A növények szén-dioxidot lélegeznek be. Hogyan lélegeznek be oxigént a növények?

Mint tudják, a növények, mint bármely más élő szervezet, folyamatosan lélegeznek. Ehhez egyszerűen oxigénre van szükségük. Mind az egysejtű, mind a többsejtű növényeknek oxigénre van szükségük. Részt vesz a növény szöveteinek, sejtjeinek és szerveinek életfunkcióinak folyamataiban.

A legtöbb növény sztómáján és lencséjén keresztül szívja fel az oxigént a levegőből. A vízi növények onnan kapják vízi környezet egész test. A mocsaras helyeken termő növények bizonyos fajtáinak speciális légzőgyökerei vannak, amelyek a levegőből kapják az oxigént.

A légzés nagyon nehéz folyamat, amely az élő szervezetek sejtjeiben fordul elő, melynek során a szerves anyagok bomlása során a szervezet életfunkcióinak folyamataihoz szükséges energia szabadul fel. A szénhidrátok a légzési folyamatban részt vevő fő szerves anyagok. A növények légzési sebességét a fényben a csírák által felhalmozott szénhidrátok mennyisége határozza meg.

Egyszerűen fogalmazva, a légzés egy folyamatos folyamat, amelyben az oxigén, a szerves tápanyagok szervetlen anyagokká (vízzé és szén-dioxiddá) bomlanak, ami a növények által életfunkciókhoz felhasznált energia felszabadulásával jár.

A légzés a fotoszintézis ellentétes folyamata. A légzés folyamata szorosan összefügg az állandó oxigénfelvétellel nappal és éjszaka egyaránt. A légzés folyamata különösen intenzív a növény fiatal szerveiben és szöveteiben. A légzésszámot előre meghatározza a növények növekedésének és fejlődésének igénye. Az oxigén nagy része az osztódás és a sejtfejlődés zónáira esik. A kialakulását, valamint a károsodást, különösen a szervek levágását, a növényekben gyors légzés kíséri. A növekedés vége után, a levelek sárgulásával és különösen a ben téli időszak, a légzésszám jelentősen csökken, de semmi esetre sem áll le. A légzés a növények életének és fejlődésének elengedhetetlen feltétele.

Az élethez a növénynek műtrágyával és légzéssel kell megszereznie a számára szükséges anyagokat, valamint energiát. A felszívódott anyagok a szövetekben és sejtekben átalakuló folyamatok során olyan anyagokká válnak, amelyekből a növények felépítik testüket. A növények szervezetében előforduló anyagok minden átalakulását mindig energiafogyasztás kíséri. A zöld növény, amely elnyeli a fényenergiát, kémiai energiává alakítja, és összetett szerves vegyületekben halmozza fel. A légzési folyamatban, a szerves anyagok bomlása során ez az energia felszabadul, és a növény a sejtekben előforduló anyagok és életfolyamatok átalakulására használja fel.

A légzés és a fotoszintézis számos egymást követő kémiai folyamaton keresztül megy végbe, amelyek során az egyik anyag a másikká alakul át. Például a fotoszintézis során vízből és szén-dioxidból glükóz képződik, amely egy idő után keményítővé, rosttá, zsírokká és vitaminokká alakul. Ezek azok az anyagok, amelyekre a növénynek szüksége van az energia táplálásához és tárolásához.

A légzés teljes folyamata a növény sejtjeiben zajlik. Két szakaszból áll, amelyek során az összetett szerves anyagok egyszerű, szervetlen anyagokra - vízre és szén-dioxidra - bomlanak. Az első szakaszban a folyamatot felgyorsító fehérjék segítségével a glükózmolekulák hasadnak. Ennek eredményeként a glükózból egyszerű szerves vegyületek képződnek, és az energia kis része felszabadul. Ez a szakasz a légzési folyamat a citoplazmában termelődik. A második szakaszban az első szakaszban képződött, oxigénnel reagáló egyszerű szerves anyagok oxidálódnak, azaz vizet és szén-dioxidot képeznek. Ez rengeteg energiát termel. A légzési folyamat második szakasza csak a mitokondriumban lévő oxigén kölcsönhatásával történik.

