Что выделяют в воздух растения. Растения и микроэкология жилья. Смотреть что такое "Дыхание растений" в других словарях

На нашей планете живая и неживая природа связана самым тесным образом. Особую роль во всех жизненно важных процессах на Земле играют растения и солнце. Рассмотрим более подробно тему “Солнце, растения и мы с вами” по окружающему миру.

Особенности питания растений

Все растения, населяющие земной шар - это живые существа, которые могут дышать и питаться.

Ни для кого не секрет, что растения впитывают из грунта воду, в которой растворены различные соли. Но как растения добывают самые ценные питательные вещества - крахмал и сахар? В почве этих компонентов нет, но они присутствуют в составе самих растений. Эта загадка долгое время не давала покоя самым выдающимся ученым, пока, наконец, на нее не был найден ответ.

Как выяснилось в ходе исследований, листья растений - это настоящие маленькие волшебники, которые могут «приготовить» пищу из углекислого газа и воды. Воду они получают благодаря корням, а те, в свою очередь, впитывают ее из земли. Углекислый газ листва поглощает из воздуха. Но, чтобы эта волшебная «кухня» заработала, нужен солнечный свет.

Рис. 1. Фотосинтез происходит в листьях.

Процесс создания питательных веществ из углекислого газа и воды под воздействием солнечного света называется фотосинтезом. В этом процессе принимают участие все части растения:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

• корень втягивает из грунта солевые растворы;
• стебель проводит вверх эти растворы;
• в листьях происходит их превращение в сахар и крахмал.

Почему для получения питательных веществ нужен свет? Все дело в том, что солнечные лучи несут с собой мощный поток энергии, которая запускает многие процессы. Без энергии ни одно существо не могло бы жить, и ни один механизм не смог бы работать.

Рис. 2. Солнечный свет - источник энергии.

Это открытие оказалось очень важным, ведь стало понятно, что существование животных и людей на планете невозможно без растений. Природа распорядилась так, что только одни существа на Земле - растения - способны вырабатывать питательные компоненты из углекислого газа и воды. Животные и люди, питаясь растениями, обеспечивают себя жизненно важной энергией.

Дыхание растений

Во время тщательного исследования растений ученые пришли к еще одному интересному выводу. Оказывается, во время «приготовления» растениями питательных веществ, дополнительно образуется еще и кислород - ценный газ, который нужен всем живым существам для дыхания.

Если не будет растений, в воздухе останется такое малое количество кислорода, что его будет недостаточно для обеспечения жизни на Земле. Интересно, что все растения в процессе питания выделяют гораздо больше кислорода, чем поглощают.

Растения - это легкие нашей планеты. Ежегодно они выделяют примерно 45 миллионов тонн чистого кислорода! Чем больше деревьев, кустарников и трав на земном шаре, тем чище и полезнее воздух. Именно поэтому так важно бережно относиться к нашим зеленым друзьям.

Рис. 3. Лесные массивы - это «легкие» нашей планеты.

Рассмотрим сходства и отличия процессов дыхания и питания растений:

• дыхание заряжает растения ценной энергией, а благодаря фотосинтезу все живые существа на планете получают пищу и кислород;
• дыхание происходит постоянно, независимо от внешних факторов, а фотосинтез может быть только под воздействием солнечных лучей;
• в процессе дыхания участвуют абсолютно все клетки растения, а в фотосинтезе - только зеленого цвета;
• во время дыхания растения поглощают кислород из воздуха, а во время фотосинтеза - выделяют его;
• при дыхании в растениях происходит расщепление веществ, а при фотосинтезе они, напротив, образуются.

Какова связь между растениями, людьми и солнцем

Без тепла и света, которыми обеспечивает нашу планету солнце, растения не могут существовать, потому что процессы питания и дыхания не могут осуществляться без солнечной энергии.

Если на Земле не будет растений или их будет очень мало, перед человеком встанут две серьезные проблемы:

• существенно уменьшится источник пищи;
• исчезнет самый главный производитель кислорода.

Без растений человеку попросту нечем будет дышать, а без дыхания невозможна и сама жизнь.

Что мы узнали?

При изучении темы “Солнце, растения и мы с вами” (3 класс) мы узнали, как у растений происходят два самых важных процесса: питание и дыхание. Мы выяснили, какое влияние на эти процессы оказывает солнечный свет, и какие продукты при этом вырабатываются. Без кислорода, который выделяют растения, жизнь на планете была бы невозможна.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.2 . Всего получено оценок: 174.

Установлено, что биохимические реакции, протекающие в организме человека и животных, одинаковы. Дышат ли растения? В ходе многих экспериментов на этот вопрос ученые дали положительный ответ.

