Воздушное питание растений схема

Воздушное питание растений (фотосинтез)

Воздушное питание растений (фотосинтез) — процесс образования безазотистых органических веществ (углеводов) растениями из углекислого газа атмосферы и воды под действием солнечного света:

  • Питание растений
    • Химический состав растений
    • Воздушное питание растений (фотосинтез) (EnglishEspañol)
    • Минеральное (корневое) питание растений
    • Азот в жизни растений
    • Фосфор в жизни растений
    • Калий в жизни растений
    • Диагностика питания растений
    • Питание растений
      • Химический состав растений
      • Воздушное питание растений (фотосинтез) (EnglishEspañol)
      • Минеральное (корневое) питание растений
      • Азот в жизни растений
      • Фосфор в жизни растений
      • Калий в жизни растений
      • Диагностика питания растений

      Растения, произрастающие на суше, ежегодно поглощают из атмосферы примерно 20 млрд т углерода в форме углекислого газа или в среднем 1300 кг на 1 га, вся совокупность растений, включая морские водоросли, — около 150 млрд т. Наземные растения перерабатывают 4217 кДж космической солнечной энергии в продукты ассимиляции ежегодно.

      Однако коэффициенты использования фотосинтетически активной радиации (ФАР), то есть солнечного света с длиной волны от 380 до 720 нм, на создание органического вещества составляет 47-49% интегральной солнечной радиации. В посевах коэффициенты использования ФАР не превышают 0,5-3%. Максимально возможным для фотосинтеза считается КПД ФАР 28%. Наиболее интенсивное накопление биомассы — до 700 кг/га в сутки — происходит при хороших условиях освещенности, температуры и водоснабжения, высоком уровне обеспеченности питательными веществами и составляет до 14% от общего поступления ФАР за день.

      Образующиеся в процессе фотосинтеза простые углеводы служат исходным материалом для синтеза сложных углеводов: сахарозы C12H22O11, крахмала (C6H10O5)n, клетчатки (C6H10O5)n.

      Фотосинтетическая деятельность зависит от видовых особенностей растения, возраста отдельных листьев и всего растения, интенсивности и длины волны света, уровня азотного питания.

      Только 2-4% солнечной энергии, попадающей на поверхность вегетирующих растений, используется для синтеза органических веществ. Остальная часть расходуется на транспирацию и отражение. Растение испаряет воду для охлаждения. Сам процесс испарения связан с большой затратой энергии. На испарение листьями расходуется более 25% солнечной энергии, в южных районах — до 70-95%, что примерно в 10-45 раз больше, чем запасается в урожае.

      Одна из задач современной науки — изыскание способов повышения коэффициента использования солнечной энергии.

      «Если последствия хищнического хозяйства, непроизвольно удаляющего из почвы питательные вещества, и поправимы тем или иным способом, путем удобрения земли, то окончательно непоправимо только расточительное, неумелое пользование главным источником народного богатства — солнечным светом».

      К.А. Тимирязев

      Для образования сложных органических веществ из первичных продуктов фотосинтеза затрачивается энергия, образующаяся в растении в результате дыхательных процессов, то есть окисление углеводов кислородом. Этот процесс противоположен фотосинтезу:

      Выделяющаяся при дыхании энергия используется на:

      1. синтез других органических соединений;
      2. поглощение корнями солей и воды из почвы и передвижение их по частям растения;
      3. совершение корнями работы в почве при их росте.

      Энергия дыхания используется и для преодоления ростками сопротивления почвы при прорастании.

      Энергия, выделяемая в процессе дыхательного окисления веществ переходит в специфическую форму накопления энергии — макроэргические фосфатные связи аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).

      Макроэргические соединения можно разделить на две группы:

      1. глицерофосфат, 3-фосфоглицериновая кислота, глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат. Соединения этой группы накапливают от 0,8 до 3,0 ккал на 1 моль вещества;
      2. аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), аденозиндифосфорная кислота (АДФ), 1,3-дифосфоглицериновая кислота, фосфоэнолпировиноградная кислота. Соединения этой группы накапливают от 6 до 16 ккал на 1 моль.

      Во всех реакциях обмена веществ энергия используется в сопряженных процессах освобождения и использования энергии, а передача энергии от одной реакции к другой может быть только, когда две реакции идут последовательно и имеют общие промежуточные продукты. Так, образование сахарозы может протекать сопряжённо с гидролизом АТФ:

      АТФ + глюкоза → глюкозофосфат + АДФ (ΔF = -7000);

      глюкозофосфат + фруктоза → сахароза + H3PO4.

      АТФ + глюкоза + фруктоза → сахароза + АДФ + H3PO4 (ΔF = -7000).

      Аналогично протекают процессы образования крахмала из глюкозы, белков из аминокислот.

