Ce respiră plantele și ce expiră? Cum respiră plantele? Studiu practic al problemei

S-a stabilit că reacțiile biochimice care apar în corpul oamenilor și al animalelor sunt aceleași. Respiră plantele? În cursul multor experimente, oamenii de știință au dat un răspuns pozitiv la această întrebare.

Oxigenul este necesar pentru oxidarea substanțelor organice. În acest caz, energia care este conținută în molecule este eliberată. Dar dacă o persoană are o gură, plămâni, nas prin care oxigenul intră în corp, cum respiră plantele? Mai multe despre asta mai târziu în articol.

Informatii generale

În cele mai vechi timpuri, era lipsit de oxigen. Cu toate acestea, au fost destul de mulți. În procesul de evoluție, plantele și-au dezvoltat capacitatea de a o absorbi. Ca rezultat, energia lumina soarelui a fost transformat în și oxigenul a fost eliberat în atmosferă, ceea ce a dat viață altor organisme. Unul dintre primele experimente, în timpul căruia s-a aflat cum respiră plantele, a fost un experiment cu sfeclă și varză. La început, au fost cultivate culturi în aer liber. Apoi jumătate dintre ele au fost plasate într-o cameră în care conținutul de oxigen era de aproximativ 2,5%. Cealaltă parte a rămas în aer, în care se afla O 2

21%. Iluminarea atât a acestora, cât și a altora a fost efectuată non-stop. Se aștepta ca plantele plasate în cameră să moară fără oxigen. Cu toate acestea, șase zile mai târziu, greutatea lor a fost semnificativ mai mare decât cele care au rămas în aer. Cum respiră plantele fără oxigen? Mai multe despre asta mai târziu.

Cum respiră plantele în lumină și în întuneric?

Cert este că reprezentanții florei sunt capabili să folosească energia solară foarte eficient. La începutul întunericului, există un fel de „comutare” de la o sursă la alta. Cum respiră plantele în lumină și în întuneric? La înscriere energie solara sinteza substantelor organice. La debutul întunericului are loc procesul de oxidare a compușilor. În ultimul caz, se vorbește despre respirație „întunecată”, iar în primul caz, respirație „luminoasă”. Capacitatea pentru o astfel de comutare permite economisirea rezervelor interne de energie. Dar reprezentanții florei respiră în lumină, dar acest proces nu îi aduce beneficii. Prin absorbția dioxidului de carbon. Este hrana lor principală. Ca urmare, creșterea încetinește oarecum. Există, totuși, astfel de reprezentanți ai florei, pe care lumina nu îi împiedică să se dezvolte. Respirația ușoară, de exemplu, nu se găsește în porumb.

Motive pentru dezvoltarea respirației ușoare

Începutul, așa cum sugerează oamenii de știință, a fost simbioza organismelor primitive fotosintetice cu cele non-fotosintetice. Simbioza este înțeleasă ca participare reciprocă la procese care sunt benefice pentru ambele părți. Micile fotosintetice care trăiau în apă au absorbit dioxidul de carbon din mediu, eliberând în același timp oxigen. Dacă nu ar exista organisme de respirație care absorb O 2 în mediu, atunci s-ar crea condiții insuportabile pentru fotosinteză. Dar în procesul de evoluție au supraviețuit și acei reprezentanți ai lumii organice care erau oarecum utili pentru non-fotosintetice.

Unul dintre compușii care se formează în timpul fotosintezei este acidul glicolic. Această substanță este secretată și de unele alge moderne. Ca rezultat, non-fotosinteticele au primit acid glicolic din fotosintetice. Aceasta, la rândul său, a contribuit la o creștere a consumului de oxigen pentru oxidarea compusului.

Concluzie

Acidul glicolic este aceeași substanță care, în cursul mai multor reacții biochimice, se oxidează și formează dioxid de carbon.

