Меню

Что происходит с энергией при дыхании растения

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Дыхание растений

Растения, как все живые организмы, в процессе дыхания поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Газообмен у них происходит через устьица на листьях, а также через чечевички на стеблях и трещины в коре. Внутри тканей кислород следует по межклетникам, потом проникает в клетки. Доступ кислорода ко всем органам растения – одно из основных условий жизни. При плохой обработке почвы или на переувлажненных почвах корням растений не хватает воздуха и, следовательно, кислорода. Поэтому при застое воды на отдельных участках поля большинство растений погибает. Ведь растения, так же как люди или животные, умирают без кислорода. Но у них потребность в кислороде меньше, чем у животных, и у них нет таких сложных органов дыхания.

Дыхание – это поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа, а также использование кислорода для окисления органических веществ с освобождением энергии (Рис.1).

Рис.1 Сравнение дыхания и фотосинтеза растений

Дыхание Признак Фотосинтез
Кислород 1.Поглощаемый газ Углекислый газ
Углекислый газ 2.Выделяемый газ Кислород
Чечевички, устьица, кожица семян и т.д. 3.Пути газообмена Только через устьица
Во всех живых клетках 4.В каких клетках происходит Только в зеленых клетках, содержащих хлорофилл
Получение и использование энергии из питательных веществ на рост и развитие 5.Роль в жизни растений Запасание энергии света в виде питательных веществ

Во время дыхания часть органических веществ расходуется. Например, прорастающее зерно теряет 3-10% сухого вещества. Чем более неблагоприятна oкружающая среда для прорастания, тем больше требуется питательных веществ и тем интенсивнее дыхание проростка. Энергия, выделяемая во время дыхания, затрачивается на рост и развитие органов растений. Подтвердим опытным путем поглощение прорастающим семенем кислорода и выделение им углекислого газа (Рис.2).

Рис.2 Поглощение кислорода и выделение углекислого газа прорастающими семенами (1-влажные семена, 2-сухие семена)

Возьмем 2 широкогорлые стеклянные банки и в одну из них положим проросшие семена гороха (20-30 шт.). В другую – столько же сухих, непроросших семян гороха. Банки плотно закрываем крышками и ставим в теплое место. Через неделю в банку с сухими семенами опустим горящую свечу. Свеча не потухнет, будет продолжать гореть. Поскольку дыхание сухих семян замедленное, за неделю они не успели поглотить весь кислород из воздуха в банке.

В банке с проросшими семенами свеча сразу же погаснет. Почему? Проросшие семена дышат интенсивно, поэтому они поглотили весь кислород в банке и насытили воздух углекислым газом. Во время набухания и прорастания семян и дальнейшего развития растений дыхание в тканях усиливается. Межклеточные воздушные пространства в тканях растений облегчают движение газов.

Влияние различных условий на дыхание растений
Интенсивность дыхания у разных частей растения неодинакова. Наиболее высока она у молодых быстро растущих органов и тканей. С окончанием периода активного роста растений дыхание их тканей ослабевает. Активнее дышат высокогорные и светолюбивые растения (по сравнению с теневыносливыми). Дыхание растений усиливается с повышением температуры, когда речь идет о потеплении. Но в зной оно ослабевает, а при 45-50°С почти прекращается. Таким образом, на дыхание растений влияют различные факторы.

1. Влияние воды. Сухие семена (10-12% влаги) дышат очень слабо. Если содержание влаги в семенах достигает 33%, то дыхание усиливается, расход питательных веществ увеличивается, и семена начинают прорастать. Поэтому при хранении в зернохранилищах влажность зерна не должна превышать 12-14%. Только в таких условиях семена могут долго храниться.

2. Влияние температуры. Чем выше температура окружающей среды, тем интенсивнее дышат семена. Даже зимой при температуре -20-25°С дыхание растений не прекращается, оно лишь замедляется. Дыхание семян прекращается при температуре +50°С. Зимой в клубнях картофеля, хранящегося при низкой температуре, дыхание замедляется.

3.Влияние света. При наличии достаточной освещенности дыхание растений ускоряется. Теневыносливые растения дышат слабее светолюбивых. Если поместить молодые проростки в темное место, их дыхание немного замедлится.

