушить пленку углекислого бария, образующегося на поверхности раствора при поглощении СО2. Время опыта должно быть точно учтено.

В конце опыта барит в колбах оттитровать 0,1 N раствором щавелевой кислоты. Титрование лучше начать с контрольной колбы. Сначала установить мениск раствора щавелевой кислоты в бюретке, только после этого открыть пробку и вынуть мешочек с семенами. В раствор барита внести 2–3капли фенолфталеина, который в щелочи приобретает розовую окраску. Титрование проводить по возможности быстро, чтобы барит не успел поглотить много СО2 из воздуха. Конец титрования определяется по обесцвечиванию фенолфталеина от одной капли щавелевой кислоты. Раствор становится мо-лочно-белым,и при дальнейшем прибавлении щавелевой кислоты окраска его не меняется. Поэтому важно не пропустить конец титрования. Для проверки точности титрования в обесцвеченный раствор можно капнуть бариту: при хорошей работе от одной капли Ва(ОН)2 раствор снова порозовеет.

Расчет интенсивности дыхания сделать по формуле

J = [2,2 60(a – b)] / (nt), мг СО2/г/ч, (8)

где а – количество щавелевой кислоты, пошедшей на титрование при контроле, мл;b – количество щавелевой кислоты, пошедшей на титрование в опытном варианте, мл; 2,2 – мг СО2, соответствует 1 мл 0,1 N щавелевой к и- слоты;n – вес сухих семян, г;t – время опыта, мин.

Результаты титрования и расчетов записать в табл. 18.

В конце работы сделать вывод о зависимости интенсивности дыхания от влажности семян.

Задание5.2. Определениедыхательногокоэффициента прорастающихсемян

Дыхательный коэффициент (ДК) – это показатель газообмена живых тканей. Он означает отношение количества выделенного при дыхании углекислого газа к количеству поглощенного при этом кислорода:

ДК = СО2 / О2.

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 5. Определение параметров дыхания

Величина дыхательного коэффициента зависит от ряда причин. Первый фактор – химическая природа окисляемого при дыхании субстрата. Если используются углеводы, то ДК близок к единице:

C6h22O6 + 6O2 = 6 CO2 + 6 h3O.

Если окисляются более восстановленные вещества, жиры и белки, то кислорода потребляется больше, чем выделяется углекислого газа, и ДК меньше единицы. Например, при окислении стеариновой кислоты реакция идет по формуле

C18 h46 O2+26 O2=18 CO2+18 CO2+18 h30

и отношение CO2:O2 равно 18:26, то есть 0,69.

При окислении веществ, содержащих в себе больше кислорода, чем в углеводах, дыхательный коэффициент больше единицы. Так, при дыхании за счет щавелевой кислоты по уравнению

2C2O2h3 + O2 = 4 CO2 + 2h3O

дыхательный коэффициент равен четырем.

Вторым фактором, определяющим величину ДК, являются условия аэрации. При недостатке кислорода в воздухе, то есть в анаэробных условиях, ДК повышается и в случае окисления углеводов становится выше единицы.

Наконец, величина дыхательного коэффициента свидетельствует о полноте окисления субстрата. Если при окислении углеводов процесс распада идет не до конца, а накапливаются промежуточные, более окисленные, чем углеводы, продукты, то величина ДК становится меньше единицы. Подобное явление наблюдается у интенсивно растущих объектов. В работе предлагается один из наиболее простых методов определения ДК прорастающих семян – метод Рихтера.

Ход работы: в опыте используют прибор, состоящий из пробирки, которая плотно закрыта каучуковой пробкой, со вставленной в неё горизонтальной трубкой с делениями. Пробирку поместить в колбу, которая является одновременно и штативом, и термоизолятором.

Прорастающими семенами пшеницы или подсолнечника заполнить 1/2–2/3объема пробирки и плотно закрыть ее пробкой с измерительной трубкой. Обязательное условие правильного наблюдения – постоянство температуры прибора, так как его работа связана с изменением объемов газов. Поэтому смонтированный прибор должен принять комнатную температуру, что достигается в течение5–7минут.

В конец измерительной трубки ввести каплю жидкости (например подкрашенную метиленовой синью воду). Для этого, не вынимая пробирку из

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 5. Определение параметров дыхания

колбы, погрузить конец трубки в стаканчик с жидкостью. Если жидкость плохо поступает в отверстие, можно слегка постучать кончиком трубки о дно стакана или, вынув трубку из стакана, протереть кончик её фильтровальной бумагой. Если эти меры не помогают, то надо капилляр трубки промыть спиртом и водой. Капля должна подняться по трубке на расстояние 1 см. Таким образом, в приборе создается замкнутое пространство. Всякое изменение в нем объема газов приведет каплю в движение. По скорости этого движения можно судить о газообмене.

