В процессе дыхания растения обеспечиваются: В процессе дыхания изображенный на рисунке организм обеспечивается 1. водой 2. минеральными веществами 3. органическими веществами 4. энергией

Содержание

Что растительный организм выделяет в процессе дыхания. Процесс дыхания растений

Содержание:

Что такое дыхание.

Каждая клетка нуждается в энергии для жизни. Получение энергии происходит при расщеплении органических веществ в процессе дыхания. Такое расщепление происходит под воздействием кислорода и ещё называется окислением. В результате образуются вода, углекислый газ и свободная энергия.

Необходимая растению энергия содержится в химических связях сложных органических веществ. Изначально это энергия солнца, запасённая растением в процессе фотосинтеза.

Дыхание у растений принципиально не отличается от дыхания животных, или грибов. Какой газ растения выделяют при дыхании, такой же выделяют любые другие организмы. Это углекислый газ.

Рис. 1. Схема дыхания растений.

Известно, что на свету растения выделяют ещё и кислород, но это происходит в результате другого процесса – фотосинтеза.

Дыхание идёт круглосуточно, поэтому образование углекислого газа происходит постоянно. Также постоянно в клетки растений для их нормальной жизнедеятельности должен поступать кислород.

Это же справедливо и для растения в целом.

Дыхание растений включает два процесса:

клеточное дыхание;
газообмен растения с внешней средой.

Клеточное дыхание растений.

Дыхательными центрами клетки являются митохондрии. Они есть и у животных.

Именно в этих органоидах происходит окисление органических веществ. Обычно такими веществами являются углеводы, но дыхание может идти и за счёт белков или жиров.

При окислении выделяется энергия. Вода остаётся в клетке, а углекислый газ путём диффузии покидает клетку и может сразу использоваться в фотосинтезе.

Процесс дыхания ступенчатый. Вода и углекислый газ образуются не сразу, а являются конечными продуктами. До этого в ходе многих реакций образуются и вновь распадаются другие вещества.

Газообмен с внешней средой.

В отличие от животных растения не имеют специальных органов дыхания. Газообмен осуществляется через специальные структуры в покровных тканях:

устьица;
чечевички.

Устьица располагаются в кожице листьев и молодых стеблей (эпидерме). Каждое из устьиц имеет замыкающие клетки, способные менять тургор (наполненность водой) и закрывать устьичную щель. Устьичные щели осуществляют газообмен и испарение воды листьями.

Рис. 2. Устьица под микроскопом.

Чечевички – это более крупные, чем устьица, структуры, расположенные в пробке стебля.

Рис. 3. Чечевички на стволе берёзы.

Дыхание и фотосинтез.

Между процессами дыхания и фотосинтеза существует связь. Это процессы противоположные и в растении следуют один за другим.

Фотосинтез является способом питания. В ходе этого процесса образуются органические вещества, содержащие энергию, полученную в виде света.

Дыхание – это способ высвобождения энергии, запасённой в питательных веществах.

Дыхание в разных частях растения.

Интенсивность дыхания не одинакова в разных органах. Наиболее активно дышат:

прорастающие семена;
распускающиеся цветы;
растущие органы.

Не рекомендуется ставить срезанные цветы в спальной комнате, поскольку они поглощают большое количество кислорода и выделяют углекислый газ.

Корни также, как и надземные органы, дышат. Для нормального дыхания корней необходимо рыхлить почву.

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.

Что влияет на интенсивность дыхания.

Факторами, влияющими на интенсивность дыхания, являются:

температура;
влажность;
содержание кислорода в воздухе.

При усилении любого из этих факторов дыхание становится интенсивнее.

Человек управляет дыханием семян и плодов для сохранения урожая и посевного материала. Для этого в помещениях, где хранятся семена, поддерживается необходимая влажность, температура и обеспечивается приток свежего воздуха.

Дневное дыхание растений.

Дневное дыхание связано с двумя процессами: непосредственно дыханием и фотосинтезом. Процесс дыхания, как и у человека, связан с окислением органических соединений и выделением диоксида углерода, воды и энергии. Вместо человеческих легких выступает вся поверхность растения. Химическая формула, описывающая реакции в процессе дыхания растений:

Ночное дыхание растений.

