Меню

Что происходит с органическими веществами в процессе дыхания растений

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).

Читайте также:  Что есть только у растений эукариот

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.

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

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)
Читайте также:  Ядовитые растения домашние цветы в горшках

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?

(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

Чем дышат растения и животные?

Процессы дыхания в тканях листа протекают постоянно – как днём, так и ночью. В противоположность дыханию световая фаза фотосинтеза, во время которой происходит выделение кислорода, протекает, как правило, только днём, на свету. Эти процессы связаны с газообменом, который регулируется работой устьиц. При фотосинтезе из внешних неорганических веществ (углекислого газа и воды) создаются органические вещества, при этом поглощается энергия света и выделяется кислород. В процессе дыхания, наоборот, органические вещества расходуются, запасается энергия, которая необходима для жизнедеятельности, поглощается кислород, а выделяются углекислый газ и вода. Газовый баланс растения можно представить так: растения поглощают больше углекислого газа, чем выделяют, и выделяют больше кислорода, чем потребляют.

NB! Растения не дышат углекислым газом, они используют углекислый газ для фотосинтеза. Растения дышат кислородом. Они вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ.
Животные, точно также как и растения дышат кислородом. Однако, в отличие от растений, животные не способны к фотосинтезу, то есть они неспособны выделять кислород. Таким образом, животные потребляют кислород, а выделяют углекислый газ.
Наглядной демонстрацией описанных фактов, являются опыты, проведённые английским учёным Джозефом Пристли в 1771. Суть опыта заключалась в следующем: двух мышей помещали под колпаки, но под один из колпаков также помещали растение. Та мышь, которая была под колпаком без растения, погибала, тогда как мышь в колпаке с растением оставалась жить. Растение вырабатывает кислород в результате фотосинтеза, который необходим мыши для дыхания.

Источник