4.Влияние воздуха. Всему живому на Земле, кроме некоторых бактерий, необходим кислород. Мы дышим воздухом, в котором кислород находится в определенном соотношении с другими газами (азот, инертные газы, углекислый газ).

Когда в воздух попадают отходы промышленного производства, это соотношение изменяется, что может оказаться губительным для растений, животных и человека.
В последнее время можно часто слышать выражения озоновые дыры, и парниковый эффект. Эти явления связаны с состоянием воздушной оболочки Земли. Накопление вредных веществ в атмосфере оказывает отрицательное воздействие на все живое, и на растения в том числе. Их дыхание замедляется.

Какие же вещества загрязняют воздух? Вот главные из них:
1.Углекислый газ, выделяемый всеми живыми организмами, обитающими на Земле.
2.Отходы производства и газы, выделяемые заводами и фабриками, прежде всего угарный газ, зола, сажа, пыль, копоть, дым.
3.Выхлопные газы автомобилей.
4.Ядовитые газы, выделяемые синтетическими веществами, созданными химическим путем.
5.Пылевые частицы ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве.

Рост и развитие растений в условиях загрязненной атмосферы замедляются.
Они быстро подвергаются различным вредным воздействиям. Таким образом, воздух необходим не только для надземных органов растений, но и для корней, находящихся в почве. Если не будет обеспечен достаточный приток воздуха к корням, их дыхание замедлится, и они погибнут. Если корни постоянно покрыты водой, они загниют. Корни обеспечивают всю надземную часть растения питательными веществами и водой. Без них само растение неминуемо погибнет.

Читайте также:  Аквариум искусственные растения и кораллы камни

Роль зеленых растений:
1.Создание органических веществ.
2.Поступление кислорода в атмосферу
3.Поддержание постоянного содержания углекислого газа.
4.Участие в создании почв.

Зеленые растения запасают энергию космического светила – Солнца в виде органических веществ, используемых живыми существами нашей планеты.

Дыхание – это процесс, происходящий во всех живых организмах: поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Кислород используется для окисления органических веществ, чтобы извлечь из них энергию. Растения запасают энергию солнечного света в виде органических веществ в ходе фотосинтеза и используют эту энергию, окисляя вещества в ходе дыхания, В целом, растения интенсивнее фотосинтезируют, чем дышат.

Фотосинтез. Воздушное питание.

Источник

Естествознание.ру

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.

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

§ 17. Дыхание растений — Пасечник. 6 класс. Учебник

Вопросы в начале параграфа

1. Какой газ при дыхании поглощается, а какой — выделяется?

При дыхании человек и животные поглощают кислород, а выделяют углекислый газ.

2. Назовите газ, поддерживающий горение.

Вопросы в конце параграфа

1. Какое значение имеет дыхание?

Посредством дыхания растения получаюют энергию, необходимую для их жизнедеятельности.

2. Как можно доказать, что органы растения дышат?

Порядок выполнения опыта доказывающего, что органы растения дышат:

  1. Возьмите банки из прозрачного бесцветного стекла.
  2. В первую банку поместите 30-40 набухших зёрен фасоли или гороха.
  3. Во вторую банку поместите корнеплоды (например, морковь) вымоченные в воде 2 — 3 дня.
  4. В третью банку поместите свежесрезанные стебли растений с листьями.
  5. Плотно закройте крышками все три банки и поместите их в тёплое, тёмное место на 1 сутки.
  6. По прошествии суток проверьте изменение состава воздуха в банках — опустите в каждую из них зажжённую свечку, прикреплённую к проволоке.

Результат опыта: во всех трёх банках свечи погаснут.

Вывод: Свечи погасли, поскольку части растения поглотили кислород из воздуха, находящегося в бутылках, и выделили большое количество углекислого газа.

Примечание:

Если во время проведения опыта в банках будут находиться ёмкости с известковой водой, то можно будет увидеть, что в за сутки известковая вода помутнеет. Это станет ещё одним доказательством того, что в банках увеличилось количество углекислого газа.

Если для опыта использовать не стеклянные банки, а термосы, то можно будет после проведения опыта зафиксировать ещё и повышение температуры в ёмкостях. Такой эффект происходит благодаря тому, что часть энергии при дыхании выделяется в виде тепла.