Ebből következik, hogy a légzési folyamat során az összetettebb szerves anyagok egyszerűbb szervetlen vegyületekké - vízzé és szén-dioxiddá - bomlanak. Ebben az esetben a növényt energiával látják el. Szinkron módon különböző kémiai komponensek átvitele megy végbe egyik vegyületről a másikra. Az anyagok ilyen átalakulását a növényi szervezetben anyagcserének nevezik. Az anyagcsere a létfontosságú tevékenység egyik fontos jele. A növényi testben végbemenő különféle kémiai átalakulások kombinációja, amelyek biztosítják a növény növekedését, fejlődését, szaporodását, valamint folyamatos érintkezést környezet.

Az anyagcsere a test minden szervét egyetlen egésszé egyesíti. Ugyanakkor ennek az anyagcserének köszönhetően a szervezet kapcsolatba kerül a környezettel. Abból a növény felszívódik szükséges anyagokat gyökereken és leveleken keresztül, majd létfontosságú tevékenységének termékeit a környezetbe juttatja. A légzési folyamat, a táplálkozáshoz hasonlóan, az anyagcsere, és ennek következtében a növényi élet fő feltétele.

Még a légzés során a szervezetben lezajló biokémiai reakciók is megegyeznek a növényekben és az állatokban. De mi is az a légzés, és miért van szükségünk oxigénre? Az élelmiszerekből beszerzett szerves anyagok oxidálásához szükséges. Amikor az élelmiszer oxidálódik, a szerves molekulákban lévő energia felszabadul. Vagyis a légzés szükséges az energia megszerzéséhez. Természetesen a növényeknek nincs szájuk vagy tüdejük, és nem lélegeznek úgy, mint az emberek. De az elv ugyanaz: a növények lélegeznek, oxigént vonnak ki, hogy energiához jussanak.

Az ókorban nem volt oxigén a Föld légkörében, viszont sokkal több volt a szén-dioxid. A növények kifejlesztették azt a képességet, hogy felszívják a szén-dioxidot, és a napból energiát nyerve kialakítják belőle a szükséges anyagokat. És oxigént bocsátottak ki a légkörbe, ami életet adott az egész "lélegző világnak". Nos, hogyan működik mindez a tapasztalatok alapján?

A tudósok végeztek érdekes tapasztalat. Káposztát és répát eleinte a levegőben termesztettek. Aztán a növények felét egy kamrába helyezték, amelyben csak 2,5% oxigén volt. A tétel másik felét, a kontroll növényeket 21%-os oxigéntartalmú levegőnek tesszük ki. Ezeket és más növényeket is éjjel-nappal megvilágították. Azt gondolhatnánk, hogy az oxigén nélküli növények elpusztulnak, de ez nem igaz. Hat nap után kétszer annyit nyomtak, mint a kontrollok!

De hogy is van ez? A növények oxigén nélkül lélegeznek?.. Csak arról van szó, hogy a növények nagyon hatékonyan tudják felhasználni az energiát napfény. És amikor a fény sötétté változik, a növények egyik energiaforrásról a másikra váltanak. Fényben a fény energiáját felhasználva szerves anyagokat szintetizálnak, sötétben pedig lélegeznek, energiát vonnak ki a fényben képződött anyagok oxidálásával. Ezt a légzést sötétnek nevezik. Egy ilyen kapcsoló lehetővé teszi az üzem számára, hogy megtakarítsa a belső tartalékokat, mivel a napfény rendelkezésére áll - külső energiaforrás.

A növények azonban belélegzik a fényt. De ez csak árt nekik. Amikor oxigént vesznek fel, szén-dioxidot, fő táplálékot bocsátanak ki. Ezért lassabban kezdenek növekedni. Igaz, még mindig vannak olyan növények, amelyek nem lélegzik fényt. Ez a kukorica és cukornád. Köztudott, hogy milyen gyorsan és erőteljesen nőnek.