При равенстве объемов выделяющегося углекислого газа и поглощающегося кислорода общий объем газов в пробирке останется неизменным и капля не будет менять своего положения. В том случае, когда поглощается больше О2, чем выделяется СО2, в пробирке возникает разряжение газов и капля передвигается внутри по трубке. При условии более интенсивного выделения СО2 по сравнению с поглощением кислорода капля будет выбрасываться из трубки. Требуется пронаблюдать за поведением капли и, если она перемещается, рассчитать скорость ее движения, определяемую разностью объемов О2 и СО2. С этой целью, как только в кончик трубки будет введена капля, необходимо засечь время и ждать, через сколько минут капля пройдеткакой-тоотрезок путиS. Зная путьS и времяt, затраченное на преодоление этого пути, можно рассчитать скорость движения капли:

V =St .

Эту скорость обозначить буквой А. Определить ее 2–3раза, для дальнейших расчетов взять среднюю величину.

Затем пробирку раскрыть и ввести в нее фильтровальную бумажку, смоченную концентрированным раствором щелочи, которая будет поглощать выделяющийся при дыхании углекислый газ. Пробирку снова закрыть пробкой, дать прибору принять комнатную температуру и 2–3раза определить скорость движения капли после введения щелочи, обозначить её В. Она зависит от объема поглощенного при дыхании семян кислорода:

В = О2.

Значения А и В записать в табл. 19 и рассчитать величину дыхательного коэффициента объекта, используемого в опыте. Расчет делать по формуле

Эта дробь дает величину отношения СО2 к О2, т. к.

В = О2; А = О2 – СО2.

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 5. Определение параметров дыхания

В конце работы объяснить, от чего зависит полученная величина ДК.

studfiles.net

Процесс дыхания растений

В конце XVIII века рядом ученых было установлено, что растения не только погло­щают углекислый газ, но и выделяют его. Это открытие получило название  процесс дыхания растений.

История изучения химизма дыхания

В конце XIX столетия А. Н. Бахом была разработана теория активации молекулярного кислорода. Молекулярный кислород не может вступать в соединения с окисляемым веществом, так как обе его связи за­няты. Для того чтобы его активировать, необходимо освобо­дить связи. Активированный кислород может соединяться с окисляемым веществом, образуя перекись, которая, распадаясь, осуществляет дальнейшее окисление.

В работах В. И. Палладина указывается, что в процессе ды­хания происходит активация водорода дыхательного вещества. Активация водорода заключается в том, что ферменты дегидрогеназы отнимают водород от дыхательного материала, вследст­вие чего последний окисляется, а активированный водород со­единяется с кислородом.

В настоящее время общепризнано, что в процессе дыхания активируется как кислород, так и водород. В дальнейшем рабо­тами С. П. Костычева была доказана связь между дыханием и брожением.

Начальная фаза превращения сахара происходит одинаково и при дыхании, и при брожении и образуются одина­ковые промежуточные продукты. Затем при дыхании эти про­дукты окисляются до СО2 и Н2О, а при брожении образуются спирт и СО2. В последнем случае выделяется мало энергии: на одну грамм-молекулу сахара — 48 ккал.

В разработке химизма дыхания принимали участие многие ученые. Л. А. Иванов показал значение фосфорной кислоты в процессе дыхания: окислению подвергается не свободная молекула сахара, а ее фосфорный эфир.

Это указывает на то, что в процессе дыхания не только распадаются, но и синтезируются сложные органические соединения. А. Сент-Джорджи, X. Кребс и С. М. Джонсон детально исследовали химизм дыхания и пока­зали роль органических кислот в этом процессе.

Дыхание и фотосинтез

Дыхание это процесс, свойственный всем живым организмам. Оно представляет собой окислительный распад сложных органических соединений (в первую очередь углеводов), конечными продуктам которого являются углекислый газ и вода с выделением энергии. Дыхание как физиологический процесс может быть представлено следующей схемой:

С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 686 ккал.

Однако процесс окисления не столь прост, как показано на схеме, а идет через ряд промежуточных этапов. Значение дыха­ния состоит не только в освобождении энергии, но и в том, что при постепенном распаде углеводов образуется ряд различных промежуточных соединений, которые могут служить для синтеза органических веществ, например белков, жиров и других.

Таким образом дыхание — окислительный распад сложных органиче­ских соединений — является главным руслом превращения веществ и энергии в растении.

Сравнивая суммарные уравнения фотосинтеза и дыхания, видим, что при фотосинтезе образуются органические вещества с использованием солнечной энергии, а при дыхании растений эта энергия, накопленная в органическом веществе, освобож­дается:

6СО2 + 6Н2O → (энергия света(686ккал)/хлорофилл) → С6Н12О6 + 6О2 (фотосинтез),

С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 686 ккал (дыхание).

При образовании одной грамм-молекулы сахара в процессе фотосинтеза затрачивается 686 ккал солнечной энергии; такое же количество энергии выделяется и при ее окислении в про­цессе дыхания. Таким образом, в энергетическом отношении ды­хание — прямая противоположность фотосинтезу.