În consecință, putem concluziona că cu cât este mai mult oxigen în aer, cu atât se formează mai mult acid glicolic. Acest lucru asigură o intensitate mai mare a respirației ușoare. Ca urmare, miercuri, cantitate mare dioxid de carbon. Oamenii de știință sugerează că, conform unui principiu similar, plantele au dezvoltat capacitatea de a regla respirația ușoară în conformitate cu nivelul de dioxid de carbon din aer. Organismele nu numai că au absorbit oxigenul din mediu, care dăunează fotosintezei, dar au emis și dioxid de carbon, de care aveau nevoie.

Experimente

Puteți vedea în practică cum respiră plantele. clasa a 6-a curiculumul scolar Biologia acoperă această problemă în detaliu. Pentru a observa procesul, puteți lua o foaie floare de interior. În plus, veți avea nevoie de o lupă, un recipient transparent umplut cu apă, un tub de cocktail. Experiența care demonstrează că plantele respiră permite nu numai înțelegerea cursului procesului, ci și proba în oxigen. Pe foaia tăiată puteți vedea găuri mici. O parte din probă este scufundată în apă și se notează bule. Există o altă modalitate de a vedea cum respiră plantele. Pentru a face acest lucru, luați o sticlă, turnați apă în ea, lăsând aproximativ doi până la trei centimetri gol. Se introduce o frunză pe o tulpină lungă, astfel încât vârful acesteia să fie scufundat în lichid. Deschiderea sticlei este acoperită etanș cu plastilină (în loc de dop). Se face o gaură în el pentru un pai, care se introduce astfel încât să nu atingă apa. Aspirați aerul din sticlă printr-un pai. Din tulpina scufundată în apă, bulele vor începe să iasă în evidență.

Respirația este condiția vieții. În procesul de respirație este eliberată energia folosită de organisme pentru viață. Pe scurt și clar despre respirația plantelor vor fi discutate în acest articol.

Ce este respirația

Fiecare celulă are nevoie de energie pentru a trăi. Energia se obține din descompunerea substanțelor organice în procesul de respirație. Această scindare are loc sub influența oxigenului și se mai numește și oxidare. Rezultatul este apă, dioxid de carbon și energie liberă.

Energia în care are nevoie o plantă se găsește legături chimice materie organică complexă. Inițial, aceasta este energia soarelui, stocată în molecule complexe prin fotosinteză.

Respirația la plante nu este fundamental diferită de respirația animalelor sau a ciupercilor. Ceea ce emit plantele gazoase în timpul respirației, același lucru este emis de orice alte organisme. Acesta este dioxid de carbon.

Orez. 1. Schema respirației plantelor.

Se știe că în lumină plantele eliberează și oxigen, dar acest lucru se întâmplă ca urmare a unui alt proces - fotosinteza.

Respirația se desfășoară non-stop, astfel încât formarea de dioxid de carbon are loc în mod constant. De asemenea, oxigenul trebuie furnizat în mod constant celulelor plantelor pentru viața lor normală.

TOP 3 articolecare citesc împreună cu asta

Același lucru este valabil și pentru planta în ansamblu.

Astfel, respirația include două procese:

• respirație celulară;
• schimbul de gaze din plante cu mediul.

Respirația celulelor vegetale

Mitocondriile sunt centrii respiratori ai celulei. Se găsesc și la animale.

În aceste organele are loc oxidarea substanțelor organice. De obicei, aceste substanțe sunt carbohidrați, dar respirația poate proveni și din proteine ​​sau grăsimi.

Energia este eliberată în timpul oxidării. Apa rămâne în celulă, în timp ce dioxidul de carbon părăsește celula prin difuzie și poate fi folosit imediat în fotosinteză.

Procesul de respirație este treptat. Apa și dioxidul de carbon nu se formează imediat, ci sunt produse finite. Înainte de aceasta, în cursul multor reacții, alte substanțe, acizi organici, se formează și se descompun din nou.

Schimbul de gaze cu mediul

Spre deosebire de animale, plantele nu au organe respiratorii speciale. Schimbul de gaze se realizează prin găuri în țesuturile tegumentare:

• stomate;
• linte.

Stomatele sunt situate pe frunze. Fiecare dintre ele are celule care pot modifica turgența (conținutul de apă) și pot închide deschiderea stomatică. Fantele stomatice realizează schimbul de gaze și evaporarea apei de către frunze.