Кислород необходим для окисления органических веществ. При этом происходит высвобождение энергии, которая заключена в молекулах. Но если у человека есть рот, легкие, нос, через которые поступает кислород в организм, как дышат растения? Об этом далее в статье.

Общие сведения

В древние времена была лишена кислорода. Однако было довольно много. В процессе эволюции у растений выработалась способность к его поглощению. В результате энергия солнечного света преобразовывалась в а в атмосферу выделялся кислород, что дало жизнь другим организмам. Одним из первых экспериментов, в ходе которого было выяснено, как дышат растения, был опыт со свеклой и капустой. Сначала культуры выращивались на открытом воздухе. Затем половину из них поместили в камеру, где содержание кислорода было около 2.5%. Другая часть осталась на воздухе, в котором О 2 было

21%. Освещение и тех, и других осуществлялось круглосуточно. Предполагалось, что растения, помещенные в камеру, погибнут без кислорода. Однако спустя шесть дней их вес был значительно выше, чем у тех, которые остались на воздухе. Как дышат растения без кислорода? Об этом далее.

Как дышат растения на свету и в темноте?

Дело в том, что представители флоры способны очень эффективно использовать солнечную энергию. При наступлении темноты происходит в некотором роде "переключение" с одного источника на другой. Как дышат растения на свету и в темноте? При поступлении солнечной энергии происходит синтезирование органических веществ. При наступлении темноты происходит процесс окисления соединений. В последнем случае говорят о "темновом" дыхании, а в первом - о "световом". Способность к такому переключению позволяет экономить внутренние энергетические резервы. Но представители флоры дышат и на свету, однако этот процесс не приносит им пользы. Поглощая углекислый газ. Он является основной их пищей. В связи с этим рост несколько замедляется. Есть, однако, и такие представители флоры, которым свет не мешает развиваться. Светового дыхания, например, нет у и кукурузы.

Причины развития светового дыхания

Началом, как предполагают ученые, стал симбиоз фотосинтезирующих примитивных организмов с нефотосинтезирующими. Под симбиозом понимают взаимное участие в процессах, которое полезно обеим сторонам. Жившие в воде маленькие фотосинтетики поглощали из окружающей среды углекислый газ, выделяя при этом кислород. Если бы дышащих, поглощающих О 2 организмов в среде не было, то для фотосинтетиков создались бы невыносимые условия. Но в процессе эволюции выжили и те представители органического мира, которые были чем-то полезны и для нефотосинтетиков.

Одним из соединений, которое образуется при фотосинтезе, является гликолевая кислота. Это вещество выделяется и некоторыми современными водорослями. В результате нефотосинтетики получали от фотосинтетиков гликолевую кислоту. Это, в свою очередь, способствовало усилению потребления кислорода для окисления соединения.

Вывод

Гликолевая кислота - это то самое вещество, которое в процессе нескольких биохимических реакций окисляется и образует углекислый газ.

Соответственно, можно сделать вывод, что чем больше в воздухе кислорода, тем больше формируется гликолевой кислоты. Это обеспечивает большую интенсивность светового дыхания. В результате в среду выделяется большее количество углекислого газа. Ученые предполагают, что по аналогичному принципу вырабатывалась у растений и способность к регулированию светового дыхания в соответствии с уровнем углекислого газа в воздухе. Организмы не только поглощали из окружающей среды кислород, губительный для фотосинтетиков, но и выделяли углекислый газ, который им был необходим.

Эксперименты

Можно посмотреть на практике, как дышат растения. 6 класс школьной программы по биологии очень подробно освещает этот вопрос. Для наблюдения за процессом можно взять лист комнатного цветка. Кроме того, потребуется лупа, прозрачная емкость, наполненная водой, коктейльная трубочка. Опыт, доказывающий, что растения дышат, позволяет не только понять ход процесса, но и образца в кислороде. На срезе листа можно увидеть небольшие отверстия. Часть образца погружается в воду, при этом отмечается выделение пузырьков. Есть еще один способ посмотреть, как дышат растения. Для этого следует взять бутылку, налить в нее воды, оставив незаполненной примерно на два-три сантиметра. Лист на длинном стебельке вставляется так, чтобы его кончик погрузился в жидкость. Отверстие бутылки плотно замазывают пластилином (вместо пробки). В нем делается отверстие для соломинки, которую вставляют так, чтобы она не касалась воды. Через соломинку следует отсосать из бутылки воздух. Из стебля, погруженного в воду, начнут выделяться пузырьки.