Egyelőre csak hipotézisek vannak a könnyű légzés megjelenésének okáról. A tudósok szerint a fénylégzés a primitív fotoszintetikus organizmusok és a nem fotoszintetikus, lélegző organizmusok szimbiózisából jött létre. A szimbiózis kölcsönös befolyásolás, amely mindkét fél számára előnyös. A vízben élő kisméretű fotoszintetikus anyagok szén-dioxidot szívtak fel a környezetből és oxigént szabadítottak fel. Ha a környezetben nem lennének lélegző organizmusok, amelyek ellenkezőleg oxigént szívtak fel és szén-dioxidot bocsátanának ki, akkor hamarosan az életkörülmények elviselhetetlenné válnának a fotoszintetikus folyamatok számára. Ezért csak azok maradtak életben, amelyek viszont valamilyen módon hasznosak voltak a nem fotoszintetikus anyagokhoz. A hasznosság egyik módja lehet néhány olyan anyag elkülönítése, amelyeket a nem fotoszintetikusok megehetnek. Ilyen anyag lehet a glikolsav, a fotoszintézis során képződő anyagok egyike. Néhány modern alga is izolálja. Így a fotoszintetikusok glikolsavval "etették" a nem fotoszintetikusokat, így azok oxigént szívtak fel a környezetből, oxidálva a glikolsavat. A glikolsav az az anyag, amely számos biokémiai átalakuláson keresztül a növényekben oxidálódik, és a fény légzése során szén-dioxid képződik. Ez azt jelenti, hogy minél több oxigén van a környezetben, annál több glikolsav képződik, annál intenzívebb a fénylégzés, és minél több a fotoszintézis során elnyelt szén-dioxid kerül vissza a környezetbe.

Valószínűleg ugyanígy fejlődött ki a növényekben a szén-dioxid koncentrációnak megfelelő fénylégzés szabályozásának képessége. A lélegző organizmusok nemcsak felszívták az oxigént a környezetből, ami nem kívánatos a fotoszintetikus folyamatokhoz, hanem dúsította is azt. szén-dioxid szükséges számukra.

Csodálatos bolygónkon minden növény oxigént bocsát ki: a fák az utcán, az algák a parkos tavában, kis kaktusz az ablakodon... A szárazföldön ez a folyamat észrevehetetlen: nem látjuk, hogyan adják le a növények oxigént, ahogy azt sem látjuk, amikor belélegzjük. De a víz alatt láthatja, hogyan jelennek meg apró buborékok az algák felett. A növényeknek köszönhetően az oxigén a Föld légkörének több mint 1/5-ét teszi ki – ez a tökéletes arány a légzésünkhöz. A 17. században a tudósok kezdték megérteni, hogy a növények oxigént bocsátanak ki. Először arra voltak kíváncsiak, honnan származik a levegő oxigénje, mert feltételezéseik szerint a légkör biztosan elvesztette azt. Hiszen a tűz éjjel-nappal ég sok helyen a bolygón, miközben oxigént éget. Állatok milliárdjai lélegeznek be oxigént, használják fel, majd kilélegzik a szén-dioxidot. Miért nem nő a szén-dioxid százalékos aránya a levegőben? És miért nem tűnt el még az oxigén?

Egyes tudósok észrevették, hogy egy kis zárt térben lévő gyertya idővel elhalványul, mivel az összes oxigént elhasználta. Ez azonban újra fellángol, ha egy élőlényt tartasz egy ideig ebben a térben. zöld növény. Nyilvánvalóvá vált, hogy a növények oxigént bocsátanak ki. De hogyan és miért?

Így megy minden. A zöld növények a nap energiáját használják fel, hogy élelmet – cukrot – állítsanak elő maguknak. Cukor és keményítő előállításához vizet vesznek el a talajból és szén-dioxidot a levegőből. Más szavakkal, oxigén szabadul fel, amikor a növényeket takarmányozzák, ami azt jelenti, hogy ez ugyanúgy melléktermék a növényi élelmiszergyárban, mint kellemes illatú a pékségben kenyérsütés közben.