Процесс дыхания растений мало чем отличается от дыхания животных и человека. Есть и ночное дыхание. Это явление было открыто Отто Варбургом в начале XX века. Ночью света нет, а значит нет и энергии для фотосинтеза. Растения перестают вырабатывать O2, но не могут перестать дышать. Кислород поглощается, а углекислый газ все так же продолжает выделяться.

Белки, жиры и углеводы, запасенные в процессе жизнедеятельности днем, благодаря циклу Кресса превращаются в углекислый газ, молекулы АТФ и водород.

C6h22O6 + 6h3O → 6CO2 + 4ATФ +12h3

АТФ расходуются на дальнейшие нужды, углекислый газ уходит в атмосферу по устьицам, а вот водород окисляется до воды. Растение не может позволить себе сбрасывать водород в атмосферу, поскольку легко может погибнуть от этого, поэтому происходит частичный выброс паров воды. Большая часть организма растения – вода. Она нужна во всех процессах, включая дневное и ночное дыхание. Окисленный водород будет использован вновь в следующих реакциях.

Именно из-за ночного дыхания не рекомендуется ставить цветы в спальнях. Это увеличивает содержание углекислоты в комнате. Что никак не скажется на цветах, но будет чувствительно для человека.

Для дыхания растений существует пороговое значение содержания кислорода. При увеличении содержания О2 в воздухе до 5-8 процентов – интенсивность дыхания у растений скачкообразно растет. Но после это рост практически прекращается. Сейчас кислорода в воздухе около 21 процента. А значит, растениям еще долго не нужно будет о нем беспокоиться.

В природе есть еще одно интересное явление, названное САМ — фотосинтезом. Это явление характерно для пустынных цветов и растений. В вечной погоне за сохранением водных ресурсов, эти растения приспособились к проведению фотосинтеза в ночь.

Водоросли и CO2.

Под водорослями понимают все растения, находящиеся под водой и не имеющие корня. Интенсивнее всего, из водорослей, поглощает углекислоту одноклеточные водоросли — фитопланктон. В основном все водоросли дышат растворенным в воде кислородом, за исключением нескольких видов, осуществляющих бескислородный фотосинтез. Те в качестве акцептора электронов при дыхании используют элементную серу.

Получение энергии в группе цианобактерий.

Фитопланктон обитает в верхних слоях воды, поскольку ему требуется большое количество солнечной энергии для фотосинтеза. При наличии в воде растворенного углекислого газа фитопланктон осуществляет фотосинтезирующий процесс, побочным продуктом которого является кислород. Большим отличием этих водорослей от наземных растений является количество производимого кислорода. За один цикл фотосинтеза фитопланктон производит кислорода в 3-4 раза больше собственного веса. Неудивительно, что при таких показателях 70 процентов атмосферного кислорода произведено в воде.

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.

Источники

https://obrazovaka.ru/biologiya/dyhanie-rasteniy-kratko-6-klass.html
https://Sprint-Olympic.ru/uroki/biologija/9217-dyhanie-rastenii-kratko-i-poniatno-o-processe-6-klass.html
https://karatu.ru/dyxanie-rastenij/
https://UglekislyGaz.ru/dioksid-ugleroda/co2-i-dyhanie-rastenij/

[свернуть]

Дыхание растений. Тесты с ответами по физиологии растений (2013 год)

содержание      . .
3
4
5
6     ..

Дыхание растений. Тесты с ответами по физиологии растений (2013 год)

1. В процессе дыхания выделятся:

а) СО2

б) Н2

в) О2

г) NО2

Ответ «а»

2. Суммарная формула реакции дыхания (биологического окисления):

а) С12Н22О11
+ Н2О
= С6Н12О6
+ С6Н12О6

б) 6 СО2
+ 6 Н2О
= С6Н12О6
+ 6O2

в) С6Н12О6
+ 602= 6 СО2
+ 6 Н2О
+Q

Ответ
«в»

3. Каково значение дыхания для организма:

а) обеспечивает организм энергией;

б) обеспечивает организм питательными веществами;

в) регулирует процессы жизнедеятельности;

г) защищает организм от неблагоприятных условий.