Orez. 2. Stomate la microscop.

Lintea este fante mai mari pe tulpini decât stomatele.

Orez. 3. Linte pe trunchi de mesteacăn.

Aerul poate pătrunde și în țesuturile plantelor sub formă dizolvată.

Respirația și fotosinteza

Există o legătură între procesele de respirație și fotosinteză. Aceste procese sunt opuse, iar în plantă urmează unul după altul.

Fotosinteza este o modalitate de nutriție. În timpul acestui proces se formează substanțe care conțin energie primită sub formă de lumină.

Respirația este o modalitate de a elibera energia stocată în nutrienți.

respirația în diferite părți ale plantei

Intensitatea respirației nu este aceeași în diferite organe. Respirația cea mai activă

• semințe germinate;
• flori ce înfloresc;
• organe în creștere.

Rădăcinile, ca și organele de deasupra solului, respiră. Pentru respirația normală a rădăcinilor, este necesar să slăbiți solul.

Ce afectează intensitatea respirației

Factorii care afectează intensitatea respirației sunt:

• temperatura;
• umiditate;
• continutul de oxigen din aer.

Când oricare dintre acești factori crește, respirația devine mai intensă.

Omul controlează respirația semințelor și fructelor pentru a păstra recolta și sămânță. Pentru a face acest lucru, în incinta în care sunt depozitate semințele, se întreține umiditatea necesară temperatura si furnizarea de aer proaspat.

Ce am învățat?

Studiază în clasa a VI-a Acest subiect, am aflat că respirația plantelor este un proces care oferă celulelor energie. Plantele au nevoie de oxigen la fel de mult ca dioxidul de carbon. Procesele de respirație și fotosinteză implică aceleași substanțe. La respiratie, oxigen si materie organică sunt inițiale, iar apa și dioxidul de carbon sunt produse finale. În fotosinteză, este adevărat opusul.

Test cu subiecte

Raport de evaluare

Rata medie: 4 . Evaluări totale primite: 188.

După cum știți, plantele, ca orice alte organisme vii, respiră continuu. În acest scop, au nevoie pur și simplu de oxigen. Atât plantele unicelulare, cât și cele multicelulare au nevoie de oxigen. El participă la procesele funcțiilor vitale ale țesuturilor, celulelor și organelor plantei.

Majoritatea plantelor absorb oxigenul din aer prin stomatele și lintea lor. plante acvatice ia de la mediu acvatic tot corpul. Anumite tipuri de plante care cresc în locuri mlăștinoase au rădăcini respiratorii speciale care primesc oxigen din aer.

Respirația este foarte proces dificil, care apare în celulele organismelor vii, în procesul cărora, în timpul descompunerii substanțelor organice, se eliberează energia necesară proceselor funcțiilor vitale ale organismului. Carbohidrații sunt principala substanță organică implicată în procesul respirației. Rata respirației la plante este determinată de cantitatea de carbohidrați acumulată de muguri la lumină.

Mai simplu spus, respirația este un proces continuu care implică oxigen, descompunerea nutrienților organici în substanțe anorganice (apă și dioxid de carbon), care este însoțit de eliberarea de energie folosită de plante pentru funcțiile vieții.

Respirația este procesul opus fotosintezei. Procesul de respirație este strâns legat de absorbția constantă a oxigenului, atât ziua, cât și noaptea. Procesul de respirație este deosebit de intens în organele și țesuturile tinere ale plantei. Frecvența respiratorie este predeterminată de nevoia de creștere și dezvoltare a plantelor. Majoritatea oxigenului cade în zonele de diviziune și dezvoltare celulară. Formarea, precum și deteriorarea, în special tăierea organelor, este însoțită de respirație rapidă a plantelor. După sfârșitul creșterii, cu îngălbenirea frunzelor și, mai ales în perioada de iarna, frecvența respiratorie este redusă semnificativ, dar în niciun caz nu se oprește. Respirația este o condiție indispensabilă pentru viața și dezvoltarea plantelor.

