§ 19. Передвижение воды и питательных веществ в растении. Передвижение веществ в растениях обеспечивает
Передвижение минеральных и органических веществ по растению имеет очень большое значение, так как это процесс, с помощью которого осуществляется физиологическая взаимосвязь отдельных органов. Между органами, поставляющими питательные вещества, и органами, потребляющими их, создаются так называемые донорно-акцепторные связи. Донором минеральных питательных веществ служит корень, донором органических веществ — лист. В этой связи в растениях существуют два основных тока питательных веществ — восходящий и нисходящий. Большую роль в изучении путей передвижения отдельных питательных веществ сыграл прием кольцевания растений. Этот прием заключается в наложении кольцевых вырезок на стебель растения; при этом кора (флоэма) удаляется, а древесина (ксилема) остается неповрежденной. С помощью этого приема еще в конце XVII в. итальянским исследователем М. Малышги было показано, что восходящий ток воды с минеральными веществами идет по ксилеме, нисходящий ток органических веществ из листьев — по элементам флоэмы. Вывод этот был сделан М. Малышги на основании того, что над кольцевой вырезкой листья оставались тургесцентными, несмотря на удаление коры, в них продолжала поступать вода. Ток органических веществ приостанавливался, и это приводило к образованию над вырезкой утолщении (наплывов). Ряд уточнений в вопрос о путях и направлении передвижения веществ по растению внесли исследования с применением меченых атомов. В настоящее время ученые считают, что система транспорта у растений включает внутриклеточный, ближний и дальний транспорт. Ближний транспорт — передвижение веществ между клетками внутри органа по неспециализированным тканям, например по апопласту или симпласту. Дальний транспорт — это перемещение веществ между органами по специализированным тканям — проводящим пучкам, т. е. по ксилеме и флоэме. Вместе ксилема и флоэма образуют проводящую систему, которая пронизывает все органы растения и обеспечивает непрерывную циркуляцию воды и веществ.
В этом разделе:
Передвижение элементов минерального питания (восходящий ток) Круговорот минеральных веществ в растении. Реутилизация Передвижение веществ по флоэме - флоэмный транспорт |
fizrast.ru
Параграф 19. Передвижение воды и питательных веществ в растении
1. Какие типы проводящих тканей в стебле вы знаете?
Древесина, луб.
2. Каковы особенности строения клеток этих тканей?
Внутренний слой коры называют лубом. В его состав входят ситовидные трубки и клетки-спутницы, толстостенные лубяные волокна, а также группы клеток основной ткани.
Ситовидные трубки — это вертикальный ряд вытянутых живых клеток, у которых поперечные стенки пронизаны отверстиями (как у сита), ядра в этих клетках разрушились, а цитоплазма прилегает к оболочке. Это проводящая ткань луба, по которой перемещаются растворы органических веществ. Жизнедеятельность ситовидных трубок обеспечивают клетки-спутницы.
Лубяные волокна — вытянутые клетки с разрушенным содержимым и одревесневшими стенками — представляют механическую ткань стебля. В стеблях льна, липы и некоторых других растений лубяные волокна развиты особенно хорошо и очень прочны.
Сосуды — характерные проводящие элементы древесины покрытосеменных. Они представляют собой очень длинные трубки, образовавшиеся в результате слияния ряда клеток, соединившихся «конец в конец».
3. Что такое корневое давление?
Корневое давление - давление в проводящих сосудах корней, обеспечивающее передвижение воды и растворённых в ней минеральных веществ к надземным органам растения.
Лабораторная работа
Передвижение воды и минеральных веществ по стеблю
1. Рассмотрите поперечный срез побега липы или какого-либо другого древесного растения, простоявшего 2—4 суток в подкрашенной воде. Установите, какой слой стебля окрасился.
Окрасилась древесина.
2. Рассмотрите продольный срез этого побега. Укажите, какой слой стебля окрасился. На основании проведённых наблюдений сделайте вывод.
3. Прочитайте в учебнике, в чём особенности клеток, по которым передвигаются вода и минеральные соли.
Сосуды — типичные водопроводящие элементы только лиственных пород представляют собой длинные тонкостенные трубки, образовавшиеся из длинного вертикального ряда коротких клеток, называемых члениками сосудов, путем растворения перегородок между ними.
4. Зарисуйте срезы.
5. Сделайте выводы об особенностях передвижения воды и минеральных веществ по стеблю.
Растворы минеральных веществ поднимаются от корня вверх внутри стебля по сосудам древесины.
Вопросы
1. Что такое сосудистые пучки? Какую функцию они выполняют?
Проводящие ткани объединяются в сосудистые пучки, часто окружённые прочными волокнами механической ткани. Поэтому такие пучки называют сосудисто-волокнистыми. Они проходят по всему стеблю, соединяя корневую систему с листьями.
2. Какой опыт доказывает, что вода с минеральными веществами передвигается по сосудам древесины?
У побега, поставленного в воду с чернилами, окрасилась только древесина.
3. Почему вода непрерывно поднимается вверх по сосудам стебля?