      В сухие жаркие годы с суховеями фотосинтез у растений возможен только в ранние утренние и вечерние часы. В остальное время происходит потеря пластических веществ и энергии на сопротивление и защитные реакции неблагоприятным условиям среды (дефициту влаги и повышенной температуре). При этом нарушается баланс между образованием и расходованием макроэргических фосфорных соединений, снижается энергетический потенциал, повышается окислительный потенциал в клетке, что приводит к окислительному разрушению углеводов, белков, в связи с чем в тканях растительного организма накапливается аммиак и наступает их отравление.

      Было отмечено положительное влияние фосфора и калия на обводненность коллоидов протоплазмы, что приводит к снижению расхода влаги на транспирацию. Ткани растений, обеспеченные фосфором, характеризуются большой водоудерживающей способностью. У таких растений более устойчивый водообмен, обусловленный увеличением содержания осмотически- и коллоидно-связанной воды, повышенной гидратацией компонентов протоплазмы. Особенно действие фосфора проявляется в условиях недостаточного водообеспеченности в ранние периоды развития растений.

      На современной стадии развития сельскохозяйственной науки, возможности регулирования процессов фотосинтеза ограничены. Ассимиляционная поверхность листьев в посевах может меняться от 5-6 до 40-50 тыс. м 2 на 1 га. Изреженные посевы поглощают только 20-25% падающей на них ФАР и используют на фотосинтез только 1-2% от поглощенной. При достаточной плотности посевов за вегетационный период растения могут поглощать 50-60% падающей ФАР и накапливать в органических веществах урожая до 2-3% от поглощенной энергии. Теоретически этот показатель может быть повышен до 20-25%. Если коэффициент использования поглощенной энергии на фотосинтез повысить до 6-8%, это приведет к сокращению расхода воды на создание 1 т сухого вещества с 400-500 до 75-100 т.

      Источник

      Презентация по Биологии на тему «Воздушное питание растений — фотосинтез» (6 класс)

      Воздушное питание растений - фотосинтез

      В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.682 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

      Курс повышения квалификации

      Организация проектно-исследовательской деятельности в ходе изучения курсов биологии в условиях реализации ФГОС

      К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы «Инфоурок»)

      В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.682 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

      Курс профессиональной переподготовки

      Биология и химия: теория и методика преподавания в профессиональном образовании

      К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы «Инфоурок»)

      В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.682 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

      Актуальность изучения учебной дисциплины «Концепции современного естествознания». Что есть наука?

      Описание презентации по отдельным слайдам:

      Воздушное питание растений - фотосинтез

      Словарь терминовФотосинтез Неорганические вещества Органические вещества Пл.

      2 слайд Словарь терминов
      Фотосинтез
      Неорганические вещества
      Органические вещества
      Пластиды
      Клеточное дыхание

      История изучения воздушного питания растений Естествоиспытатель Ян ван Гельмо.

      3 слайд История изучения воздушного питания растений
      Естествоиспытатель Ян ван Гельмонт в 1639 г. провёл следующий опыт. Он посадил в кадку, содержащую 80 кг почвы, ивовую ветвь массой 2 кг и регулярно поливал её водой. Через 5 лет растение и почва были взвешены отдельно. Оказалось, что ива весила 77 кг, прибавив 75 кг, тогда как почва потеряла в весе всего 57 г.
      На основании этого опыта ван Гельмонт заключил, что ивовое деревце увеличило массу лишь за счёт воды, которой он поливал растение, а не за счёт почвы, которая, по-видимому, не участвует в питании растений.

      Портрет Яна ван Гельмонта. Из книги Elogii d'huomini letterati Лоренцо Крассо.

      Британский учёный Джозеф Пристли доказал, что растения выделяют кислород —.

      5 слайд Британский учёный Джозеф Пристли доказал, что растения выделяют кислород — газ, который необходим для горения и для дыхания организмов.

      Схема воздушного питания растений — фотосинтеза Фотосинтез — процесс синтеза.

      6 слайд Схема воздушного питания растений — фотосинтеза
      Фотосинтез — процесс синтеза органических веществ из неорганических (воды и углекислого газа) с использованием энергии солнечного света. Процесс происходит в особых органоидах клетки — хлоропластах.

      Фотосинтез — очень сложный многоступенчатый процесс, состоящий из двух основ.

      7 слайд Фотосинтез — очень сложный многоступенчатый процесс, состоящий из двух основных этапов.
      1 этап (световая фаза)
      Обязательное условие — участие энергии солнечного света!
      2 этап (темновая фаза)
      Свет не нужен.

      Живые организмы делятся наАвтотрофыГетеротрофы

      Значение фотосинтеза. Накопление органических веществ Накопление энергии Подд.

      9 слайд Значение фотосинтеза.
      Накопление органических веществ
      Накопление энергии
      Поддержание постоянства содержания углекислого газа в воздухе
      Накопление кислорода в атмосфере
      Образование почвы

      • Свидетельства для портфолио
      • Вечный доступ за 99 рублей
      • 3 800+ видеолекции для каждого

      Источник

      Читайте также:  Самые маленькие корни растений
Оцените статью