Ответ «а»

4. Растения выделяют углекислый газ в процессе:

а) питание;

б) дыхания;

в) испарения;

г) фотосинтеза.

Ответ «б»

5.Чем процесс дыхания отличается от фотосинтеза:

а) для него характерно образование органических веществ из
неорганических;

б) этот процесс идет в хлоропластах;

в) в этом процессе поглощается углекислый газ и выделяется кислород;

г) для него свойственно расщепление органических веществ с освобождением
энергии.

Ответ «г»

6. Известно, что растение дышит. Выскажите предположение, как это можно
доказать.

а) надо рассмотреть растение под микроскопом.

б) следует провести наблюдение за растущим растением.

в) надо определить газ, который поглощает растение в темноте.

г) надо определить вещества, которые образуются в растении на свету.

Ответ «в»

7. Процесс дыхания у растений происходит:

а) в специальных органах;

б) во всех живых клетках;

в) только в клетках с хлоропластами;

г) только в молодых клетках.

Ответ «б»

8. Растения в процессе дыхания используют кислород, который поступает в
клетки и обеспечивает

а) окисление неорганических веществ до углекислого
газа и воды;

б) окисление органических веществ с освобождением энергии;

в) синтез органических веществ из неорганических;

г) синтез белка из аминокислот.

Ответ «б»

9. Количество СО2 выделяемое единицей площади листовой поверхности в
единицу времени называется:

а) дыхательным коэффициентом.

б) фотосинтезом.

в) транспирацией.

г) интенсивностью дыхания.

Ответ «г»

10. Отношение количества выделившегося углекислого газа к количеству
поглощенного кислорода называется:

а) дыхательным коэффициентом.

б) фотосинтезом.

в) транспирацией.

г) интенсивностью дыхания.

Ответ «а»

11.Интенсивность дыхания при повышении температуры:

а) остается неизменной.

б) уменьшается.

в) увеличивается.

Ответ «в»

12. При повышении содержания воды, интенсивность дыхания:

а) остается неизменной.

б) уменьшается.

в) увеличивается.

Ответ «в»

13.При повышении О2 в атмосфере, интенсивность дыхания:

а) остается неизменной.

б) уменьшается.

в) увеличивается.

Ответ «в»

14.При повышении концентрации углекислого газа, интенсивность дыхания:

а) остается неизменной.

б) уменьшается.

в) увеличивается.

Ответ «б»

15. Разложение сложного органического вещества, до пировиноградной
кислоты происходит в:

а) пентозофосфатный цикл.

б) гликолиз.

в) цикл Кребса.

г) цепь дыхательных ферментов.

д) глиоксилатный цикл.

Ответ «б»

16. Перенос иона Н+ на акцептор О2 и образование Н2О происходит в:

а) пентозофосфатный цикл.

б) гликолиз.

в) цикл Кребса.

г) цепь дыхательных ферментов.

д) глиоксилатный цикл.

Ответ «г»

17. Разложение пировиноградной кислоты до углекислого газа и ионов
водорода происходит в:

а) пентозофосфатный цикл.

б) гликолиз.

в) цикл Кребса.

г) цепь дыхательных ферментов.

д) глиоксилатный цикл.

Ответ «в»

18. Растения в процессе дыхания:

а) выделяют кислород и поглощают углекислый газ;

б) поглощают кислород и выделяют углекислый газ;

в) накапливают энергию в образующихся органических веществах;

г) синтезируют органические вещества из неорганических.

Ответ «б»

19. В процессе дыхания растения обеспечиваются:

а) энергией

б)водой

в) органическими веществами

г) минеральными веществами

Ответ «а»

20. В процессе дыхания выделяется:

а) 3500 кдж энергии

б) 1250 кдж энергии

в) 2870 кдж энергии

г) 2000 кдж энергии

Ответ «в»

21. Начальная реакция гликолиза — это:

а) фосфорилирование глюкозы;

б) окисление глюкозы;

в) полимеризация глюкозы;

г) распад глюкозы на две молекулы пирувата.

Ответ «а»

22.При прорастании семян резко возрастает.

