Биология в лицее
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ 
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Фотосинтез. (Воздушное питание растений)
Виртуальные лабораторные работы и опыты по теме «Фотосинтез»:
Корневое питание дает растению только минеральные соли и воду. Органические вещества и заключенную в них энергию растение получает в процессе фотосинтеза (от греч. фотос – «свет» и синтезис – «соединение»).
Фотосинтез. (Анимация)
Фотосинтез протекает в хлоропластах. В ходе этого процесса за счет энергии солнечного света растение с помощью зеленого хлорофилла листьев образует необходимые ему органические вещества из неорганических – углекислого газа и воды. Так как основным поставщиком углекислого газа для фотосинтеза является воздух, то этот способ получения растением органических веществ называют воздушным питанием.
Схема процесса фотосинтеза. (Анимация)
Зеленый лист – специализированный орган воздушного питания.
Благодаря плоской форме листовой пластинки лист имеет большую поверхность соприкосновения с воздушной средой и солнечным светом. Присутствие же в мякоти листа мелких, но многочисленных хлоропластов с зеленым пигментом – хлорофиллом создает огромную фотосинтезирующую поверхность, превращая таким образом лист в могучую фабрику образования органических веществ.
Доказать, что зеленое растение только на свету образует органические вещества, можно простым опытом. Зеленое растение, например примулу или пеларгонию зональную, помещают в темный шкаф. Через 2-3 дня у этого растения черной бумагой или фольгой затемняют часть одного листа и ставят растение на свет. Через 8-10 часов срезают этот лист, снимают с него затемняющие пластинки бумаги. Оказывается, внешне лист никак не изменился. Но после его обесцвечивания (кипячением в спирте разрушается хлорофилл) и последующей обработки раствором йода можно увидеть, что незатемненная часть листа, содержавшая крахмал, посинела, а бывшая затемненной часть листа приобрела желтый цвет йода. Это свидетельствует о том, что здесь крахмал не образовался, так как клетки листа не получали световой энергии.
Фотосинтез – процесс, в котором зеленое растение из неорганических веществ (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света образует органические вещества – углеводы (преимущественно сахара), а также кислород.
Фотосинтез всегда поддерживается корневым питанием – поглощением из почвы воды и минеральных солей. Без воды фотосинтез не происходит.
В среднем растения поглощают около 55 % энергии солнечных лучей, а на фотосинтез расходуется только 1,5-2 % поглощенной энергии. Это очень мало, но и такое количество обеспечивает жизнь всем организмам на Земле.
Весь сложный поэтапный процесс фотосинтеза идет в хлоропластах бесперебойно, пока зеленые листья получают солнечную энергию. Образовавшиеся в хлоропластах продукты фотосинтеза поступают в цитоплазму, где с помощью ферментов превращаются в сахара. Полученные органические вещества (преимущественно сахара) по ситовидным трубкам луба оттекают из листьев ко всем частям растения: к почкам, генеративным органам. Но большая их часть передвигается по стеблю вниз к корням, где принимает участие вместе с минеральными солями в образовании белков и жиров, которые откладываются про запас.
Пути передвижения веществ в процессе питания. (Анимация)
Для фотосинтеза обязательно нужен углекислый газ, поступающий в лист вместе с воздухом через устьица, и вода, приходящая по сосудам из корня.
Таким образом, в процессе воздушного питания растения поглощают неорганические вещества и с помощью энергии света и хлорофилла образуют органические вещества. Организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, называют самопитающимися, или автотрофными (от греч. аутос – «сам», трофе – «питание»). Автотрофный тип питания – главная особенность растительного организма.
Не все организмы обладают такой способностью. Многие из них не способны синтезировать органические вещества из неорганических, а получают их с пищей в виде готовых органических соединений. Такие организмы называют гетеротрофными (от греч. гетерос – «другой», трофе – «питание»). Все животные, грибы, большинство бактерий и человек являются гетеротрофами. Они питаются готовыми органическими веществами, созданными автотрофами – зелеными растениями. Вот почему процесс фотосинтеза имеет огромное значение не только для растений, но для всей жизни на Земле.
Зеленые растения – автотрофы: создавая органические вещества, запасают в них солнечную энергию и делают ее доступной для других организмов.
Интерактивный урок-тренажёр. (Пройдите все страницы и выполните все задания урока)
| Воздушное питание за счет фотосинтеза поддерживается корневым питанием. Фотосинтез – процесс образования на свету с помощью хлорофилла органических веществ (сахаров) из воды и углекислого газа. В этом процессе зеленые растения улавливают энергию солнечного света и преобразуют ее в энергию химических связей, доступную для всех организмов. Выделенный в процессе фотосинтеза кислород используется всеми живыми существами для дыхания. Продуктивность фотосинтеза зависит от факторов внешней среды. Сохранение зеленых растений на планете, обеспечение нормальных условий для их воздушного питания – важная задача, стоящая сейчас перед людьми. |
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Home » Агрохимия » Воздушное питание растений (фотосинтез)
Популярные статьи
Воздушное питание растений (фотосинтез)
Фотосинтез — процесс образования безазотистых органических веществ (углеводов) растениями из углекислого газа атмосферы и воды под действием солнечного света:
Навигация
Растения, произрастающие на суше, ежегодно поглощают из атмосферы примерно 20 млрд т углерода в форме углекислого газа или в среднем 1300 кг на 1 га, вся совокупность растений, включая морские водоросли, — около 150 млрд т. Наземные растения перерабатывают 4217 кДж космической солнечной энергии в продукты ассимиляции ежегодно.
