Мини сочинение космическая роль растений

Обновлено: 02.07.2024

Создание органических веществ. Жизнь на Земле зависит от Солнца. Приемником и накопителем энергии солнечных лучей на Земле являются зеленые листья растений как специализированные органы фотосинтеза.

Фотосинтез — уникальный процесс создания органических веществ из неорганических. Это единственный на нашей планете процесс, связанный с превращением энергии солнечного света в энергию химических связей, заключенную в органических веществах. Таким способом поступившая из космоса энергия солнечных лучей, запасенная зелеными растениями в углеводах, жирах и белках, обеспечивает жизнедеятельность всего живого мира – от бактерий до человека.

Выдающийся русский ученый конца ХIХ – начала ХХ в. Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920) роль зеленых растений на Земле назвал космической.

Фотосинтез важнейший процесс в жизни нашей планеты. Он выполняет космическую функцию, производя огромное количество энергии, запасаемой в зеленых растениях, и поставляя кислород в атмосферу.

Накопление органической массы. Сахар – важный продукт фотосинтеза. Его производится больше, чем каких-либо других химических соединений на Земле – миллиарды тонн ежегодно.

Все живые организмы могут жить, лишь потребляя в виде пищи ту энергию, которую зеленые растения с помощью хлорофилла получили от Солнца и заключили в углеводах и других органических соединениях.

Накопление энергии – очень важное для живой природы явление, обусловленное фотосинтезом зеленых растений. Органические вещества – отличный энергоноситель.

Созданные с участием хлорофилла и солнечного света углеводы, а также образованные в растениях белки и жиры содержат в себе много энергии. Особенно много ее в крахмале и различных сахарах.

Многие растения, такие как сахарный тростник, сахарная свекла, лук, горох, кукуруза, виноград, финик, запасают сахара в стеблях, корнях, луковицах, плодах и семенах. Именно сахара служат главным источником энергии для всех живых существ, так как легко могут стать одним из наиболее активных соединений в любой живой клетке. Постоянно поглощая энергию в виде солнечного излучения, растения ее накапливают. Из-за огромного количества зеленых растений на Земле энергии в биосфере становится все больше. Человек широко пользуется газом, нефтью, углем, дровами – все это органические вещества, которые выделяют при сгорании энергию, некогда занесенную в зеленых растениях.

Обеспечение постоянства содержания углекислого газа в атмосфере. В атмосфере Земли углекислый газ составляет 0,03% от объема воздуха. Эта величина удерживается на протяжении многих тысячелетий, несмотря на то что великое множество живых организмов в процессе дыхания выделяют углекислый газ. Еще больше его выделяется при гниении и разрушении мертвых тел, при извержении вулканов, пожарах, при сжигании топлива. Все это огромное количество углекислого газа поглощают зеленые растения в процессе фотосинтеза, сохраняя более или менее постоянное содержание углекислого газа в атмосфере Земли и тем самым обеспечивая возможность жизни на нашей планете.

Накопление кислорода в атмосфере. В настоящее время кислород воздуха в атмосфере занимает 21% его объема. Как побочный продукт фотосинтеза кислород ежегодно поступает в атмосферу в огромном количестве (70-120 млрд т). Благодари этому все организмы на Земле – бактерии, грибы, животные, в том числе человек и сами растения, – могут дышать и осуществлять процессы своей жизнедеятельности. В древние времена, когда на нашей планете еще не было растений, не было и кислорода в атмосфере.

Из кислорода, выделяемого растениями при фотосинтезе, на высоте примерно 25 км над поверхностью Земли под действием солнечной радиации образуется озон. Он задерживает ту часть ультрафиолетовых лучей, которая губительно действуют на живые организмы. Озоновый слой, окружающий Землю, создает возможность для жизни организмов.

Озоновый слой вокруг Земли не пропускает те ультрафиолетовые лучи, которые могут разрушать живые клетки

Создание почвы на Земле. Органические вещества, образованные зелеными растениями, потребляются живыми существами суши. Отходы процессов жизнедеятельности организмов, продукты гниения и разложения мертвых тел (растений, животных, грибов, бактерий) и их отдельных частей (опавшие листья, отмершие корни, корневые волоски, обильные корневые выделения), попадая в верхний слой земной поверхности, разлагаются там и принимают участие в создании уникального природного образования – почвы. Без органических соединений почва не образуется.

Почва образуется и развивается на поверхности Земли в результате взаимодействия элементов живой и неживой природы. От количества органических веществ – гумуса – зависит плодородие почвы.

Зеленые растения благодаря фотосинтезу осуществляют чрезвычайно важную — космическую — роль в жизни нашей планеты. Она заключается в том, что растения, преобразуя энергию солнечного света, запасают огромное количество энергии в виде органического вещества и выделяют в атмосферу кислород.