Испарение способствует передвижению воды в растении. Благодаря испарению вода поступает через корни по стеблю в листья. Поднимается вода в листья и силой корневого давления.
4. На каком опыте можно убедиться, что органические вещества передвигаются по ситовидным трубкам луба?
На стебле комнатного растения (например, драцены или фикуса) осторожно сделаем кольцевой надрез. Удалим с поверхности стебля кольцо коры и обнажим древесину. На стебле укрепим стеклянный цилиндр с водой. Вы помните, что стебель дерева или кустарника состоит из кожицы, пробки, первичной коры, луба, камбия, древесины и сердцевины. Ситовидные трубки, по которым передвигаются органические вещества из листьев в другие органы растения, расположены в лубе. Окольцевав ветку, мы перерезали эти трубки, поэтому органические вещества, оттекающие из листьев, дойдут до кольцевой вырезки и будут там накапливаться.
На поверхности свежего среза у растения всегда образуется раневая пробка. Клетки, находящиеся под раневой пробкой, энергично делятся. Они используют питательные органические вещества, скопившиеся перед кольцевым надрезом. Вскоре возникает кольцеобразный наплыв, заживляющий рану. Из наплыва развиваются придаточные корни.
Итак, органические вещества передвигаются по лубу. Причём они могут перемещаться как вверх, так и вниз.
5. Где запасаются органические вещества у разных растений?
Часть веществ откладывается про запас в клетках плодов и семян у однолетних растений, а у двулетних и многолетних растений, кроме того, в клетках корней, стеблей и их видоизменений.
Корнеплоды моркови, свёклы, репы и некоторых других растений — это своеобразные кладовые питательных веществ. Капуста кольраби образует толстый шаровидный стебель, похожий на репу. В таком стебле растение запасает питательные вещества.
У деревьев и кустарников основные запасы органических веществ откладываются в сердцевине и древесине.
Подумайте
Могут ли знания о передвижении питательных веществ в растениях помочь управлять их развитием? Если да, приведите примеры.
Зная, как передвигаются в растении питательные вещества, можно управлять их движением. Например, если обрезать боковые побеги у томата и винограда, можно направить к плодам те органические вещества, которые использовались бы при развитии удалённых побегов. Это ускорит созревание плодов и увеличит урожай.
Задания
Для подготовки к изучению прорастания семян возьмите четыре стакана или небольшие стеклянные банки и поместите в них одинаковое количество семян огурцов, фасоли, зерновок овса или пшеницы. В первом стакане семена оставьте сухими. Во второй на дно налейте немного воды и поставьте в тёплое место. Третий стакан до краёв наполните кипячёной водой и накройте его стеклом. В четвёртый стакан налейте немного воды (как во второй), но поставьте его на холод, например в холодильник, или закопайте в снег. Наблюдайте, что произойдёт с семенами в каждом стакане. Во всех ли стаканах и все ли семена проросли? Сделайте вывод, какие условия необходимы для прорастания семян. Свои наблюдения, и вывод запишите.
Семена проросли только во втором стакане. В остальных случаях не соблюдалось одно из условий для прорастания семян — это наличие воды, воздуха и тепла.
В первом случае необходима вода, т.к. зародыш может потреблять питательные вещества только в виде раствора. Поэтому семена остались в состоянии покоя.
В третьем стакане не было растворенного кислорода, нечем было дышать зародышу семени, после его гибели семя просто загнивало в воде.
В четвертом стакане семена не проросли из-за отсутствия тепла (может прорости только пшеница, т.к. является холодостойкой).
Задания для любознательных
Наблюдайте за образованием наплыва и придаточных корней на одревесневших побегах комнатных растений, повторив опыт, изображённый на рисунке 83. Посадив побег с корнями в почву, наблюдайте за развитием растения из укоренившегося побега.