а) транспорт веществ;

б) фотосинтез;

в)транспирация;

г) дыхание.

Ответ «г»

23. Цикл ди- и трикарбоновых кислот (цикл Кребса) — это …

а) тальтернативный путь дыхания

б) центральное звено аэробной фаз дыхания

в) гликолитический распад глюкозы

г) электрон-транспортная цепь дыхания

Ответ: «б»

24. Фотосинтез происходит только днем, а дышат растения…

а) циклично

б) днем

в) круглосуточно

г) ночью

Ответ «в»

25. Окисление пировиноградной кислоты в процессе дыхания сопровождается
образованием…

а) янтарной кислоты

б) сахарозы

в) 2-оксоглутаровой кислоты

г) СО2

Ответ «а»

26. Последовательность расположения переносчиков электронов в
электро-транспортной цепи дыхания определяется..

а) расположением убихинона

б) размером цитохромов

в) количеством кислот цикла Кребса

г) величиной окислительно-восстановительного потенциала

Ответ «г»

содержание      . .
3
4
5
6     ..

Основы дыхания растений | ПРО-МИКС

Четверг, 15 сентября 2022 г.
| Хосе Чен Лопес

Процесс дыхания растений включает использование сахаров, образующихся во время фотосинтеза, плюс кислород для производства энергии для роста растений. Во многих отношениях дыхание противоположно фотосинтезу . В естественной среде растения производят свою собственную пищу, чтобы выжить.

Они используют двуокись углерода (CO ₂ ) из окружающей среды для производства сахаров и кислорода (O ₂ ), которые впоследствии могут быть использованы в качестве источника энергии. В то время как фотосинтез происходит только в листьях и стеблях, дыхание происходит в листьях, стеблях и корнях растения. Процесс дыхания представляется следующим образом:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ → 6CO ₂ + 6H _{2 _{O энергия0031 )}}

Как и при фотосинтезе, растения получают кислород из воздуха через устьица. Дыхание происходит в митохондриях клетки в присутствии кислорода, что называется «аэробным дыханием». У растений различают два типа дыхания: темновое и фотодыхание. Первый вид возникает при наличии или отсутствии света, а второй — исключительно при наличии света.

Роль температуры воздуха

Дыхание растений происходит 24 часа в сутки, но более выражено ночное дыхание, так как процесс фотосинтеза прекращается. Ночью очень важно, чтобы температура была ниже, чем днем, потому что растения могут испытывать стресс. Представьте себе бегуна на марафонской дистанции. Бегун дышит чаще, чем человек, стоящий на месте; поэтому у бегуна выше частота дыхания и повышается температура тела. Тот же принцип применим и к растениям: по мере повышения температуры ночью увеличивается частота дыхания и, следовательно, повышается температура. Это действие может привести к повреждению цветка и плохому росту растения.

Корням нужен кислород

Как упоминалось выше, корни тоже дышат! Одна из функций субстрата — служить местом для воздухообмена между корневой зоной и атмосферой. Другими словами, корни дышат кислородом, как и мы. У разных растений разная потребность в кислороде для корневой системы. Например, корневая система пуансеттии требует много кислорода, поэтому лучше всего использовать субстрат с высокой воздушной пористостью, тогда как хосты могут хорошо жить в субстрате с высокой водоудерживающей способностью. Защитным механизмом растений в условиях переувлажнения или чрезмерной засухи является отрастание воздушных корней от стебля чуть выше корневой коронки; однако относительная влажность окружающей среды должна быть высокой, чтобы поддерживать рост корней вне субстрата.

Рисунок 1. Корни растений не только поглощают воду и питательные вещества для роста растений, но и дышат. Важно, чтобы в среде выращивания было достаточно кислорода для правильного функционирования корней растений. Источник: Premier Tech

Идеальные условия корневой зоны

Ключом к идеальному росту растений является поддержание оптимальной среды корневой зоны без ущерба для финансов. Знаете ли вы, что корни могут брать кислород из воды для дыхания, хотя и не так много, как из воздуха? Поэтому важно поливать растения до тех пор, пока вы не получите немного фильтрата (рекомендуется 15-30% по объему), так как он вымоет старый застоявшийся воздух и заменит его на свежий кислород. Еще одним фактором, который следует учитывать, является температура подложки. По мере повышения температуры в корневой зоне концентрация кислорода в воде снижается.

