Фотосинтез. Воздушное питание растений.
Фотосинтез (от лат. «фото» -свет, «синтез» — соединение) — основа воздушного питания растений. При фотосинтезе зеленые растения извлекают энергию из солнечного света и создают органические вещества.
Как же осуществляется фотосинтез?
Через устьичные щели в лист поступает углекислый газ. При попадании солнечных лучей на поверхность листа в его хлоропластах происходит сложный процесс: из углекислого газа и воды, всасываемой корнями, образуется органическое вещество — сахар (глюкоза). При этом выделяется кислород. Частично он используется растениями для дыхания, а излишки поступают в воздух также через устьица. Сахар затем превращается в крахмал. Крахмал в воде не растворяется. Образование сахара на свету при участии воды и углекислого газа происходит только в хлоропластах и только за счет энергии солнечного света.
Следовательно, процесс образования в хлоропластах на свету органических веществ из воды и углекислого газа с выделением кислорода называется фотосинтезом (рис.1).
История открытия фотосинтеза
Первые опыты по изучению питания растений провел в 1630 г. голландский врач Ян Батист ван Гельмонт. Он доказал, что растения не получают органические вещества в готовом виде из почвы, а сами образуют их (рис.2)
А швейцарский естествоиспытатель Жан Сенебье доказал, что растения используют углекислый газ.
Русский ученый К. А. Тимирязев (1843-1920) впервые описал роль хлорофилла (пигмент, который находится в хлоропластах) в фотосинтезе. Он назвал фотосинтез космическим процессом. Растения используют космическую энергию Солнца. Жизнь как явление существует на нашей планете, только благодаря фотосинтезу, обеспечивающему питанием и кислородом все живое. Может, благодаря фотосинтезу наша планета единственная в Космосе, населенная живыми существами?
Опыт доказывающий образование крахмала в листьях
Доказать процесс образования крахмала в листьях можно путем постановки простого опыта (рис.3)
Комнатное растение, желательно пеларгонию или примулу, хорошо поливают и ставят в темное место на 2-3 дня. За это время растением расходуется ранее образованный в листьях крахмал. Через 2—3 дня несколько листьев на растении закрывают с двух сторон черной бумагой так, чтобы часть поверхности листа оставалась открытой. Растение выставляют на свет.
Через сутки бумагу убирают, лист срывают, опускают его на одну минуту в кипяток, затем переносят в посуду с горячим спиртом, который в целях предосторожности подогревается на водяной бане. Обесцвеченный лист ополаскивают холодной водой и помещают в плоский сосуд. Расправленный лист заливают слабым раствором йода. Через 2—3 мин можно увидеть, что закрытая часть листа не изменила своего цвета, а та часть листа, на которую попадал свет, окрасилась в синий цвет.
Обработка йодом помогает обнаружить в клетках крахмал. Следовательно, крахмал образуется в листьях только на свету.
В ходе фотосинтеза растение использует углекислый газ и выделяет кислород, который поддерживает горение. Это можно подтвердить следующим опытом.
Следует взять две банки (0,8 л) из светлого стекла и поместить в каждую по 5-6 веточек традесканции. Чтобы растения не завяли, в банки наливают немного воды. Затем небольшие свечи, укрепленные на проволоке, зажигают, опускают в банки и закрывают их. Вскоре свечи погаснут, что указывает на отсутствие в банке кислорода и на увеличение содержания углекислого газа, образовавшегося в результате горения свеч. Свечи вынимают, закрывают обе банки стеклом и выставляют одну на свет, а другую — в темное место. На следующий день банки открывают и опять опускают туда на проволоке зажженные свечи. В банке, стоявшей на свету, свеча горит, а в банке, находившейся в темном месте, — гаснет (рис.4).
Таким образом, вы снова убедились, что зеленые растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, который поддерживает горение, только на свету, т. е. в процессе фотосинтеза. А при дыхании растения, как и все живые организмы, поглощают кислород, а выделяют углекислый газ.