Дыхание растений

представляет процесс, соответствующий дыханию животных. Растение поглощает атмосферный кислород, а последний воздействует на органические соединения их тела таким образом, что в результате появляются вода и углекислота. Вода остается внутри растения, а углекислота выделяется в окружающую среду. При этом происходит уничтожение, трата органического вещества; следовательно, Д. прямо противоположно процессу ассимиляции углерода. До известной степени его можно уподобить окислению и горению вещества. Исходя из крахмала, схематическое уравнение Д. можно представить так:

C 6 H 10 O 5 (крахмал) +6O 2 (кислород) = 6CO 2 (углекислота) + 5H 2 O (вода)

Это же уравнение, если читать его справа налево, дает схему процесса ассимиляции. Сходство Д. с горением Увеличивается еще тем, что и при Д. происходит выделение свободной энергии, обыкновенно в виде теплоты, а иногда и света. Освобождающаяся энергия идет на разнообразнейшие нужды организма: с прекращением Д. прекращается и жизнь растения [Некоторые микроорганизмы (напр., анаэробные бактерии) могут обходиться без атмосферного кислорода; в таких случаях источником энергии является не дыхание, а иные физиологические процессы.]. В то время как образование воды при Д. доказывается лишь на основании химических анализов, определяя потерю растением водорода (Буссенго), или путем довольно сложных прямых определений (Лясковский), весьма просто можно обнаружить выделение растением углекислоты. Для этой цели в градуированном эвдиометре на некоторой высоте помещают только что начинающие прорастать семена гороха или бобов и затем замыкают эвдиометр ртутью. Если спустя несколько дней ввести в эвдиометр раствор едкого кали, то заметим, что ртуть значительно поднимется; следовательно, в эвдиометре угольная кислота, которая и поглотилась едким кали. Для точного изучения (особенно в количественном отношении) Д. растений употребляют более сложного устройства приборы. Конструкция их различна, смотря по тому, желают ли определить только поглощение кислорода, или только выделение углекислоты, или, наконец, то и другое вместе. Прибор Волкова и Мейера отвечает первой цели. Он состоит из изогнутой в виде буквы U стеклянной трубки, одно колено которой шире, нежели другое. В широкое колено вводят растение и небольшой сосудик с едким кали; затем плотно закрывают его притертой стеклянной пробкой. Узкое колено, предварительно калибрированное и снабженное делениями, замыкают ртутью. Угольная кислота по мере образования поглощается едким кали; вследствие этого объем газа в трубке уменьшается и ртуть в узком колене поднимается; по поднятию ртути определяется количество поглощенного растением кислорода. Для определения количества выделяемой растением углекислоты лучше всего воспользоваться трубками Петтенкофера. Ток воздуха, освобожденного предварительно от углекислоты, проходит сначала через прибор с растениями, а потом через одну или две петтенкоферовские трубки, наполненные баритовой водой [Воздух протягивается при помощи аспиратора]. Вся выделенная растениями углекислота задерживается в трубках в виде углебариевой соли. Определив титрованием количество оставшегося свободным едкого барита, узнаем количество образовавшейся углебариевой соли, а отсюда и количество задержанной углекислоты. О приборах для одновременного определения количеств поглощенного кислорода, выделенной углекислоты (Бонье и Манжена, Годлевского и др.), как слишком сложных, здесь может быть только упомянуто.