Важность воздуха в органических субстратах

В органическом производстве более важно учитывать корневое дыхание, потому что корневая зона полна естественных микроорганизмов, ответственных за преобразование органических питательных веществ в пригодные для использования ионы. Эти микроорганизмы нуждаются в кислороде, так как они работают и дышат, поэтому субстрат должен поддерживать достаточное количество кислорода как для корней, так и для микроорганизмов. Поэтому рекомендуется выбирать среду для выращивания с высокой пористостью и использовать более глубокие контейнеры, потому что они будут хорошо дренироваться после полива, оставляя после себя хороший резервуар для воздуха.

Более подробную информацию о дыхании растений можно найти в научной литературе.

Объяснение урока: Дыхание растений

В этом толкователе мы научимся описывать процесс дыхания у растений и обсудим взаимосвязь между
дыхание и фотосинтез.

Мы знаем, что растения способны синтезировать себе пищу. В процессе фотосинтеза зеленые растения превращают
углекислый газ и воду в глюкозу и кислород в присутствии солнечного света. Растения используют эту глюкозу для получения энергии.
необходимо выжить, но как эта энергия получается из молекул глюкозы? Как у растений, так и у животных выделение энергии
из макромолекул в пищу осуществляется через процесс дыхания.

Определение: Фотосинтез

Фотосинтез – это процесс, посредством которого зеленые растения превращают углекислый газ и воду в сахара, такие как глюкоза, и
кислорода в присутствии солнечного света.

Клеточное дыхание можно описать как процесс расщепления углеродсодержащих соединений, таких как глюкоза.
в клетках для высвобождения энергии. Эта энергия запасается в виде химической энергии в виде молекулы, называемой АТФ.
соединения, которые расщепляются, называются субстратами или реагентами, а образующиеся соединения называются продуктами
реакции.

Определение: Клеточное дыхание

Клеточное дыхание — это процесс в живых организмах, при котором расщепляются углеродсодержащие соединения, такие как глюкоза.
до высвобождения энергии в виде АТФ.

Некоторые организмы, такие как археи и бактерии, живут в среде с низким уровнем кислорода. Эти клетки дышат, разрывая
вниз молекулы в отсутствие кислорода, процесс, называемый анаэробным дыханием. У большинства растений и других высших организмов
однако такой распад молекул достигается в присутствии кислорода за счет полной реакции окисления. Эта форма
дыхания называется аэробным дыханием.

Определение: Аэробное дыхание

Аэробное дыхание — это процесс, при котором в клетках высвобождается энергия в присутствии кислорода.

Наиболее распространенным субстратом для клеточного дыхания является глюкоза, хотя в некоторых случаях молекулы белков и жиров также могут
использоваться. Глюкоза — это простая молекула сахара, состоящая из кольца из шести атомов углерода. При аэробном дыхании
химические связи между атомами углерода разрушаются в результате реакции с кислородом, и это высвобождает энергию вместе с
углекислый газ и вода.

Ключевой термин: глюкоза

Глюкоза представляет собой молекулу простого моносахарида, состоящую из шести атомов углерода и считающуюся наиболее распространенным субстратом.
в клеточном дыхании.

Высвобождаемая энергия запасается в виде АТФ или аденозинтрифосфата. Когда клеткам нужна энергия для других
процессы, молекулы АТФ могут расщепляться с высвобождением запасенной в них энергии. Однако молекулы АТФ
отличаются от других запасных молекул, таких как углеводы и жиры, тем, что они функционируют как быстрые и
легкий источник энергии для клеток организма, который не требует столько энергии для расщепления, как
потребуются макромолекулы. Поэтому АТФ называют «энергетической валютой» живых организмов.

Ключевой термин: АТФ

АТФ, или аденозинтрифосфат, представляет собой молекулу, запасающую химическую энергию в живых организмах.

Пример 1: Продукты аэробного дыхания

Какой из следующих газов образуется при аэробном дыхании?

