Фотосинтез хвойных деревьев зимой

Фотосинтез в соснах

Сосны вечнозеленые, что означает, что они держат свои иголки круглый год. Это дает вечнозеленым растениям преимущество над лиственными растениями, которые теряют свои листья каждую осень. В роде сосны ( Pinus ) 120 видов вечнозеленых хвойных. Один конкретный вид сосны, сосна бристлекона, живет в Скалистых горах, а одному человеку, как полагают, более 5000 лет!

Структура листьев

Так что же дает этим соснам преимущество перед другими деревьями и растениями? Сосны имеют модифицированные листья, называемые «иголками». Характерной особенностью сосен является то, как иглы расположены в пучках, по сравнению с елями, где иглы прикреплены непосредственно к ветви. Вечнозеленые иглы имеют толстое наружное покрытие, называемое кутикулой, которое позволяет им удерживать больше воды.

В этом внешнем покрытии, называемом «устьица», есть поры, которые могут открываться и закрываться, если растению необходимо сохранить или выпустить воду. Это означает, что хвои могут помочь соснам жить в более сухом климате, где важно сохранение воды.

Хлоропласты

Растительные клетки имеют много различных органелл, которые выполняют функции, необходимые для выживания растения. Один из типов органелл — это хлоропласт толщиной всего лишь 0, 001 мм! Два пигмента, хлорофилл а и хлорофилл b , придают хлоропластам зеленый цвет, и поэтому листья растений зеленые. Хлоропласты — это энергетические электростанции, которые создают и хранят продукты питания в процессе, известном как фотосинтез.

фотосинтез

Зеленые растения могут использовать фотосинтез для поглощения углекислого газа, воды и энергии солнца и превращения их в химическую энергию. Он превращает эти соединения в кислород, который выделяется в атмосферу, и органику, например, в сахар.

Большая часть энергии, которая циркулирует в наших экосистемах, началась с Солнца. Растения фотосинтезируют, чтобы получить сахар и кислород от солнечного света, затем животные едят и получают энергию от растений, а животные едят других животных.

Что ограничивает фотосинтез у зимних вечнозеленых растений?

Есть много факторов, которые могут влиять на скорость фотосинтеза в зимних вечнозеленых. Менее легкие и более холодные температуры зимой являются ограничивающими факторами для фотосинтеза. Чем больше света и теплее температура у растения, тем эффективнее оно будет создавать сахара и другие продукты, используя энергию солнца. Здоровье растений, их возраст и состояние цветения также могут изменить скорость этого процесса.

Диоксид углерода необходим в качестве источника углерода для создания сахаров и других органических соединений. Чем больше углекислого газа доступно, тем выше скорость реакций фотосинтеза. Когда устья сосновых иголок открываются для поглощения углекислого газа, вода неизбежно теряется через эти поры в виде пара.

Минералы также могут быть ограничивающим фактором фотосинтеза. Азот, фосфат, сульфат, железо, кальций и магний необходимы растениям для создания белков, ДНК и хлорофилла. Растения также требуют элементов, таких как марганец, медь и хлорид, чтобы успешно завершить фотосинтез.

Фотосинтез зимой

Так как они держат свои иголки круглый год, зимой сосны способны к фотосинтезу! Это главное преимущество перед деревьями, которые теряют свои листья. Тем не менее, иглы имеют небольшую площадь поверхности, что означает, что они не могут захватить столько солнечной энергии для этого процесса.

В условиях замерзания между клетками зимних вечнозеленых деревьев может образоваться лед. Это может привести к обезвоживанию. В условиях обезвоживания зимой устьица может закрыться, чтобы уменьшить потери воды для дерева, хотя это также остановит газообмен и еще больше ограничит фотосинтез.

Зима имеет свои собственные проблемы, такие как недостаток воды и низкие температуры, и эти факторы приводят к замедленному фотосинтезу. Однако наличие хвои в течение всего года является преимуществом для сосен, особенно в северном климате, где может существовать дефицит воды и низкие температуры.

Как клеточное дыхание и фотосинтез практически противоположны процессам?

Чтобы правильно обсудить, как фотосинтез и дыхание можно рассматривать как противоположность друг другу, вам нужно посмотреть на входы и выходы каждого процесса. При фотосинтезе СО2 используется для создания глюкозы и кислорода, тогда как при дыхании глюкоза расщепляется с образованием кислорода с использованием кислорода.

Влияние темноты на фотосинтез

Растения и некоторые одноклеточные организмы используют фотосинтез для превращения воды и углекислого газа в глюкозу. Свет необходим для этого процесса генерации энергии. Когда наступает темнота, фотосинтез прекращается.

Влияние солености на фотосинтез

Фотосинтез является жизненно важным процессом, который производит кислород для растений и животных. Более важно для растения, процесс производит энергию для роста и размножения. Солончаки или солончаки, такие как берега океана, угрожают способности растений подвергаться фотосинтезу. Некоторые виды растений приспособились к .

Источник

Почему ёлки зелёные? Учёные раскрыли секрет хвойных деревьев

Оказывается, у них есть особый — зимний — режим фотосинтеза. Правда, кислород во время этого процесса не вырабатывается, зато иголки в целости и сохранности.