Д. у растений, конечно, не столь энергично, как у теплокровных животных, но его можно сравнивать с Д. холоднокровных животных. Следующие цифры Гарро дают понятие об его абсолютной величине (интенсивности): 12 почек сирени, которые, будучи высушены при 110° весят 2 гр., выдохнули в течение 24 часов 70 куб. см. углекислоты, причем во время опыта листики их успели распуститься. Далее, ростки мака, весившие потом в сухом состоянии 0,45 гр., выделили в 24 часа 55 куб. см. углекислоты. Энергия Д. находится в зависимости от различных условий: внутренних и внешних. Так, еще Соссюр (1804) доказал, что Д. цветов энергичнее дыхания зеленых листьев того же растения - при равном весе и объеме, а листья, в свою очередь, дышат (в темноте) интенсивнее, нежели стебли и плоды. Вот пример: цветы белой лилии потребили в 24 часа объем кислорода в 5 раз больший их собственного объема - тогда как листья только в 2,6 раза больший. Определение энергии Д. зеленых листьев (и вообще хлорофиллоносных органов) на свету сопряжено с значительными трудностями, так как на свету, особенно ярком, Д. маскируется гораздо более интенсивным и ему прямо противопоположным процессом ассимиляции (усвоения) углерода. Опыты Буссенго показали, напр., что квадратный дециметр листовой поверхности лавровишни (Prunus Laurocerasus) и олеандра (Nerium Oleander) разлагает на свету в 1 час в среднем 5,28 куб. сант. углекислоты, а выдыхает в тот же срок в среднем только 0,33-0,34 куб. сант. Для доказательства Д. листьев на свету Гарро устроил такого рода опыт: он поместил в сосуд 100 грам. листьев вместе с чашкой раствора едкого кали, а потом замкнул сосуд снизу водой. Так как спустя некот. время уровень воды в сосуде поднялся, то отсюда он заключил о выделении листьями углекислоты и следовательно об их Д. на свету. - Энергия Д. находится также в тесной связи с явлениями роста. Чем быстрее растет растение, тем более поглощает кислорода и выделяет углекислоты. Д. молодых, прорастающих из семян растеньиц совершается весьма энергично, и вместе с тем оно сопровождается значительной тратой органического вещества. При более или менее продолжительном проростании в темноте [В темноте растения не могут ассимилироваться и пополнять убыль углерода] Д. может разрушить более половины всего органического вещества; путем такого разрушения и сожигания оно освобождает необходимую для постройки молодого растения энергию. Внутренние условия оказывают влияние однако не только на интенсивность Д., но и на качественную его сторону, меняя самое отношение CO 2 /O 2 , т. е. отношение объемов выделенной углекислоты и поглощенного кислорода. Иногда CO 2 /O 2 = 1, т. е. выделяется углекислоты столько же, сколько поглощается кислорода. Но отношение CO 2 /O 2 может быть и меньше и больше единицы. Так, например, у растущих органов (Палладин), а особенно у прорастающих маслянистых семян CO 2 /O 2 1. В первом случае, следовательно, происходит приобретение, ассимиляция кислорода, во втором - потеря его.

В противоположность внутренним условиям, внешние оказывают влияние только на энергию Д., нисколько не изменяя отношения CO 2 /O 2 . Влияние температуры в этом направлении наиболее сильно, в то же время оно и наилучше изведано. Энергия Д. до известного предела температуры (около 40° Ц.) возрастает почти прямо пропорционально повышению температуры, а затем остается постоянной до смерти растения. Что касается до света, то прямое влияние его сказывается, по опытам Бонье и Манжена, некоторым замедлением Д.; косвенно же свет может благоприятствовать Д., по крайней мере Д. хлорофиллоносных растений (Бородин), так как на свету увеличивается количество углеводов (результат ассимиляции), тех именно соединений, на счет которых и происходит процесс Д. Не без влияния остается на Д. растений, как и на Д. животных, и парциальное давление кислорода в окружающей атмосфере. - Хотя при Д. исчезают и убывают только безазотистые органические соединения - углеводы и жиры [По исследованиям Виноградского, серные бактерии и нитрифицирующие микроорганизмы окисляют минеральные вещества, пользуясь освобождающейся при этом энергией. Первые окисляют серовород до серы и серной кислоты, вторые окисляют аммиак в азотистую и азотную кислоту], но это еще не доказывает, что кислород воздуха при акте Д. непосредственно действует на эти вещества, разрушая и сожигая их; вероятнее, что они служат лишь непрямым материалом для Д. и что первоначально кислород воздействует на сложную частицу белка. Как у животных, и у растений процесс Д. развивает теплоту. Но так как растения легко теряют эту теплоту в окружающую среду, то температура тела их не выше температуры окружающего воздуха, а часто даже и ниже. Но в некоторые периоды жизни - во время прорастания семян и во время цветения, - температура растения может подняться на много градусов выше температуры окружающей среды (см. Теплота растений). В немногих случаях освобождающаяся при Д. энергия является даже в виде свечения или фосфоресценции. С достоверностью наблюдали такое свечение пока только у низших растений: у некоторых грибов и бактерий (см. Светящиеся растения). Наконец, внутреннее, или интрамолекулярное, Д. состоит в том, что растения, находясь в бескислородной среде и, следовательно, не поглощая кислорода, продолжают все-таки выделять углекислоту. Явление это имеет мало общего с обыкновенным нормальным Д. и сближается обыкновенно с процессами брожения (см. Интрамолекулярное Д. и Спиртовое брожение). Литературу специальную о Д. растений см.: Палладин, "Физиология растений" (1891); А. С. Фаминцын, "Учебник физиологии растений" (1887); Sachs, J. "Vorlesungen über Pflanzen-Physiologie" (1887); Pfeffer, W." Pflanzenphysiologie" (1881); Van-Tieghem, Ph. "Traité de Botanique" (1891).