Подводим итог
Фотосинтез — основа воздушного питания растений. При фотосинтезе зеленые растения с помощью хлорофилла извлекают энергию из солнечного света и с ее помощью создают органические вещества из углекислого газа и воды. Как побочный результат при фотосинтезе выделяется кислород.
Источник
§14. Воздушное питание растений — фотосинтез
1) Рассмотрите в учебнике рисунок 90. Объясните роль фотосинтеза в жизни растений.
Благодаря фотосинтезу растение получает органические вещества, необходимые ему в процессе жизнедеятельности.
2) Отметьте знаком «+» номера правильных утверждений.
1) Лист является специальным органом воздушного питания, так как при участии энергии солнечного света в хлоропластах из углекислого газа и воды образуются органические вещества.
3) Корневое питание обеспечивает растение минеральными солями и водой , а воздушное (листовое) – является основным поставщиком органических веществ.
4) Зелёные растения – автотрофы, то есть они способны самостоятельно создавать органические вещества из неорганических.
3) Выполните практическое задание 5, данные в конце параграфа. Запишите результаты наблюдений и выводы.
Скорее всего в конце предложен опыт , в котором растения ставят в темный шкаф, если это так, то растение в шкафу завянет, т.к. не получает достаточно света для процесса фотосинтеза. Это доказывает необходимость фотосинтеза в жизни растений.)
4) Заполните пропуски в тексте. Допишите предложения.
1) Фотосинтез – единственный на планете процесс, связанный с превращением энергии солнечного света в энергию химических связей, заключённую в неорганических веществах.
2) Все живые организмы существуют за счет солнечной энергии, заключённой в органических соединениях, образовавшихся в процессе фотосинтеза.
3) Углекислый газ выделяется в процессе дыхания живых организмов, гниения, брожения, извержения вулканов, горения. Большая часть его расходуется зелёными растениями при фотосинтезе на образование органических веществ.
Источник
Презентация «Воздушное питание растений. Фотосинтез»
Б15 Воздушное питание растений. Фотосинтез.
Продолжить формирование понятия «питание растений».
Раскрыть сущность процесса фотосинтеза.
Таблицы «Строение листа» и «Фотосинтез»; географические карты «Растительность мира (России)» и «Почвы мира (России)».
Контроль знаний о внешнем и внутреннем (клеточном) строении листа. (Индивидуальный и фронтальный опросы.)
Изучение нового материала.
Закрепление знаний о зеленом листе как органе воздушного питания растений, о сущности процесса фотосинтеза, его этапах и условиях протекания, о значении зеленых растений на планете и необходимости их охраны. (Обобщающая беседа.)
- Космическая роль зеленых растений. Значение исследований К.А. Тимирязева. (Рассказ учителя; демонстрация портрета ученого и географической карты растительности.) Зеленый лист как специализированный орган воздушного питания, Особенности строения листа растения, обусловленные осуществлением процесса фотосинтеза. (Актуализация знаний учащихся о внутреннем строении листа растения; беседа с использованием таблицы «Строение листа».) Фотосинтез как процесс образования органических веществ и кислорода из неорганических веществ с использованием лучистой энергии солнечного света. (Беседа.) Накопление органической массы. Органические вещества как энергоносители. Накопление энергии — процесс, обусловленный фотосинтезом. (Актуализация знаний учащихся о процессе фотосинтеза; беседа.) Обеспечение постоянства содержания углекислого газа в атмосфере. Источники углекислого газа на Земле. Роль зеленых растений в обеспечении возможности жизни на планете. (Беседа с учащимися; работа с географической картой растительного покрова.) Накопление кислорода в атмосфере. Роль живых организмов. Озоновый экран как благоприятное условие для жизни организмов. (Беседа.) Создание почвы на Земле. Роль растений в образовании почвы. Органические соединения как обязательное условие образования почвы. Плодородие почвы. (Беседа с учащимися; работа с географической картой почвенного покрова.)
Источник