3. Почему нельзя закладывать на хранение влажные семена?

Сухие семена находятся в состоянии покоя, поэтому все процессы в семенах замедлены. Если же семена становятся влажными, то они выходят из состояния покоя и процессы жизнедеятельности у них активизируются.

Влажные семена начинают интенсивно расходовать имеющиеся питательные вещества во время дыхания, причем расход питательных веществ может увеличиться в сотни раз по сравнению с состоянием покоя. Без дополнительных источников (воды, почвы с минеральными веществами, солнечного света и т.д.) запасы питательных веществ во влажных семенах очень быстро истощаются и они теряют свои пищевые и посевные качества.

Кроме того, в процессе ускоренного дыхания влажные семена начинают выделять большое количество тепла. Они быстро разогреваются, портятся и плесневеют. Если же хранится большое количество влажных семян, например в элеваторе или в амбаре, то их быстрое разогревание может привести к серьёзному пожару.

4. Почему культурные растения плохо растут на заболоченных почвах?

Читайте также:  Значение механических тканей жизни растений

Заболоченные почвы перенасыщены влагой, поэтому для них характерен недостаток кислорода, необходимого для дыхания корней растения. Некоторые растения, например ива ломкая, для восполнения недостающего кислорода имеют специальные дыхательные корни, выходящие на поверхность почвы. Что касается культурных растений, то у них таких приспособлений нет, поэтому культурные растения плохо растут на заболоченных почвах, болеют и становятся хилыми.

Существуют и другие причины, мешающие нормально развиваться растениям на заболоченных почвах:

  • большое количество болотных растений выделяют в почву токсины, опасные для культурных растений;
  • высокая кислотность болотистых почв, что нежелательно для большинства культурных растений;
  • наличие торфа — мощного теплоизолятора предотвращающего равномерное и своевременное прогревание почвы.

Подумайте

Каковы отличительные особенности процессов фотосинтеза и дыхания и какова взаимосвязь между ними?

Отличительные особенности процессов фотосинтеза и дыхания

  • фотосинтез может происходить только на свету, а дыхание происходит постоянно;
  • во время фотосинтеза растение поглощает углекислый газ и выделяет кислород, а во время дыхания наоборот — поглощает кислород и выдыхает углекислый газ;
  • в процессе фотосинтеза растение преобразует неорганические вещества в органические, а во время дыхания органические вещества расходуются.

Взаимосвязь между процессами фотосинтеза и дыхания

На свету процессы фотосинтеза и дыхания растений происходят одновременно:

  • растение одновременно поглощает много углекислого газа для фотосинтеза и совсем мало кислорода для дыхания, а потом выделяет много кислорода в процессе фотосинтеза и совсем мало углекислого газа при дыхании;
  • растение производит органические вещества во время фотосинтеза и тут же расходует часть из них для дыхания;
  • растение вырабатывает энергию во время дыхания и тут же расходует часть её для осуществления процесса фотосинтеза.

Без дыхание растение погибает и фотосинтез останавливается. Без фотосинтеза растение чахнет и дыхание замедляется, то есть при длительном отсутствии света растение не получает достаточного количества органических веществ и в конце концов погибает.

Задания

1. Изучив текст параграфа, заполните таблицу «Сравнение процессов фотосинтеза и дыхания».

Источник

Дыхание растений

Разделы: Биология

Цели урока:

образовательные

  • организовать изучение и обеспечить понимание учащимися зависимости жизненных процессов от дыхания.

развивающие

    продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи, используя приемы технологии развития критического мышления «знаю, хочу знать, узнал».

воспитательные

  • создать условия для увлеченного учения;
  • продолжить формирование информационных, коммуникативных компетентностей.

Оборудование: стаканы с притертым стеклом, проросшие семена гороха, корнеплоды моркови, комнатные растения, стакан с водой с бальзамином, пульверизатор, свечи, известковая вода, спички, таблицы «Схема процессов дыхания и фотосинтеза», «Стебель», «Строение листа».

I. Организационный момент.

Друзья мои, я очень рада
Войти в приветливый ваш класс,
И для меня уже награда
Вниманье ваших умных глаз.
Я знаю, каждый в классе — гений,
Но без труда талант не впрок.
Скрутите шпаги ваших мнений,
Мы вместе сочиним урок.
Мои соавторы и судьи,
Оценкой вас не накажу,
За странный слог не обессудьте,
А дальше прозой я скажу.

