Дыхание растений
Как и все живые организмы на планете, растения тоже дышат. Давайте узнаем, зачем им дыхание и как протекает этот процесс.
Что такое дыхание?
Дыхание — это процесс, при котором организм поглощает кислород и выделяет углекислый газ.
Потребление кислорода у большинства растений происходит через устьица и чечевички. Но водные растения могут поглощать его всей поверхностью тела. Он поступает к ним, будучи растворенным в воде.
Дыхание протекает круглосуточно и круглогодично во всех частях растения. Поэтому какого-то специализированного органа для этого процесса нет.
Различные этапы и стадии дыхания протекают в цитоплазме клетки и в специальных органеллах — митохондриях.
Главная функция дыхания
Во время фотосинтеза, как мы помним, солнечная энергия запасается в форме органических веществ — углеводов (сахаров), в основном в глюкозе.
Из части этих углеводов синтезируются необходимые растению более сложные углеводы, а также белки, жиры, витамины и др.
А часть углеводов в процессе дыхания с помощью кислорода и ферментов расщепляется обратно на углекислый газ и воду, и при этом выделяется энергия.
Эту энергию растение расходует на все свои процессы жизнедеятельности.
Главная функция дыхания — обеспечение клеток организма энергией.
В некоторых случаях в процессе дыхания растения используют также белки и жиры. Чтобы разрушить эти молекулы нужно больше кислорода, чем на простые сахара.
Кислород жизненно необходим всем живым существам на Земле. Но вообще это достаточно «агрессивный» элемент. Из-за него ржавеет металл, гниют остатки животных и растений, горят вещи.
(Вы, вероятно, знаете, что один из способов потушить огонь — это накрыть его чем-нибудь. Если накрыть свечу колпаком, не пропускающим воздух, она быстро потухнет — сразу, как только на горение истратится весь кислород.)
В процессе эволюции живые организмы научились защищаться от кислорода и даже использовать его разрушительные свойства в своих целях.
Кислород не только нужен во время дыхания, чтобы расщеплять органические вещества. Он также помогает бороться с бактериями, которые попадают в наш организм.
Процесс дыхания
Как вы помните, органические вещества по большей части состоят из углерода (C), водорода (H) и кислорода (O).
Во время их расщепления (с помощью кислорода воздуха) образуется углекислый газ (CO2). А исполнив свою функцию, кислород вступает в реакцию с водородом, и образуется вода (H2O).
Из одной молекулы глюкозы и шести молекул кислорода в процессе дыхания образуется по шесть молекул воды и углекислого газа:
C6H12O6 + 6O2 = 6H2O + 6CO2
При этом энергия, которая была запасена во время фотосинтеза в химических связях органических веществ, выделятся, так как эти связи разрушаются.
А по ходу расщепления помимо углекислого газа и воды образуются также некоторые другие вещества, которые участвуют в разных процессах жизнедеятельности растений.
Дыхание — это процесс распада органических веществ на неорганические (углекислый газ и воду) с участием кислорода, который сопровождается выделением энергии.
прямоугольник — растительная клетка, овал — митохондрия, O2 — кислород, Gl — глюкоза, E — энергия, CO2 — углекислый газ, H2O — вода
Дыхание и фотосинтез
Как мы видим, дыхание можно назвать процессом, обратным фотосинтезу.
Дыхание — процесс, обратный фотосинтезу.
Во время фотосинтеза из CO2 и H2O синтезируются органические вещества и выделяется кислород. При этом в химических связях запасается энергия.
Во время дыхания органические вещества с помощью кислорода расщепляются на CO2 и H2O, а энергия высвобождается.
Фотосинтез превращает энергию Солнца в энергию химических связей — более удобную форму для использования в клетках растений. А дыхание извлекает эту энергию и тратит ее на нужды клетки в ходе процесса обмена веществ.
Давайте более детально сравним эти два процесса:
| Фотосинтез | Дыхание |
| Протекает только при свете | Протекает постоянно — и при свете, и без него |
| Протекает только в зеленых частях растений, но по большей части в листьях | Протекает во всех частях растения — как зеленых, так и нет |
| Все этапы проходят в хлоропластах | Одни стадии проходят в цитоплазме, другие – в митохондриях |
| Поглощаются углекислый газ и вода | Поглощается кислород |
| Выделяется кислород | Выделяются углекислый газ и вода |
| Образуются органические вещества из неорганических | Образуются неорганические вещества из органических |
| Накапливается энергия в химических связях органических веществ (в основном углеводов) | Высвобождается энергия химических связей при разложении органических веществ (в основном углеводов) |
При этом кислород, образованный во время фотосинтеза, не только выделяется в атмосферу, но и может использоваться в процессе дыхания.
А углекислый газ и вода, образованные во время дыхания, не только выделяются наружу, но и могут использоваться в процессе фотосинтеза.
Самое существенное различие между процессами дыхания и фотосинтеза заключается в том, что во время фотосинтеза из воздуха поглощается углекислый газ, а выделяется кислород. Во время дыхания — наоборот.
Факторы, влияющие на интенсивность дыхания
На интенсивность дыхания влияет количество органических веществ (углеводов), запасенных листьями во время фотосинтеза.
В молодых растущих тканях и органах растения этот процесс протекает более активно. Так как растущим тканям нужно больше энергии.
Дыхание усиливается в периоды активного роста растений, во время цветения и образования плодов. Оно ослабевает, когда эти периоды заканчиваются, листья желтеют и опадают.
Интенсивность дыхания повышается с ростом температуры. Но в сильную жару снижается, а при 45–50 °C прекращается.
Очень медленно дыхание протекает в сухих семенах. А с поступлением в них влаги, оно активизируется.
Интенсивность повышается или снижается в зависимости от качества минерального питания. Недостаток или избыток тех или иных элементов может по-разному сказываться на дыхании растения.
Оно зависит и от качества воздуха. Повышение концентрации кислорода усиливает дыхание, а повышение концентрации углекислого газа снижает его интенсивность.
5
5
1
5
Хотите оставить комментарий?
Войти