A növények leveleinek zöld színe ennek a rendkívüli folyamatnak a legfontosabb összetevője, mivel ez a klorofill pigment színe. Emlékszel a vízre, amit a növények felszívnak a talajból? Minden vízmolekula két hidrogénatomból és egy oxigénatomból áll. A növényi levelekben lévő klorofill a napfény energiáját használja fel a vízmolekulák lebontására, elválasztva a hidrogént az oxigéntől.

Az atomok egy része ismét „összetapad”, és újra vízzé alakul. Ez sokkal több energiát szabadít fel, mint amennyire a növénynek szüksége van; a növény energiát használ fel az ATP (adenozin-trifoszfát) nevű anyag előállítására. Az ATP a szén-dioxidból szedi ki a szenet, a felhasadt vízből pedig a hidrogént, és mindezt cukrokká alakítja – növények táplálékává! A megosztott víz oxigénje csak a levegőben marad. Így a Föld légköre folyamatosan oxigénnel gazdagodik, mert a növények szeretik az édességet. Ezt az egész folyamatot ún fotoszintézis- görögül fordítva azt jelenti: "összekapcsolódni a fényben".

Éjszaka, amikor nincs fény, a növények úgy viselkednek, mint az emberek - oxigént fogyasztanak a levegőből, és szén-dioxidot szabadítanak fel. Nappal a növények is „beszívnak” némi oxigént, de többnyire fotoszintézis folyamaton mennek keresztül, melynek során sokkal több oxigén szabadul fel, mint amennyit elfogyasztanak.

A légkört oxigénnel dúsító fotoszintézis és a szén-dioxiddal telítő állatok légzése kiegyensúlyozza egymást. De a 19. század óta a szén-dioxid szintje gyorsan emelkedni kezdett. Mert a szén-dioxid elnyeli naphő, egyre több aggodalomra ad okot Üvegházhatás”, aminek következtében a Föld átlaghőmérséklete növekszik. De még enyhe növekedésük is szárazságot okozhat, megnövelheti a sivatagok területét, ami a táplálék mennyiségének csökkenését vonja maga után a Földön.

A légzés az egyik legfontosabb élettani anyagcsere-folyamat a növényekben, melynek eredményeként az oxigén felszívódik és oxidálódik. szerves anyag szén-dioxid felszabadulásával. A növény minden élő szerve, sejtje és szövete lélegzik. Légzéskor energia szabadul fel, aminek köszönhetően számos élettani folyamat játszódik le. Az üzem által fel nem használt energia egy része hőként szabadul fel. NÁL NÉL normál körülmények között A fő légúti anyag a szénhidrátok (cukrok).

A légzés során keletkező kezdeti és végső anyagcseretermékekről a légzés alapegyenlete ad képet: C6 H12 O6 + 6*O2 = 6*CO2 + 6*H2O + + + 674 kcal (cukor + oxigén = szén-dioxid + víz ). Amint ebből az egyenletből látható, a légzés során víz képződik. Tanulmányok kimutatták, hogy szélsőséges kiszáradási körülmények között a növény fel tudja használni ezt a vizet, és megakadályozza magát a haláltól.

Az oxigén hozzáférése a növény minden szervéhez a légzés egyik fő feltétele. Hiányában a növény egy ideig lélegezni tud a vízből kivont oxigénnek és magának a növénynek a cukrainak köszönhetően. Az ilyen anaerob légzés azonban csak rövid ideig lehetséges.

Nál nél hosszan tartó hiány oxigén, a növény elpusztul. Rossz talajművelés esetén vagy vizes talajon a növények gyökerei hiányoznak a levegőből, és emiatt oxigénhiányosak. A gyökérrendszer oxigénéhezése lelassítja a víz felszívódását a talajból és mozgását a növényben. Ezért amikor a víz stagnál külön szakaszok területen a legtöbb növény elpusztul. Sok vadmocsár és vízi növények van speciális eszközök hogy a gyökereket oxigénnel látják el. Ez egy levegővel töltött intercelluláris üregek rendszere, vagy egy speciális levegőhordozó szövet (aerenchyma) a kéregben, például egy nádban. Néhány mocsár trópusi növények speciális léggyökerek vannak.