Ребята, чтобы разобрать тему урока, давайте вспомним о чём мы говорили на прошлых уроках. Для этого ответим на вопросы.

II. Проверка знаний. Разминка.

Около 300 лет назад М.В. Ломоносова написал тракт «Слово о явлениях воздушных», где отметил, что растения «строят свое тело из воздуха, который поглощают». Докажите правильность или ошибочность взглядов М.В. Ломоносова (воздух — это смесь газов, в своем составе содержит углекислый газ, который используется для образования углеводов, а углеводы входят в состав тела или органов растения, значит растения «строят свое тело из воздуха»).

Что образуется в листьях на свету? Как в этом можно убедиться? (В листьях на свету есть образуется крахмал. Убедиться в этом можно, проводя опыт. Если срезать лист комнатного растения традесканции, опустить его в кипящую воду, а затем на несколько минут в горячий спирт, в котором хлорофилл растворится, а лист обесцветится. Промыть лист водой, расправить и облить слабым раствором йода, то лист посинеет. Следовательно, в зеленом листе содержится крахмал, который посинел от йода).

  • Какие условия необходимы для условия фотосинтеза? (свет, наличие хлорофилла)
  • Что такое фотосинтез? (процесс образования углеводов из углекислого газа и воды на свету в присутствии хлорофилла при этом происходит выделение кислорода).
  • Какую роль играет фотосинтез в природе? (при этом образуются органические вещества — углеводы, которые используются самими растениями и другими организмами, а также кислород, который необходим для дыхания).
  • Ребята, вы догадались, о чем пойдет речь на уроке? (О дыхании)

III. Актуализация знаний. Ввод в проблему (стадия вызова)

Итак, сегодня на уроке изучим тему: «Дыхание растений».

(Учащиеся записывают тему в тетрадях).

Ребята, вспомните и назовите, что вам известно о дыхании?

(Ответы учащихся: дыхание — это один из процессов жизнедеятельности живых организмов:

Дыхание — это свойство живых тел, организмов;

При дыхании поглощается кислород, выделяется углекислый газ.)

Давайте в тетрадях начертим таблицу, состоящую из трех граф.(Слайд 2)

знаю, хочу знать, узнал

и запишем, что вы уже знаете о дыхании и обсудим, что хотели бы вы узнать на уроке по этой теме? Чему научиться?

Читайте также:  Ботаника наука о растениях классификация

(Ответы учащихся: как растения дышат? Как поступает воздух в растения? Зачем нужен кислород? Все ли органы растения дышат?)

Наша задача выяснить в чем сходство дыхания и горения и установить, есть ли взаимосвязь между процессами дыхания и фотосинтеза.

(Работа с тетрадью. Заполнение граф «знаю», «хочу знать»)

ЗНАЮ ХОЧУ ЗНАТЬ УЗНАЛ
Дыхание — это свойство живых организмов;

При дыхании поглощается кислород, выделяется кислород Как поступает воздух в растения?

Все ли органы растения дышат?

Зачем нужен кислород? Через устьица, чечевички, специальных органов дыхания нет.

Все органы растения, состоящие из живых клеток дышат.

Дыхание — сложный процесс, при котором разрушаются органические вещества при участии кислорода и выделяется энергия, необходимая для процессов жизнедеятельности.

«Знания только тогда знания, когда они приобретены усилиями своей мысли, а не памятью».
Л. Н. Толстой (Слайд 3)

IV. Изучение нового материала и его закрепление (осмысление содержания).

1. Демонстрация опыта, показывающий необходимость воздуха для дыхания корней. (Слайд 4)

1) Для чего в первом варианте используется пульверизатор? (для насыщения воды воздухом, так как корни растений дышат)

2) Для чего во второй стакан налили растительное масло? (чтобы не было доступа воздуха)

3) Почему растение во втором стакане погибло? (если доступ воздуха — кислорода к корням прекращается, то растение погибает)

4) Каким образом поступает воздух в растение? (стр. 109, 117 учебника В.В. Пасечник Биология 6 кл., М. Дрофа 2002. через устьица листа, стебля, чечевички пробки запись в графе «узнал»)