У растений в отличие от животных нет специальных органов дыхания, и кислород непосредственно поступает в каждую жи­вую клетку. Благодаря большому развитию поверхностей, тесно связанных с воздушным питанием, доступ воздуха к каждой клетке облегчен, и поэтому для поступления кислорода в клетку и освобождения ее от образовавшегося углекислого газа не тре­буется никаких дополнительных органов.

Процесс дыхания у разных зеленых растений и их органов неодина­ков и его сравнивают по интенсивности, т. е. по количеству вы­деленного в процессе дыхания углекислого газа на единицу веса в единицу времени.

Дыхание тесно связано с ростом, поэтому чем интенсивнее идет рост растения, тем сильнее процесс дыхания. Интенсив­ность дыхания также зависит от возраста растений: у молодых растений дыхание протекает более энергично, с возрастом интен­сивность дыхания уменьшается. Ниже показано изменение ин­тенсивности дыхания в процессе индивидуального развития                                (по Б. А. Рубину).

Интенсивность дыхания различных ор­ганов растения зависит от наличия в клет­ках живого содержимого. Наиболее интен­сивно дышат цветки.

При дыхании массив­ных цветков, например Амазонской Виктории регии (Victoria regia), внутри цветков поднимается температура, пре­вышающая температуру воздуха на 12°.

Процесс дыхания растений можно наглядно наблюдать на прорастающих семенах пшеницы. Прорастающие семена также отличаются высокой интенсивностью дыхания. Если их поместить в хорошо изолированный от потери тепла приемник, например в дьюаровский сосуд, то можно наблюдать значительное повышение температуры, достигающее 30 —50°.

В этом случае семена могут даже погибнуть в связи с высокой температурой.

libtime.ru

Дыхание растений

Все живые организмы, в том числе и растения, дышат. Жизненные процессы протекают во всех живых клетках, поэтому им необходима энергия, и они её получают в процессе дыхания. Следовательно, все части растения, состоящие из живых клеток, дышат.

При дыхании они поглощают из окружающей среды кислород и выделяют углекислый газ. Дыхание происходит у растений круглые сутки — и на свету, и в темноте. Специальных дыхательных органов у растений нет. У крупных растений между рыхло расположенными клетками имеются воздушные пространства (межклет­ники), из которых кислород поступает в клетки. Дыхание во всех органах растения происходит непрерывно. Если дыхание прекращается, растение гибнет.

Убедиться, что все органы растения дышат, можно, поставив опыт.

Возьмём три прозрачные ёмкости. В одну из них поместим 30 — 40 набухших, про­растающих семян гороха. Сухие семена брать не следует. Они находятся в состоя­нии покоя, и поэтому все процессы жизнедеятельности, в том числе и дыхания, у них протекают очень слабо.

Во вторую ёмкость положим корнеплоды моркови. Чтобы активизировать их клетки, перед опытом корне­плоды следует 2 — 3 дня подержать в воде. В третью ёмкость поместим свежесрезанные стебли растений с листьями. Плотно закроем ёмкости и поставим в тёмное тёплое место.

На следующий день проверим, изменился ли состав воздуха в них.  Для этого опустим в каждую из них горящую лучинку.

Лучинки гаснут, потому что в процессе дыхания органы растения поглотили кисло­род из воздуха, и выделили большое количество углекислого газа, который не поддерживает горение.

Для дыхания необходим кислород. Проведём опыт. В две стакана с водой поместим растения. Нальём во второй стакан масло, которое покроет всю поверхность воды плёнкой. Спустя некоторое время растение во втором стакане погибнет, так как через слой масла к корням не поступает кислород. Вот почему необходимо рыхлить почву, выращивая растения. Рыхление способствует постоянному поступлению свежего воздуха к корням, также помогает сохранить влагу на сухих участках почвы.

Сравним процессы дыхания и фотосинтеза.

Дыхание происходит во всех живых клетках, а фотосинтез – только в клетках, содержащих хлоропласты.

При дыхании потребляется кислород и выделяется углекислый газ. При фотосинтезе наоборот — углекислый газ поступает в растение, а кислород выделяется в окружающую среду. При дыхании кислорода потребляется значительно меньше, чем его образуется при фотосинтезе. При фотосинтезе растения поглощают значительно больше углекислого газа, чем выделяют его при дыхании. Благодаря этому днём растения обогащают атмосферу кислородом и поглощают из неё выделяемый всеми живыми организмами углекислый газ.

Дыхание происходит и днём и ночью, а фотосинтез — только на свету. 

В процессе дыхания органические вещества разрушаются, и выделяется энергия. В результате фотосинтеза образуются органические вещества и потребляется энергия.

Таким образом, на свету в растении протекают два противоположных процесса — фотосинтез и дыхание.

videouroki.net

Смотрите также

• 
  Лилия растение
• 
  Вероника растение
• 
  Растение лилия
• 
  Растение хлопок
• 
  Ирис растение
• 
  Растение юкка
• 
  Растение белладонна
• 
  Двудомные растения
• 
  Дурман растение
• 
  Юкка растение
• 
  Хлопок растение