Pentru a trăi, o plantă are nevoie să obțină, prin îngrășăminte și respirație, substanțele de care are nevoie, precum și energie. Substantele absorbite in procesul de transformare in tesuturi si celule devin substante din care plantele isi construiesc corpurile. Toate transformările substanțelor care au loc în corpul plantelor sunt întotdeauna însoțite de un consum de energie. planta verde, absorbind energia luminoasă, o transformă în energie chimică și se acumulează în compuși organici complecși. În procesul respirator, în timpul descompunerii substanțelor organice, această energie este eliberată și utilizată de plantă pentru transformarea substanțelor și proceselor vitale care au loc în celule.

Respirația și fotosinteza se desfășoară prin numeroase acțiuni chimice succesive în care o substanță este transformată în alta. De exemplu, în timpul fotosintezei, glucoza se formează din apă și dioxid de carbon, care după un timp este transformată în amidon, fibre, grăsimi și vitamine. Acestea sunt substanțele de care planta are nevoie pentru a se hrăni și a stoca energie.

Întregul proces de respirație are loc în celulele plantei. Include două etape, în timpul cărora substanțele organice complexe se descompun în cele simple, anorganice - apă și dioxid de carbon. În prima etapă, cu ajutorul proteinelor care accelerează procesul, moleculele de glucoză sunt scindate. Ca rezultat, din glucoză se formează compuși organici simpli și o mică parte din energie este eliberată. Această etapă procesul respirator este produs în citoplasmă. În a doua etapă, substanțele organice simple care s-au format în prima etapă, reacționând cu oxigenul, sunt oxidate, adică formează apă și dioxid de carbon. Acest lucru generează multă energie. A doua etapă a procesului respirator are loc numai cu interacțiunea oxigenului în mitocondrii.

Rezultă că în procesul respirator, substanțele organice mai complexe se descompun în compuși anorganici mai simpli - apă și dioxid de carbon. În acest caz, instalația este asigurată cu energie. În mod sincron, are loc un transfer al diferitelor componente chimice de la un compus la altul. Astfel de transformări ale substanțelor într-un organism vegetal se numesc metabolism. Metabolismul este unul dintre semnele importante ale activității vitale. Este o combinație a diferitelor transformări chimice care au loc în corpul plantei, care asigură creșterea și dezvoltarea plantei, reproducerea acesteia, precum și contactul continuu cu mediu inconjurator.

Metabolismul unește toate organele corpului într-un singur întreg. În același timp, datorită acestui metabolism, organismul se conectează cu mediul. Din ea planta se absoarbe substante necesare prin rădăcini și frunze, după care produce în mediu produsele activității sale vitale. Procesul respirator, ca și alimentația, este condiția principală pentru metabolism și, în consecință, pentru viața plantelor.

Poate apărea din cauza unor sisteme complet diferite, potrivite pentru condițiile de viață date. Acestea pot fi stomatele și lenticelele - organe speciale care pot primi și asimila oxigenul direct din aerul înconjurător și servesc pentru schimbul de gaze între toate organele și mediul înconjurător. Plantele și rădăcinile respiră, absorbind viața gazul necesarîn condiţii de zone umede. În plantele cu frunze mari, precum și în specii tropicaleîn procesul de absorbție a gazului, întreaga suprafață vie este implicată deodată, cu toate părțile, și acele plante care cresc în apă.

Procesul de respirație

Se știe că în procesul de respirație în sine se formează două substanțe principale: dioxid de carbon, eliberat în atmosferă și apa obișnuită, acumulată de planta însăși. Toată energia care însoțește o astfel de reacție de descompunere a componentelor organice în altele mai simple merge la stabilirea și menținerea unui nivel normal de activitate vitală a plantelor, creșterea ulterioară și dezvoltarea activă a ramurilor, rădăcinilor și fructelor sale.

Nu confunda respirația cu procesul complex de fotosinteză. Aceste fenomene sunt complet opuse. Dacă primul are loc cu absorbția directă a oxigenului de către toate elementele disponibile ale plantei și eliberarea activă de energie și dioxid de carbon, atunci a doua, dimpotrivă, folosește energia soarelui, a gazului și a apei pentru a crea în special substanțe complexe, cum ar fi, de exemplu, zahărul și oxigenul gazos.