2. Демонстрация опыта, доказывающий дыхание других органов. (Слайд 5)

1) Почему свечи погасли? (органы растения использовали кислород на дыхание, а горение без кислорода тоже не происходит)

Вывод: все органы растения, состоящие из живых клеток дышат. (Слайд 6)

(запись в графе «узнал»)

2) Как вы думайте, какой газ находится в банках № 1 и № 2? (углекислый газ, который не поддерживает горение)

3) Как протекает процесс горения? (учащиеся высказывают свои суждения: при дыхании поступает кислород, а выделяется углекислый газ, на горение тоже используется кислород и т.д.)

4) Что выделяется при горении кроме углекислого газа? (тепло)

Вывод: при горении выделяется большое количество энергии. (Слайд 7)

(звучит музыка В.С.Высоцкого «Гимнастика»)

Вздох глубокий. Руки шире.
Не спешите, три — четыре!
Бодрость духа, грация и пластика.
Общеукрепляющая,
Утром ободряющая,
Если жив пока ещё —
Гимнастика!

Если вы уже устали_
Сели — встали, сели — встали.
Не страшны вам Арктика с Антарктикой.
Главный академик Иоффе
Доказал — жиры и кофе
Вам заменят спорт и профилактика.

3. Самостоятельная работа учащихся.

Чтение текста учебника «как протекает процесс дыхания у растений»

(сравнение суждений учащихся с научной информацией)

1) В чем проявляется сходство дыхания и горения?

(при горении органические вещества взаимодействуют с кислородом. Сложные органические вещества распадаются на более простые, из которых они образовались, — воду и углекислый газ. А световая энергия, которая была, использована растениями в процессе фотосинтеза для образования органических веществ, освобождается в виде тепла и света.

Дыхание сходно с горением. При дыхании разложение органических веществ происходит постепенно, поэтапно, на каждом этапе выделяется энергия, которую растение использует на различные процессы жизнедеятельности (рост, размножение).

4. Самостоятельная работа учащихся.

Чтение текста учебника «взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза» и составьте таблицы

«Сопоставление процессов фотосинтеза и дыхания». (Слайд 8)

Признаки процесса Фотосинтез Дыхание
Где происходит? В клетках, содержащих хлоропласты Во всех живых клетках
Какой газ поглощается? Углекислый газ Кислород
Какой газ выделяется? Кислород Углекислый газ
Что происходит с органическими веществами? Образуется Расходуется
В какое время суток происходит? Необходима Происходит и на свету, и в темноте
Энергия Накапливается Освобождается

Вывод: процессы фотосинтеза и дыхания взаимосвязаны (продукт фотосинтеза — органические вещество — используется при дыхании). (Слайд 9)

Фронтальная проверка содержания записей в таблице.

V. Подведения итогов урока (рефлексия)

1. Анализ записей в тетради учащимися.

2. Формулировка вывода.

Дыхание — сложный процесс, при котором разрушается, органические вещества при участии кислорода и выделяется энергия, необходимая для процессов жизнедеятельности. (Слайд 10)

(запись учащимися в графе «узнал»

3. Беседа о вредном влиянии загрязнения воздуха на интенсивности дыхания растений, о защите комнатных растений от пыли, о необходимости рыхления почвы, соблюдении воздушного режима при хранении семян в зернохранилищах.

Стихотворение. (Слайд 11)

4. Выставление оценок.

Выставлено: «5» — 2, «4» — 2, «3» — 1

VI. Домашнее задание: (Слайд 12)

1) прочитать материал учебника п.35;

2) решить проблемную задачу: когда (утром или вечером) один и тот же лист весит меньше? Ответ пояснить.

По желанию: подобрать материал о вредном влиянии загрязнения воздуха на интенсивность дыхания растений;

  • о защите комнатных растений от пыли;
  • о необходимости рыхления почвы;
  • о соблюдении воздушного режима при хранении семян .

Литература.

1. В.В. Пасечник Биология 6кл. Бактерии, грибы, растения. Учебник для общеобразовательных заведений — М.Дрофа 2007 год.

2. Биология в школе № 2/2004 год.

3. С.Л. Островский «Как сделать презентацию к уроку?», Первое сентября, 2010

Источник