Оксид углерода
Диоксид серы
Кислород
Водород
Диоксид углерода

Ответ

Живые организмы получают энергию из пищи в процессе дыхания. У растений и большинства высших организмов это
происходит в присутствии кислорода в процессе, называемом аэробным дыханием.

Комплексные соединения, которые расщепляются при дыхании, называются реагентами, тогда как образующиеся соединения
называются продуктами. В клеточном дыхании глюкоза является наиболее распространенным реагентом. Глюкоза – это простой сахар,
из шести атомов углерода.

В процессе аэробного дыхания глюкоза вступает в реакцию с кислородом с выделением энергии, углекислого газа и воды.

Таким образом, газ, образующийся при аэробном дыхании, представляет собой двуокись углерода.

Клетки содержат органеллы, выполняющие определенные функции. В растительных клетках фотосинтез происходит в органоидах, называемых
хлоропласты, находящиеся в зеленых частях растений. Хлоропласты содержат пигмент хлорофилл, придающий
растения их зеленый цвет. Хлорофилл — один из пигментов растительных клеток, который позволяет им поглощать энергию солнечного света.
позволяя им преобразовывать углекислый газ и воду в глюкозу и кислород.

Ключевой термин: хлоропласты

Хлоропласты представляют собой содержащие хлорофилл органеллы в растительных клетках, в которых происходит фотосинтез.

Дыхание, с другой стороны, в основном происходит в органеллах, называемых митохондриями. Митохондрии обычно называют
«электростанциями клетки», поскольку они расщепляют глюкозу на энергию, которая может переноситься энергонесущими
молекулы, такие как АТФ, и используются клетками при необходимости.

Ключевой термин: митохондрии

Митохондрии (единственное число: митохондрия) — это органеллы в клетках, в которых происходит дыхание и высвобождается энергия.

Эти две ключевые органеллы можно увидеть на рис. 1, где показана упрощенная схема растительной клетки.

У растений фотосинтез и дыхание идут рука об руку. Продукты каждой из этих реакций образуют реагенты для
Другой. Чтобы ясно это понять, давайте взглянем на уравнения двух процессов.

Уравнение: Фотосинтез

Углекислый газ+вода-глюкоза+кислородсвет-энергия

Уравнение: Дыхание

Глюкоза+кислород-углекислый газ+вода+энергия (АТФ)

Вы можете заметить, что эти две реакции почти полностью противоположны друг другу. Продукты фотосинтеза
реакции являются те же молекулы, что и реагенты реакции дыхания, и наоборот.

Во время дыхания глюкоза, образующаяся в результате фотосинтеза, расщепляется в результате реакции с кислородом, другим продуктом
фотосинтеза. Так высвобождается энергия в виде АТФ из пищи, синтезированной в результате фотосинтеза. На
с другой стороны, углекислый газ и вода, полученные в результате дыхания, используются в качестве реагентов для фотосинтеза. Это
представлен на рис. 2.

Пример 2: Получение глюкозы в качестве реагента для клеточного дыхания

Растениям для осуществления дыхания требуется глюкоза. Каким способом они получают большую часть этой глюкозы?

Глюкоза образуется при транспирации.
Глюкоза активно транспортируется из почвы в корни.
Глюкоза образуется в процессе фотосинтеза.
Глюкоза диффундирует в лист через открытые устьица.

Ответить

Зеленые растения синтезируют себе пищу в присутствии солнечного света посредством процесса, называемого фотосинтезом. В растениях,
фотосинтез и дыхание идут рука об руку. Продукты одной реакции образуют реагенты другой. Этот
можно понять, взглянув на уравнения каждой из этих реакций.

Фотосинтез:
Углекислый газ+вода-глюкоза+кислородсветэнергия

Дыхание:
Глюкоза + углекислый газ + вода + энергия (АТФ)

Как видим, глюкоза и кислород, образующиеся в результате фотосинтеза, используются в качестве реагентов для
дыхания, распадаясь на углекислый газ, воду и энергию.

Таким образом, растения получают большую часть глюкозы посредством фотосинтеза.

