1. Дыхание у растений
Дыхание — это процесс разложения органических веществ в живых клетках под действием кислорода. В результате дыхания образуется углекислый газ и вода, а также происходит выделение энергии, необходимой для жизнедеятельности.
При дыхании растения, как и другие живые существа, поглощают кислород из воздуха. А ещё они используют кислород, образующийся в их клетках при фотосинтезе.
В светлое время суток в эпидермисе листьев и молодых стеблей открыты устьица, кислород из воздуха поступает к клеткам через них.
В тёмное время устьица закрываются. Клетки растений используют кислород, который образовался при фотосинтезе и содержится в межклетниках.
При дыхании происходит распад органических веществ на воду и углекислый газ . А энергия солнечного света , запасённая растениями в ходе фотосинтеза в органических веществах, выделяется . Растение может использовать эту энергию на жизненные процессы: на транспорт веществ, размножение, рост и т. д.
Образовавшийся в клетках углекислый газ выходит наружу через устьица и чечевички, или удаляется через оболочки клеток (в корнях).
Процесс дыхания противоположен процессу фотосинтеза. Дыхание является обязательным условием существования растений, так как оно обеспечивает растительный организм энергией, необходимой для жизнедеятельности.
Источник
Тема 4. ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ
Все живые организмы дышат, т. е. поглощают кислород и выделяют углекислый газ и воду. При этом происходит разложение органических веществ и выделение энергии, необходимой для жизни каждой клетки, всего растения.
Данная формула характеризует начальный и конечный момент процесса дыхания. В действительности этот процесс многоступенчатый. Он состоит из целого ряда последовательно идущих окислительно-восста-новительных реакций.
Итак, для дыхания нужно органическое вещество, включающее в себя запас потенциальной энергии, и кислород.
Превращение веществ в растении и дыхание
В качестве органических веществ, необходимых для дыхания, служат в основном углеводы, белки и жиры. Типичным соединением, окисляемым в процессе дыхания, является глюкоза. Энергетически наиболее выгодным для дыхания веществом является жир. 1 г жира при окислении до СО2 и Н2О дает 9,2 ккал, белки — 5,7 ккал, углеводы — 4 ккал. Процесс превращения исходного органического вещества до более простых и затем до СО2 и Н2О требует большого числа различных ферментов.
Объемы выделенного при дыхании углекислого газа и поглощенного кислорода, судя по уравнению, должны быть равны. Отношение СО2: О2 называется дыхательным коэффициентом. Если исходным дыхательным материалом является сахар, то этот коэффициент обычно равен 1.
В том случае, когда исходным материалом будут жиры или белки, на окисление которых нужно больше кислорода из воздуха, дыхательный коэффициент снизится до 0,7—0,8.
Например, если исходным веществом будет стеариновая кислота, то процесс дыхания пойдет по суммарному уравнению:
Здесь дыхательный коэффициент будет равен 18:26 = 0,69.
Если же исходным веществом будут соединения, богатые кислородом, то для их окисления потребуется меньше кислорода воздуха, и дыхательный коэффициент повысится.
Так, при дыхании за счет щавелевой кислоты уравнение примет следующий вид:
Дыхательный коэффициент будет равен 4: 1 = 4.
Чем выше дыхательный коэффициент, тем ниже тепловой эффект, и наоборот. Поэтому жиры и белки отличаются более высоким тепловым эквивалентом.
Сравнивать дыхание у разных органов растения можно по выделению СО2 на 1 г сухого вещества в единицу времени при определенной температуре, т. е. по интенсивности дыхательного процесса.
Установлено, что растущие органы дышат интенсивнее нерастущих. Прорастающие семена, цветки, плоды, мицелий грибов дышат более интенсивно, чем другие органы.
Фотосинтез и дыхание можно рассматривать как два противоположных процесса. Если в растении оба процесса будут протекать с одинаковой интенсивностью, то накопления органического вещества не будет. В пасмурную и холодную погоду такое явление может произойти. Интенсивность света, при которой количество создаваемого органического вещества при фотосинтезе равно трате его на дыхание, называется компенсационной точкой. Для световых и теневых растений компенсационная точка будет различная.