Caracteristicile procesului respirator

În sol, plantele respiră prin rădăcini și nu se eliberează gaz, ci dioxid de carbon. Este curios că plante bulboase conduce un proces mai activ de absorbție a oxigenului decât plantele cu rădăcini, dar asta nu înseamnă deloc că, de exemplu, plantele decorative bulboase de interior vor absorbi tot oxigenul din cameră. Ei nu doar respiră, ci și „expiră”.

Însăși intensitatea respirației plantelor vii, desigur, nu este comparabilă cu respirația și depinde direct de vârstă și nevoile actuale. Deci, mai ales lăstarii tineri, rapizi, pentru creșterea tuturor celulelor și formarea în continuare a florilor, oxigenul, desigur, are nevoie de mai mult oxigen decât plantele decolorate și îngălbenite, pregătindu-se să intre într-un fel de hibernare, încetinind toate procesele biologice. Este important de menționat că respirația florilor este mult mai intensă decât respirația frunzelor aceleiași plante, care, la rândul lor, sunt mai active în acest proces în comparație cu tulpinile și fructele obișnuite.

S-a dovedit experimental că respirația depinde direct de nivelul temperaturilor predominante și crește odată cu creșterea termometrului. De asemenea, lumina crește nivelul de carbohidrați, acei compuși care devin participanți activi în sistemul de absorbție a oxigenului. plante superioare dotat cu capacitatea deosebită a unui proces anaerob, lipsit de oxigen, care are loc cu implicarea întregului potențial intern al unei ființe vii, folosind reacții de dezintegrare. compusi organici.

Videoclipuri asemănătoare

O persoană fie nu observă unele lucruri în natură, fie le consideră atât de obișnuite încât nici măcar nu se gândește la cum poate fi aranjat acest lucru. De exemplu, rareori își amintește cineva de la un curs școlar cum respiră plantele. Și dacă își amintesc, atunci doar termenii și prevederile de bază. În același timp, puțini oameni se gândesc la cum arată cu adevărat toate acestea în practică.

Plantele primesc oxigenul de care au nevoie în principal prin frunze. În fiecare dintre ele, în ciuda unei învelișuri protectoare destul de puternice, există mici găuri pentru schimbul de gaze, numite stomate.

Celulele frunzelor conțin cloroplaste, datorită cărora se pot deschide și închide. Celulele respiratorii se găsesc în partea de jos a frunzei.

Convingerea comună că se doarme bine într-o cameră plină de plante nu este adevărată. La urma urmei, noaptea plantele consumă în mod activ oxigen și eliberează dioxid de carbon.

Sistemul respirator nu este la fel de complex ca cel uman, dar nu este mai puțin important. Plantele pot respira și prin crăpăturile din scoarță și tulpini. Oxigenul, când intră, își începe mișcarea prin spațiile intercelulare, apoi se dizolvă în apa care hrănește pereții celulari. Deci intră în celulele înseși.

Există excepții, cum ar fi nuferi și alți nuferi. Au cavități de aer în partea subacvatică a tulpinii, care stau la baza sistemului respirator al unor astfel de plante.

Care este rolul principal al respirației plantelor

În primul rând, și acesta este punctul principal, respirația favorizează creșterea plantelor și servește ca sursă pentru formarea de noi organe în spațiile verzi. Dacă respirația este perturbată, acest lucru poate duce cu ușurință la moartea plantei.

Dacă vă place să cultivați flori, ștergeți-le în mod regulat. cârpă umedă de praf și, de asemenea, pulverizați cu apă. Acest lucru îi va ajuta să respire corect și să crească mai mult.

În timpul respirației, plantele folosesc carbohidrați care se formează în timpul fotosintezei. Procesul de fotosinteză are loc în timpul zilei, deoarece. numai sub influența razelor solare poate fi eliberat necesare plantelor substante. Noaptea, toate astea nutrienți distribuite în toate țesuturile.

Respirația este procesul opus, când un organism viu începe să cheltuiască mai degrabă decât să se acumuleze.

Videoclipuri asemănătoare