resheba.com
Задачи: Образовательная: сформировать представление об особенностях транспорта веществ в растении и его биологическом значении; дать понятие о соответствии строения органов растения выполняемым функциям; Развивающая: продолжить формирование умений работать с натуральными объектами, учебной литературой, решать проблемные, задачи, делать схемы и рисунки. Воспитательная: воспитывать любовь к предмету Тип урока: комбинированный. Методы обучения: частично-поисковый, проблемный.Структура урока: 1. Актуализация знаний. 2. Особенности транспорта веществ в растении. Роль корневого давления и испарения в перемещении воды и минеральных веществ. 3. Закрепление. Подведение итогов урока. Оборудование: побеги пеларгонии или бальзамина, либо других комнатных растений в баночках с водой, подкрашенной чернилами, таблицы «Корень и его зоны», диафильм «Корень», рисунки учебника. Ход урока
Домашнее задание. Прочитайте текст из раздела 12 «Транспорт веществ в организме» на с. 74, 77. Урок 32. Тема: ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИИ Задачи: Образовательная: сформировать представление об особенностях транспорта веществ в растении и его биологическом значении; дать понятие о соответствии строения органов растения выполняемым функциям; Развивающая: продолжить формирование умений работать с натуральными объектами, учебной литературой, решать проблемные, задачи, делать схемы и рисунки. Воспитательная: воспитывать любовь к предмету Тип урока: комбинированный. Методы обучения: частично-поисковый, проблемный. Структура урока: 1. Актуализация знаний. 2. Соответствие строения сосудов древесины и ситовидных трубок луба выполняемым функциям в процессе транспортировки веществ. 3. Закрепление. Подведение итогов урока. Оборудование: таблицы «Корень и его зоны», рисунки учебника. Ход урока
Урок 33.Тема: ПЕРЕНОС ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ Задачи: Образовательная: познакомиться с особенностями переноса веществ в организме беспозвоночных животных; рассмотреть значение этого процесса в жизни животных; Развивающая: продолжить формирование практических умений и навыков работы с источниками информации. Воспитательная: воспитывать любовь к предмету Тип урока: комбинированный. Лабораторная работа. Методы обучения: частично-поисковый, проблемный. Структура урока:
Ход урока
Урок 34 Тема: ПЕРЕНОС ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ Задачи: Образовательная: познакомиться с особенностями переноса веществ в организме позвоночных животных; рассмотреть значение этого процесса в жизни животных; Развивающая: продолжить формирование практических умений и навыков работы с источниками информации. Воспитательная: воспитывать любовь к предметуТип урока: комбинированный. Лабораторная работа. Методы обучения: частично-поисковый, проблемный.Структура урока:
Ход урока
Лабораторная работа «Строение клеток крови лягушки и человека»
Урок 35-36 Тема: ВЫДЕЛЕНИЕ. ВЫДЕЛЕНИЕ У РАСТЕНИЙ И ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ Цели: изучить процесс выделения веществ как важный процесс для жизнедеятельности живых организмов; познакомиться со способами удаления продуктов распада растений и животных; показать роль процесса выделения в жизни организмов; продолжить |
publekc.ru
Передвижение воды и питательных веществ в растении
"Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс". В.В. Пасечник
Вопрос 1. Что такое сосудистые пучки? Какую функцию они выполняют?Проводящие ткани вместе с механической тканью формируют особые структуры — сосудисто-волокнистые или проводящие пучки. Эти пучки проходят через все органы растения и образуют единую проводящую систему. Пучки называются закрытыми, если между лубом и древесиной нет камбия, и они не способны ко вторичному утолщению за счет его деятельности. Пучки называются открытыми, если в них между лубом и древесиной имеется камбий. Деление клеток камбия обеспечивает вторичное утолщение пучков, что в конечном итоге приводит к утолщению всего стебля. Одна часть проводящего пучка (ксилема, или древесина) обеспечивает восходящий ток воды и минеральных солей, другая - флоэма, служит для проведения (нисходящий ток) продуктов фотосинтеза к местам их использования или отложения в запас (подземные органы, созревающие плоды и семена и др.).
Вопрос 2. Каким опытом можно показать, что вода с минеральными веществами передвигается по сосудам древесины?Показать, что вода с минеральными веществами передвигается по сосудам древесины, можно следующим опытом. Поставить в воду, подкрашенную красными или синими чернилами, молодой побег какого-либо дерева. Через трое-четверо суток вынуть побег из воды, смыть с него чернила и отрезать кусочек нижней части. На срезе будет видно, что у побега окрасилась древесина. В этом опыте чернила заменяли минеральные вещества, растворенные в воде. Растворы этих веществ, как и подкрашенная вода, поднимаются от корня вверх внутри стебля по сосудам древесины. Если же в воду, подкрашенную чернилами, поставить веточки бальзамина или цветки подснежника, то можно увидеть, как вода поднимается по стеблю в листья и лепестки, окрашивая их жилки в цвет чернил.
Вопрос 3. Почему вода непрерывно поднимается вверх по сосудам стебля?Вода непрерывно поднимается по сосудам стебля вверх за счет корневого давления и испарения воды листьями. На место испарившейся воды в листья постоянно поступает новая.
Вопрос 4. На каком опыте можно убедиться, что органические вещества передвигаются по ситовидным трубкам луба?Убедиться, что органические вещества передвигаются по ситовидным трубкам луба, можно, поставив следующий опыт. На стебле комнатного растения (например, драцены или фикуса) осторожно делают кольцевой надрез. Удаляют с поверхности стебля кольцо коры и обнажают древесину. На стебле укрепляют стеклянный цилиндр с водой. На поверхности свежего среза у растения всегда образуется раневая пробка. Клетки, находящиеся под раневой пробкой, энергично делятся. Они используют питательные органические вещества, скопившиеся перед кольцевым надрезом, так как мы удалили ту часть стебля, по которой органические вещества должны передвигаться вниз. Вскоре возникает кольцеобразный наплыв, заживляющий рану. Из наплыва развиваются придаточные корни, а у некоторых — почки.
Вопрос 5. Где откладываются запасы органических веществ у разных растений?У однолетних растений вещества откладываются про запас в клетках плодов и семян, а у двухлетних и многолетних растений, кроме того, — в клетках корней, стеблей и их видоизменений (в корневищах, клубнях, луковицах, корнеплодах).
buzani.ru