Факторы, влияющие на процесс дыхания
На процесс дыхания влияют температура, влажность, наличие ядовитых веществ и физических агентов, содержание кислорода в воздухе.
Температура. Влияние температуры на жизненные процессы подчиняется правилу Вант-Гоффа. При повышении температуры на каждые 10 °С скорость процесса удваивается. Это ускорение носит название температурного коэффициента (Q10). Он равен примерно 2. Закон Вант-Гоффа действует в пределах до 40 °С. Дыхание у растений происходит в довольно широких границах температур.
У зимующих растений дыхание можно обнаружить и при 20—25 °С мороза. Оптимальная температура для дыхания прорастающих семян 30 и 40 °С. При температуре 50 °С дыхание прекращается, так как белки цитоплазмы свертываются.
Насыщенность клеток водой. Вода необходима для набухания коллоидов цитоплазмы. Сухие семена ячменя (с 10—12 % гигроскопической воды) выделяют за сутки ничтожное количество углекислого газа (0,3—0,4 мг). При повышении содержания воды до 33 % (почти полном набухании) количество выделенного СО2 достигает 2 г. Оно увеличивается примерно в 10000 раз. Поэтому хранение зерна, имеющего влажность свыше 12—14 %, приводит к потере органического вещества и всхожести. Зерно темнеет и портится («сгорает»).
Наличие ядовитых веществ и физических агентов. Такие вещества, как эфир, хлороформ, нейтральные соли щелочных и щелочно-земельных металлов, в больших дозах вызывают быстрое падение дыхания вследствие отравления растения. В малых дозах они действуют стимулирующее — дыхание повышается.
Воздействие электричеством, радиоактивными веществами, резкие перемены температуры или смена света и темноты также стимулируют дыхание.
Содержание кислорода в воздухе. Небольшие колебания в содержании кислорода в воздухе (20,95 %) особого влияния на процесс дыхания не оказывают. Падение же его содержания до 1—2 % приводит обычно к снижению интенсивности дыхания. Имеющегося кислорода уже недостаточно для процесса нормального дыхания.
На смену ему приходит анаэробное дыхание, т. е. дыхание без доступа свободного кислорода.
Недостаток кислорода возможен и внутри некоторых семян, имеющих плотную кожуру. Накопившийся в них углекислый газ действует на семена как анестезирующее средство (делающее их нечувствительными). Не теряя всхожести, такие семена могут длительное время находиться в почве, не прорастая (многие сорняки). В настоящее время СО2 применяют для сохранения плодов и овощей.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
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
Всем известно, что растения способны поглощать углекислый газ. Не поэтому ли в лесах и парках столь свежий, чистый воздух?! В конце XVIII века ученые установили, что растения не только поглощают углекислый газ, но и выделяют его. Этот процесс получил название дыхания растений.
Дыхание — это общая особенность всех живых организмов на нашей планете. Одни организмы дышат в привычном для нас смысле, другие — в непривычном. Конечно, отличия в процессе дыхания человека и зеленого побега колоссальны. Но все же растения, как и мы, дышат и нуждаются в воздухе.
Суть дыхания растений сводится к поглощению кислорода, как это происходит и в человеческом организме. Поэтому можно смело утверждать, что дыхание растений и животных устроено по одному принципу. Кислород, поглощаемый в небольших количествах, взаимодействует с органическими тканями растений, что приводит к образованию углекислоты и воды.
Дыхание растения происходит на всех его клеточных уровнях, а орган дыхания растений — это вся его поверхность. В процессе дыхания растения поглощают большую часть кислорода в ночное время, пока солнце неактивно и процесс фотосинтеза останавливается. С наступлением утра фотосинтез запускается вновь, а интенсивность дыхания растений снижается. Выходит, различная интенсивность дыхания растений на протяжении дня позволяет не расходовать энергию зря. Это уравновешивает два процесса и дает растению возможность продолжать свой рост.
РАСТЕНИЕ-ПЕЧКА
При дыхании внутри цветка повышается температура. Это нужно для привлечения насекомых-опылителей. Чемпион среди нагревающихся цветков — аморфофаллус. Его «нагревательный прибор»— стерильный фиолетовый придаток на верхушке. При цветении он способен нагреваться до 40 о С и пахнет гниющим мясом.
Источник