Г. Надсон.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. - С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон . 1890-1907 .

Смотреть что такое "Дыхание растений" в других словарях:

Выделение растением углекислоты, не сопровождаемое поглощением кислорода. Опыты показали, что растения (плоды, листья, корни) в атмосфере, не содержащей кислорода, продолжают некоторое время выделять углекислоту и в то же время внутри, в тканях,… …

Одна из основных жизненных функций, совокупность пропессов, обеспечивающих поступление в организм О2, использование его в окислительно восстановительных процессах, а также удаление из организма СО2 и нек рых др. соединений, являющихся конечными… … Биологический энциклопедический словарь

ДЫХАНИЕ, дыхания, ср. (книжн.). Действие по гл. дышать. Прерывистое дыхание. Искусственное дыхание (приемы, применяемые для возобновления деятельности легких при временном ее прекращении; мед.). || Процесс поглощения кислорода живым организмом… … Толковый словарь Ушакова

Диафрагмальный (брюшной) тип дыхания у человека У этого термина существуют и другие значения, см. Клеточное дыхание … Википедия

Совокупность процессов, которые обеспечивают поступление в организм кислорода и выделение из него углекислого газа (внешнее Д.) и использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением содержащейся в … Большая советская энциклопедия

В общеупотребительном смысле обозначает ряд беспрерывно чередующихся во время жизни движений грудной клетки в форме вдоха и выдоха и обусловливающих, с одной стороны, прилив свежого воздуха в легкие, а с другой выведение из них уже испорченного… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Дыхание является самой совершенной формой окислительного процесса и наиболее эффективным способом получения энергии. Главное преимущество дыхания состоит в том, что энергия окисляемого вещества субстрата, на котором микроорганизм растет,… … Биологическая энциклопедия

Совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии, необходимой для… … Большой Энциклопедический словарь

ДЫХАНИЕ, процесс, в ходе которого воздух поступает в легкие и выводится из них с целью ГАЗООБМЕНА. При вдохе мыщцы диафрагмы поднимают ребра, увеличивая тем самым объем ГРУДНОЙ КЛЕТКИ, и воздух поступает в ЛЕГКИЕ. При выдохе ребра опускаются, и … Научно-технический энциклопедический словарь

ДЫХАНИЕ, ДЫХАНЬЕ, я; ср. 1. Вбирание и выпускание воздуха лёгкими или (у некоторых животных) иными соответствующими органами как процесс поглощения кислорода и выделения углекислого газа живыми организмами. Органы дыхания. Шумное, тяжёлое,… … Энциклопедический словарь

>>Дыхание листа

§ 28. Дыхание листа

Органические вещества из неорганических зеленое растение образует только на свету. Эти вещества используются растениями для питания. Но растения не только питаются. Они дышат, как все живые существа. Дыхание происходит непрерывно днем и ночью. Дышат все органы растения. Растения дышат кислородом, а выделяют углекислый газ, как животные и человек.

Убедиться в том, что растение дышит, позволяет опыт. Возьмем веточку какого-либо растения, на которой не меньше 10-12 листьев. Взамен веточки можно взять несколько листьев герани или примулы с длинными черешками. Веточку или поставим в стакан с водой. Стакан установим на тарелке, рядом с которой поставим другой стакан с прозрачной известковой водой. Затем все это закроем стеклянным колпаком или большой стеклянной банкой и поместим в темный шкаф 55 . В темноте растения, как вы уже знаете, не могут выделять кислород. В темном шкафу листья растений будут только дышать, а значит, поглощать кислород и выделять углекислый газ. От углекислого газа, выделяемого листьями, налитая в стакан известковая вода помутнеет. Дыхание листьев не прекращается и на свету, так как растения, как животные и человек, дышат круглые сутки - и на свету, и в темноте.

Значит, на свету в растении протекают два противоположных процесса. Один процесс - фотосинтез , другой - дыхание. Во время фотосинтеза создаются органические вещества из неорганических и поглощается энергия солнечного света. Во время дыхания в растении расходуются органические вещества, а энергия, необходимая для жизнедеятельности, освобождается. На свету в процессе фотосинтеза растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Вместе с углекислым газом растения на свету поглощают из окружающего воздуха и кислород, необходимый растениям для дыхания, но в гораздо меньших количествах, чем выделяют при образовании сахара. Углекислого газа при фотосинтезе растения поглощают гораздо больше, чем выделяют его при дыхании. Декоративные растения в комнате при хорошем освещении выделяют днем значительно больше кислорода, чем поглощают его в темноте ночью.