Однако коэффициенты использования фотосинтетически активной радиации (ФАР), то есть солнечного света с длиной волны от 380 до 720 нм, на создание органического вещества составляет 47-49% интегральной солнечной радиации. В посевах коэффициенты использования ФАР не превышают 0,5-3%. Максимально возможным для фотосинтеза считается КПД ФАР 28%. Наиболее интенсивное накопление биомассы — до 700 кг/га в сутки — происходит при хороших условиях освещенности, температуры и водоснабжения, высоком уровне обеспеченности питательными веществами и составляет до 14% от общего поступления ФАР за день.
Образующиеся в процессе фотосинтеза простые углеводы служат исходным материалом для синтеза сложных углеводов: сахарозы C12H22O11, крахмала (C6H10O5)n, клетчатки (C6H10O5)n.
Фотосинтетическая деятельность зависит от видовых особенностей растения, возраста отдельных листьев и всего растения, интенсивности и длины волны света, уровня азотного питания.
Только 2-4% солнечной энергии, попадающей на поверхность вегетирующих растений, используется для синтеза органических веществ. Остальная часть расходуется на транспирацию и отражение. Растение испаряет воду для охлаждения. Сам процесс испарения связан с большой затратой энергии. На испарение листьями расходуется более 25% солнечной энергии, в южных районах — до 70-95%, что примерно в 10-45 раз больше, чем запасается в урожае.
Одна из задач современной науки — изыскание способов повышения коэффициента использования солнечной энергии.
«Если последствия хищнического хозяйства, непроизвольно удаляющего из почвы питательные вещества, и поправимы тем или иным способом, путем удобрения земли, то окончательно непоправимо только расточительное, неумелое пользование главным источником народного богатства — солнечным светом».
Для образования сложных органических веществ из первичных продуктов фотосинтеза затрачивается энергия, образующаяся в растении в результате дыхательных процессов, то есть окисление углеводов кислородом. Этот процесс противоположен фотосинтезу:
Выделяющаяся при дыхании энергия используется на:
- синтез других органических соединений;
- поглощение корнями солей и воды из почвы и передвижение их по частям растения;
- совершение корнями работы в почве при их росте.
Энергия дыхания используется и для преодоления ростками сопротивления почвы при прорастании.
Энергия, выделяемая в процессе дыхательного окисления веществ переходит в специфическую форму накопления энергии — макроэргические фосфатные связи аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).
Макроэргические соединения можно разделить на две группы:
- глицерофосфат, 3-фосфоглицериновая кислота, глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат. Соединения этой группы накапливают от 0,8 до 3,0 ккал на 1 моль вещества;
- аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), аденозиндифосфорная кислота (АДФ), 1,3-дифосфоглицериновая кислота, фосфоэнолпировиноградная кислота. Соединения этой группы накапливают от 6 до 16 ккал на 1 моль.
Во всех реакциях обмена веществ энергия используется в сопряженных процессах освобождения и использования энергии, а передача энергии от одной реакции к другой может быть только, когда две реакции идут последовательно и имеют общие промежуточные продукты. Так, образование сахарозы может протекать сопряжённо с гидролизом АТФ:
АТФ + глюкоза → глюкозофосфат + АДФ (ΔF = -7000);
глюкозофосфат + фруктоза → сахароза + H3PO4.
АТФ + глюкоза + фруктоза → сахароза + АДФ + H3PO4 (ΔF = -7000).
Аналогично протекают процессы образования крахмала из глюкозы, белков из аминокислот.
В сухие жаркие годы с суховеями фотосинтез у растений возможен только в ранние утренние и вечерние часы. В остальное время происходит потеря пластических веществ и энергии на сопротивление и защитные реакции неблагоприятным условиям среды (дефициту влаги и повышенной температуре). При этом нарушается баланс между образованием и расходованием макроэргических фосфорных соединений, снижается энергетический потенциал, повышается окислительный потенциал в клетке, что приводит к окислительному разрушению углеводов, белков, в связи с чем в тканях растительного организма накапливается аммиак и наступает их отравление.
Было отмечено положительное влияние фосфора и калия на обводненность коллоидов протоплазмы, что приводит к снижению расхода влаги на транспирацию. Ткани растений, обеспеченные фосфором, характеризуются большой водоудерживающей способностью. У таких растений более устойчивый водообмен, обусловленный увеличением содержания осмотически- и коллоидно-связанной воды, повышенной гидратацией компонентов протоплазмы. Особенно действие фосфора проявляется в условиях недостаточного водообеспеченности в ранние периоды развития растений.