A légzési folyamat intenzitását a felszabaduló szén-dioxid vagy az elnyelt oxigén mennyisége határozza meg. Fiatal növényben intenzívebb a légzés, az életkor előrehaladtával intenzitása csökken. A levelek intenzívebben lélegeznek, mint a szárak és a gyökerek. Virágzás közben a virágokban fokozódik a légzés, a növény többi szervében pedig csökken. Erősen megnövekszik a gyümölcsérés során.

Az árnyéktűrő növények gyengébben lélegeznek, mint a fénykedvelők. Az alpesi növényeket fokozott légzési sebesség jellemzi. A penészgombák és baktériumok légzése nagyon aktív.

A légzés intenzitását erősen befolyásolja a levegő hőmérséklete: a hőmérséklet 5-ről 40 ° -ra emelkedik, majd hirtelen csökken. A légzés a hőmérséklet csökkenésével csökken, de az áttelelő növényeknél már -20°C-on is kimutatható. Amikor a hőmérséklet 3-5°-ra süllyed, a légzés lelassul, ezáltal több ezer tonna lélegeztetésre fordított szerves anyag megtakarítását teszi lehetővé a termény tárolása során. Mechanikai sérülés a növények fokozzák a légzést.

A levegőben lévő szén-dioxid mennyiségének növekedésével a légzés csökken. Ezt használják gyümölcsök és szőlő tárolásakor, valamint szilázs, széna lerakásakor, szén-dioxid tároló létesítményekbe szivattyúzásakor. A levegőnél nehezebb lévén a szén-dioxid kiszorítja a siló- és szénatömegből, elnyomja a légzést, nem engedi felmelegedni a megőrzött masszát, jól megőrzi.

Teljesen eltérő, adott életkörülményekhez megfelelő rendszerek miatt fordulhat elő. Ezek lehetnek sztómák és lencsék – olyan speciális szervek, amelyek közvetlenül a környező levegőből képesek oxigént fogadni és asszimilálni, és az összes szerv és a környezet közötti gázcserét szolgálják. A növények és a gyökerek lélegeznek, magukba szívják az életet szükséges gáz vizes élőhelyi körülmények között. Nagylevelű növényekben, valamint benn trópusi fajok a gázelnyelés folyamatában egyszerre vesz részt a teljes élőfelület, minden részével, és azok a növények, amelyek vízben nőnek.

Légzési folyamat

Ismeretes, hogy magában a légzési folyamatban két fő anyag képződik: a légkörbe kerülő szén-dioxid és a közönséges víz, amelyet maga a növény halmoz fel. Az összes energia, amely a szerves komponensek egyszerűbbre bomlásának ilyen reakcióját kíséri, a növényi létfontosságú tevékenység normális szintjének kialakítására és fenntartására, ágainak, gyökereinek és gyümölcseinek további növekedésére és aktív fejlődésére irányul.

Ne keverje össze a légzést a fotoszintézis összetett folyamatával. Ezek a jelenségek teljesen ellentétesek. Ha az első az oxigén közvetlen felszívódásával a növény összes rendelkezésre álló eleme által, valamint az energia és a szén-dioxid aktív felszabadulásával megy végbe, akkor a második éppen ellenkezőleg, a nap, a gáz és a víz energiáját használja fel, hogy különösen összetett anyagok, mint például cukor és oxigéngáz.

A légzési folyamat jellemzői

A talajban a növények a gyökereiken keresztül lélegeznek, és nem gáz szabadul fel, hanem szén-dioxid. Ez azért kíváncsi hagymás növények aktívabb oxigénfelvételi folyamatot vezetnek, mint a gyökeres növények, de ez egyáltalán nem jelenti azt, hogy például a dekoratív beltéri hagymás növények felszívják a helyiségben lévő összes oxigént. Nem csak lélegzik, hanem „kilélegzik”.

