Дыхание растений особенности процесса

Дыхание растений

Дыхание является одним из важных условий жизни растения. Именно в процессе дыхания высвобождается энергия, используемая организмом для жизнедеятельности. Кратко и понятно о дыхании растений расскажем в данной статье.

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.

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

которые читают вместе с этой

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 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 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.

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

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 неодинакова в разных органах. Наиболее активно дышат:

Не рекомендуется ставить крупные растения в спальной комнате, поскольку ночью они поглощают большое количество кислорода и выделяют углекислый газ.

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

Что влияет на интенсивность дыхания

Факторами, влияющими на интенсивность дыхания, являются:

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.

Что мы узнали?

Изучая в 6 классе данную тему, мы выяснили, что дыхание растений – процесс, обеспечивающий клетки энергией. Кислород также необходим растениям, как углекислый газ. Процесс дыхания и фотосинтеза участвуют одни и те же вещества. При дыхании кислород и органические вещества являются исходными, а вода и углекислый газ – конечными продуктами. При фотосинтезе – наоборот.

Источник

Дыхание растений

Видеоурок знакомит учащихся с процессом дыхания и условиями, необходимыми для его протекания. Урок содержит анимации, которые позволят учащимся лучше разобраться и запомнить изучаемый материал. В уроке рассказывается о значение дыхания, показывается различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «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.

Источник

Дыхание растений

Образующиеся в ходе фотосинтеза сахара и другие органические соединения используются клетками растительного организма в качестве питательных веществ. На клеточном уровне этот процесс называется дыханием.

Клеточное дыхание– это окислительный, с участием О₂распад органических питательных веществ, сопровождающийся образованием химически активных метаболитов и освобождением энергии, которые используются клетками для процессов жизнедеятельности.

Суммарное уравнение дыхания:

С₆Н₁₂О₆+ О₂6СО₂+ 6Н₂О + 2875 кДж/моль

Значение дыхания не ограничивается тем, что это процесс поставляющий энергию. Дыхание, подобно фотосинтезу, сложный окислительно-восстановительный процесс, идущий через ряд этапов. На его промежуточных стадиях образуются органические соединения (органические кислоты и пентозы), которые затем используются в различных метаболических реакциях. Кроме того, вода, образующаяся при дыхании, в крайних условиях обезвоживания может быть использована растением и предохранить его от гибели. Таким образом, дыхание – центральный метаболический процесс, переплетающийся многочисленными связями с другими процессами обмена.

Ферменты дыхания

С химической точки зрения дыхание – это медленное окисление, связанное с отнятием от субстрата электронов и протонов, а кислород играет роль их конечного акцептора, что отличает процесс дыхания от брожения (анаэробный процесс).

Окисление дыхательного субстрата осуществляется с участием ферментов оксидоредуктаз (I класс)

ДН₂ Е АН₂Д – донор электронов и протонов

Существует 3 группы оксидоредуктаз:

1. Анаэробные дегидрогеназы(передают электроны различным акцепторам, но не кислороду). В качестве кофермента – NAD+, NADP+. Например: лактатдегидрогеназа, малатдегидрогеназа.
2. Аэробные дегидрогеназы(передают энергию различным акцепторам, в том числе и кислороду). В качестве простетической группы содержат рибофлавин (витамин В₂). Различают два кофермента этой группы: FMN или жёлтый дыхательный фермент Варбурга и FAD.

Пример: сукцинатдегидрогеназа.Доноры электронов для аэробных дегидрогеназ – анаэробные дегидрогеназы, а акцепторы – хиноны, цитохромы, кислород.

1. Оксидазы(передают электроны только кислороду). При этом образуются вода, перекись водорода и супероксидный анион кислорода – О₂ — .

4е Н₂О (цитохромоксидаза, полифенолоксидаза) АН₂+ 2е Н₂О₂(оксидазы аминокислот) О₂1е О 2- + Н + (ферменты типа ксантиноксидазы) Н₂О₂и О₂весьма токсичные, поэтому в клетках быстро трансформируются в воду и кислород. Среди оксидаз очень важную роль играют железосодержащие ферменты и переносчики, относящиеся к цитохромной системе. В неё входят цитохромы и цитохромоксидаза. Именно они передают электроны от флавопротеинов на кислород. Все компоненты цитохромной системы содержат железопорфириновую простетическую группу; при переносе электронов железо обратимо восстанавливается и окисляется, приобретая или отдавая электроны и изменяя таким образом свою валентность. Другие растительные оксидазы (полифенолоксидаза, аскорбатоксидаза) являются медьсодержащими и немитохондриальными (окисляют соответственно фенолы и аскорбиновую кислоту). К оксидазам относятся также пероксидазы (используют в качестве окислителя перекись водорода) и каталаза (расщепляет перекись водорода на воду и кислород). Простетической группой каталазы и пероксидазы служит гем.

Источник