Давайте обсудим концепцию дыхания у растений и ответим на некоторые вопросы о том, чем этот процесс отличается от
дыхания у животных.

Вообще, вопрос о том, дышат ли растения, не имеет однозначного ответа. Растениям кислород нужен для
аэробное дыхание, как мы узнали, расщепляет глюкозу на энергию. В ходе этого процесса выделяется углекислый газ. Однако, в отличие от животных, у растений нет специализированной системы органов дыхания для газообмена.

Как мы видели, несколько газообразных молекул участвуют как в дыхании, так и в фотосинтезе. Растения могут получать газообразный
необходимые им молекулы из атмосферы и выделяют продукты своих реакций посредством газообмена.

Ключевой термин: газообмен

Газообмен — это процесс, посредством которого растения получают необходимые им молекулы газа из атмосферы и выделяют газ.
продукты их реакций.

Скорость газообмена у растений довольно низкая по сравнению с животными, так как обычно расходуются продукты дыхания
как реагенты для фотосинтеза. Это означает, что им не нужно диффундировать в атмосферу в больших количествах. Большинство
В то же время растениям не нужно поглощать большое количество кислорода из атмосферы для дыхания, так как он уже поступает
путем фотосинтеза.

Каждая часть растения удовлетворяет свои потребности в газообмене, и обмен газов между частями растения незначителен. Корни, стебли и листья имеют структуру и приспособления, которые позволяют им получать необходимые им реагенты из
атмосферу и выделять продукты дыхания и фотосинтеза.

Давайте посмотрим на каждую из этих структур и поймем, как они помогают растениям обмениваться газами с атмосферой.

Листья имеют отверстия, называемые устьицами, которые представляют собой крошечные поры на их поверхности. Устьица открываются и закрываются в зависимости от потребности
для газообмена, как показано на рисунке 3. Эти отверстия также играют роль в обеспечении диффузии водяного пара из
растений в атмосферу.

Определение: Устьица

Устьица (единственное число: устьица) представляют собой поры на эпидермисе листьев, через которые происходит газообмен с атмосферой.

Стебель и корни растения также играют важную роль в газообмене, а также в поглощении и диффузии воды. На их поверхности есть поры, называемые чечевицами, через которые происходит обмен кислорода, углекислого газа и воды с
атмосфера. Корни также обладают особыми структурами, называемыми клетками корневых волосков, которые проникают в воздушные пространства в почве.
вы можете видеть на рисунке 4 ниже.

Определение: Чечевички

Чечевицы представляют собой отверстия на поверхности стеблей и корней, через которые происходит газообмен с атмосферой.

Определение: клетки корневых волосков

Клетки корневых волосков представляют собой тонкие, похожие на волоски структуры, которые проникают в почву и максимизируют площадь поверхности корней для
поглощение воды.

Корневые волосковые клетки, подобные тем, которые вы видите на рис. 4, имеют большую площадь поверхности, чтобы максимизировать эффективность воды.
поглощение из почвы, которая может содержать растворенный кислород и питательные вещества.

Пример 3: Получение кислорода в качестве реагента для клеточного дыхания

Растениям необходим кислород для осуществления аэробного дыхания. Что из нижеперечисленного не является способом получения растениями этого кислорода?

Кислород, вырабатываемый растением в процессе фотосинтеза, используется для дыхания.
Кислород растворяется в воде и поступает к корням растения.
Кислород диффундирует в лист через устьица.
Кислород вдыхается растением через открытые дыхательные пути в листе.

Ответ

Аэробное дыхание — это процесс, при котором глюкоза расщепляется в присутствии кислорода с выделением энергии. Растения получают
кислород для этого процесса с помощью различных методов.

Растения синтезируют свою пищу посредством фотосинтеза. Фотосинтез включает превращение углекислого газа и воды
на глюкозу и кислород. Процессы фотосинтеза и дыхания идут рука об руку, и продукты каждого из них
реакции образуют реагенты другой. Глюкоза и кислород, образующиеся в процессе фотосинтеза, используются в аэробных условиях.
дыхание для высвобождения энергии.