Az élő növények légzésének intenzitása természetesen nem hasonlítható össze a légzéssel, és közvetlenül függ az életkortól és az aktuális szükségletektől. Tehát különösen a fiatal, gyors hajtások esetében az összes sejt növekedéséhez és a további virágképződéshez az oxigénnek természetesen több oxigénre van szüksége, mint a kifakult és megsárgult növényeknek, amelyek egyfajta hibernációba készülnek, lelassítva az összes biológiai folyamatot. Fontos megjegyezni, hogy a virágok légzése sokkal intenzívebb, mint ugyanazon növény leveleinek légzése, amelyek viszont aktívabbak ebben a folyamatban, mint a közönséges szárak és termések.

Kísérletileg bebizonyosodott, hogy a légzés közvetlenül függ az uralkodó hőmérséklet szintjétől, és a hőmérő növekedésével növekszik. A fény hozzájárul a szénhidrátok szintjének növekedéséhez is, azon vegyületekhez, amelyek aktív résztvevőivé válnak az oxigénfelvételi rendszerben. magasabb rendű növények egy anaerob, anoxikus folyamat különleges képességével vannak felruházva, amely az élőlény teljes belső potenciálját felhasználva bomlási reakciók segítségével megy végbe. szerves vegyületek.

Kapcsolódó videók

Az ember vagy nem vesz észre néhány dolgot a természetben, vagy olyan hétköznapinak tartja őket, hogy nem is gondol arra, hogyan lehet ezt elrendezni. Például ritkán emlékszik valaki egy iskolai tanfolyamról, hogyan lélegzik a növények. És ha emlékeznek, akkor csak az alapvető feltételekre és rendelkezésekre. Ugyanakkor kevesen gondolnak bele, hogyan is néz ki mindez a gyakorlatban.

A növények elsősorban leveleiken keresztül jutnak oxigénhez. Mindegyikben van egy meglehetősen erős védőburok ellenére kis lyukak gázcserére, úgynevezett sztómák.

A levélsejtek kloroplasztokat tartalmaznak, amelyeknek köszönhetően képesek kinyílni és zárni. A légzősejtek a levél alján találhatók.

Nem igaz az a közhiedelem, hogy az ember jól alszik egy növényekkel teli szobában. Végül is éjszaka a növények aktívan fogyasztanak oxigént és szén-dioxidot bocsátanak ki.

A légzőrendszer nem olyan összetett, mint az emberé, de nem kevésbé fontos. A növények a kéreg és a szár repedésein keresztül is lélegezhetnek. Az oxigén, amikor belép, megkezdi mozgását a sejtközi tereken keresztül, majd feloldódik a sejtfalakat tápláló vízben. Tehát magukba a sejtekbe kerül.

Vannak kivételek, például tavirózsa és egyéb tavirózsa. A szár víz alatti részében légüregek vannak, amelyek az ilyen növények légzőrendszerének alapját képezik.

Mi a növényi légzés fő szerepe

Először is, és ez a fő szempont, a légzés elősegíti a növények növekedését, és forrásként szolgál új szervek kialakulásához a zöldterületeken. Ha a légzés zavart okoz, az könnyen a növény pusztulásához vezethet.

Ha szereti a virágokat termeszteni, rendszeresen törölje le őket. nedves ruhával portól, és vízzel is permetezzük. Ez segít nekik megfelelően lélegezni és tovább nőni.

A légzés során a növények a fotoszintézis során keletkező szénhidrátokat használnak fel. A fotoszintézis folyamata a nappali órákban megy végbe, mert. csak napfény hatására szabadulhat fel növények számára szükséges anyagokat. Éjszaka mindezt tápanyagok minden szövetben eloszlik.

A légzés az ellenkező folyamat, amikor az élő szervezet inkább költeni kezd, mint felhalmozni.

Kapcsolódó videók