На современной стадии развития сельскохозяйственной науки, возможности регулирования процессов фотосинтеза ограничены. Ассимиляционная поверхность листьев в посевах может меняться от 5-6 до 40-50 тыс. м 2 на 1 га. Изреженные посевы поглощают только 20-25% падающей на них ФАР и используют на фотосинтез только 1-2% от поглощенной. При достаточной плотности посевов за вегетационный период растения могут поглощать 50-60% падающей ФАР и накапливать в органических веществах урожая до 2-3% от поглощенной энергии. Теоретически этот показатель может быть повышен до 20-25%. Если коэффициент использования поглощенной энергии на фотосинтез повысить до 6-8%, это приведет к сокращению расхода воды на создание 1 т сухого вещества с 400-500 до 75-100 т.
Воздушное питание растений. Фотосинтез
Воздушное питание растений — фотосинтез
Воздушное питание растений —
фотосинтез
ГКУ «Буденовская ООШ»
Гаджиев Тимур Магомедович.
Вспомните — Почему растения имеют зеленый цвет; — где находится основная масса хлорофиллы; — при каких условиях образуются органические вещества
—Почему растения имеют зеленый цвет;
— где находится основная масса хлорофиллы;
— при каких условиях образуются органические вещества.
Корневое питание дает растению минеральные соли и воду, а органические вещества и заключенную в них энергию растение получает в результате
Корневое питание дает растению минеральные соли и воду, а органические вещества и заключенную в них энергию растение получает в результате
ФОТОСИНТЕЗА.
Основным поставщиком углекислого газа для фотосинтеза является воздух – способ образования растением органических веществ называют
ВОЗДУШНЫМ ПИТАНИЕМ.
Фотосинтез— создание
Органических
Веществ.
Воздушное питание растений. Фотосинтез
Зеленый лист- специализированный орган воздушного питания
Зеленый лист- специализированный орган воздушного питания
Воздушное питание растений. Фотосинтез
Фотосинтез — это процесс создания в хлоропластах листа органических веществ (сахаров) из неорганических веществ (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света
Фотосинтез — это процесс создания в хлоропластах листа органических веществ (сахаров) из неорганических веществ (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света..
Образовавшие в процессе фотосинтеза органические вещества –сахара, или углеводы (глюкоза, фруктоза), по ситовидным трубкам луба оттекает из листьев и доставляется ко всем частям растения: почкам,…
Образовавшие в процессе фотосинтеза
органические вещества –сахара, или углеводы (глюкоза, фруктоза), по ситовидным трубкам
луба оттекает из листьев и доставляется ко всем
частям растения: почкам, генеративным органам, корню, где с помощью специальных белков – ферментов превращаются в другие органические вещества( крахмал, белки, жиры и др)
Процесс фотосинтеза имеет огромное значение не только для растений, но и для всех живых организмов на
Процесс фотосинтеза имеет огромное значение не только для растений, но и для всех живых организмов на Земле.
Воздушное питание растений. Фотосинтез
Выдающийс я русский ученый К
Выдающийся русский ученый
К.А. Тимирязев роль зеленых растений на земле назвал
Климент Аркадьевич Тимирязев(1843-1920)
Русский ученый- ботаник и физиолог растений.
Сергей Павлович Костычев. «Стоит зеленому листу прекратить работу на несколько лет, и все живое население земного шара, в том числе и человечество погибнет»
Сергей Павлович Костычев.
«Стоит зеленому листу прекратить работу на несколько лет, и все живое население земного шара, в том числе и человечество погибнет»
Значение фотосинтеза
Воздушное питание растений, происходящее при использовании солнечной энергии в процессе фотосинтеза, имеет огромное значение не только для растений, но и для всего живого на земле
Воздушное питание растений, происходящее при использовании солнечной энергии в процессе фотосинтеза, имеет огромное значение не только для растений, но и для всего живого на земле. В этом проявляется космическая роль зеленых растений в жизни нашей планеты.
Типы питания Корень Лист
(сосуды)
(хлоропласты)
(ситовидные трубки)
Запомни: Фотосинтез, воздушное питание, автотрофы, гетеротрофы
Запомни: Фотосинтез, воздушное питание, автотрофы, гетеротрофы.
Вывод:
Воздушное питание, фотосинтез- это процесс образования на свету с помощью хлорофилла органических веществ (сахаров) из воды: и углекислого газа.
Выделяемый в процессе фотосинтеза кислород поступает в атмосферу и используется всеми живыми существами для дыхания.
Зеленые растения благодаря фотосинтезу играют чрезвычайно важную роль в жизни нашей планеты, поэтому ее называют космической.
Воздушное питание растений. Фотосинтез
Подумай Каково значение фотосинтеза в жизни живых организмов? 2
Каково значение фотосинтеза
в жизни живых организмов?
2. Почему лист зеленых растений называют органом воздушного
питания?
3. Чем по способу питания
автотрофы отличаются
от гетеротрофов?
4. Как вы думаете, почему зеленые овощи (салат, шпинат) для употребления в пищу
рекомендуется срывать
вечером?