Каждая отдельная часть растения заботится о своих дыхательных потребностях. Корни, стебли и листья растений дышат
и иметь для этого специализированные структуры. На поверхности листьев есть крошечные поры, называемые устьицами, которые открываются и
закрыть в зависимости от потребности растения в газообмене с атмосферой. Если растению требуется кислород из атмосферы,
он может диффундировать в лист через эти поры.

Корни имеют специальные структуры, называемые корневыми волосками, которые проникают в воздушные пространства в почве. Эти корневые волоски могут занимать
вода из почвы в растение, которое может содержать растворенный кислород и питательные вещества.

Из упомянутых утверждений растения не могут получать кислород только через открытые дыхательные пути в листе. Как мы
узнали, у листьев нет открытых дыхательных путей; у них есть крошечные поры, называемые устьицами, которые открываются и закрываются в зависимости от
потребность в газообмене.

Интересно, что у растений все живые клетки имеют поверхность, контактирующую с окружающим воздухом. Это означает, что газы могут
легко диффундирует в атмосферу с поверхности растения, не требуя наличия системы органов. Даже на деревьях с
толстые, одеревеневшие стебли и корни, живые клетки располагаются тонкими слоями, прямо под поверхностью коры. Эта договоренность
допускает наличие воздушных пространств, так что все живые клетки подвергаются воздействию воздуха. Клетки, находящиеся глубже в стеблях
из таких растений мертвые клетки, которые обеспечивают механическую поддержку и, следовательно, не нуждаются в дыхании.

Важно помнить, что хотя растения осуществляют фотосинтез только в дневное время, когда есть солнечный свет, клеточные
дыхание происходит постоянно, днем и ночью. Следовательно, атмосферный газообмен выше ночью, когда растение
дышат, но фотосинтеза не происходит из-за отсутствия солнечного света. Кислород, а не поставляемый
фотосинтеза, поглощается ночью из атмосферы. Точно так же углекислый газ, образующийся при дыхании ночью,
выбрасывается в атмосферу, а не используется в качестве реагента для фотосинтеза.

Давайте теперь рассмотрим простой эксперимент, который можно провести, чтобы понять клеточное дыхание.

На рис. 5 показано небольшое растение в горшке и открытый пузырек с известковой водой, помещенный под большой перевернутый кувшин. Эта установка
накрывают толстым темным листом и оставляют в покое на 24 часа.

Известковая вода — это другое название раствора соединения, называемого гидроксидом кальция. В присутствии углекислого газа кальций
гидроксид превращается в карбонат кальция, белое соединение, выпадающее в осадок из раствора. Это придает известковой воде
мутный вид.

Когда лист удаляют, известковая вода во флаконе превращается из прозрачной жидкости в мутную суспензию. Применим наши знания
дыхания у растений, чтобы понять это наблюдение.

Растения, как мы узнали, постоянно дышат, расщепляя глюкозу и кислород на углекислый газ и воду. Обычно
углекислый газ, выделяющийся при дыхании, используется в качестве реагента при фотосинтезе. Однако в темноте при фотосинтезе
не может происходить, вместо этого углекислый газ выбрасывается в атмосферу через поры на поверхности листьев, стеблей,
и корни. В экспериментальной установке, показанной выше, этот диоксид углерода реагирует с известковой водой или гидроксидом кальция и превращает
его в карбонат кальция. Уравнение слов для этой реакции приведено ниже.

Уравнение: известковая вода и углекислый газ

Гидроксид кальция+диоксид углеродакарбонат кальция+вода

Еще один интересный способ использования этой экспериментальной установки — продемонстрировать взаимосвязь между фотосинтезом
и дыхание.

Используя свежую пробирку с известковой водой, вместо того, чтобы накрыть опрокинутую банку темным листом, установка подвергается воздействию света
источник, как показано на рис. 6.

После того, как флакон с известковой водой не трогали в течение 24 часов,
не мутнеет, в отличие от того, что произошло в предыдущем эксперименте. Это связано с тем, что при наличии света
энергии, растение не только осуществляет фотосинтез, но и постоянно дышит. Углекислый газ, выделяемый при дыхании,
поэтому они используются в качестве субстрата для фотосинтеза, а не выбрасываются в атмосферу.