Космическая роль растений уже давно доказана многими учеными. Особую роль в исследовании этого процесса сыграл российский исследователь Климент Тимирязев. Именно он доказал, что данный процесс имеет жизненно важное значение. На каких же особенностях строения основано это уникальное свойство растительных организмов?

Космическая роль зеленых растений

Все живые организмы характеризуются определенными признаками. Однако все они нуждаются в кислороде для осуществления процесса дыхания. Космическая роль растений и заключается в обеспечении всех организмов этим жизненно важным веществом. Только растения способны производить его в ходе уникального процесса, который называется фотосинтез.

Представители растений: характерные черты строения

Почему же другие организмы не производят кислород в процессе своей жизнедеятельности? Потому что только растения имеют уникальные черты строения. Прежде всего это наличие в клетке зеленых пластид хлоропластов. На внутренней поверхности этих органелл происходит процесс фотосинтеза, которым определяется космическая роль растений. Характерными признаками представителей этого царства живой природы является также наличие углевода целлюлозы в клеточной стенке. Это вещество придает поверхностному аппарату прочность и жесткость. В качестве запасного питательного вещества в цитоплазме клеток откладываются гранулы крахмала. Этот полисахарид образуется из многочисленных молекул глюкозы, синтезирующейся в процессе фотосинтеза. Для растений также характерен неограниченный рост. Это значит, что процесс количественных изменений у них происходит в течение всей жизни.

Суть процесса фотосинтеза

Итак, космическая роль растений проявляется в ходе фотосинтеза. Само название этого процесса свидетельствует об участии солнечного излучения в нем. И действительно, фотосинтез заключается в образовании органических веществ из минеральных при условии наличия квантов света. Происходит он только в зеленых пластидах хлоропластах. На их внутренней поверхности углекислый газ взаимодействует с водой. Продуктами этой уникальной химической реакции является моносахарид глюкоза и кислород. Первое вещество растения используют в качестве источника энергии для осуществления процессов жизнедеятельности. А кислород участвует в процессах дыхания абсолютно всех живых организмов.

Условия протекания фотосинтеза

Синтез органических веществ и кислорода, в котором заключается космическая роль растений на земле, возможен только при наличии солнечного света. Учеными доказано, что от его количества зависит и интенсивность фотосинтеза. Она возрастает до освещенности в 15 тысяч люкс, а после идет на спад. Осенью происходит естественное уменьшение количества солнечного света. В результате листья меняют цвет и опадают. Суть этого процесса заключается в превращении зеленых пластид в желтые и багряные, которые называются хромопласты. При этом лист уже не может выполнять свои функции и прекращает жизнедеятельность. Листопад имеет защитное значение для растений в холодный период, поскольку этот процесс практически прекращает транспирацию. Ведь терять влагу в период ее недостатка очень неразумно.

Солнечное излучение необходимо только на первой фазе фотосинтеза. Она так и называется - световая. В течение этого периода происходит накопление энергии для запуска сложной химической реакции и активации хлорофилла. После этого свет уже не нужен. Наступает темновая фаза, в ходе которой происходит накопление углеводов. Также обязательными условиями протекания фотосинтеза является наличие воды и углекислого газа.

Фотосинтез: космическая роль растений

Растения осуществляют удивительный круговорот. Они выделяют кислород, все живые организмы используют это вещество для окисления органических веществ, в результате чего выделяют углекислый газ. Именно он является необходимым условием и реагентом в процессе фотосинтеза. Способны к этому только растения. По типу питания они являются автотрофами, способными самостоятельно производить органические вещества. Космическая роль зеленых растений заключается в обеспечении необходимых условий для жизни живых организмов. Причем, если традиционно считается, что именно леса являются "легкими планеты", то на самом деле огромная часть производимого на планете кислорода приходится на долю водных растений.

Итак, космическая роль растений заключается в осуществлении процесса фотосинтеза. В его ходе в пластидах хлоропластах при наличии воды и углекислого газа происходит волшебное появление глюкозы и кислорода, необходимого для дыхания всех живых организмов, обитающих в биосфере.

Растения играют в жизни других организмов и в биосфере в целом очень важную роль. Зеленый цвет не случайное только свойство растения. Оно зелено потому, что от этого именно цвета зависит его важнейшее отправление. В зеленом цвете, этом самом широко распространенном свойстве растения, лежит ключ к пониманию главной космической роли растения в природе.

Файлы: 1 файл

КосмическаяРольРастений.doc

Реферат на тему:

Все органические вещества, как бы они ни были разнообразны, где бы они ни встречались - в растении ли, в животном или человеке, прошли через лист. Вне листа в природе не существует лаборатории, где бы выделывалось органическое вещество. Без усвоения растениями углерода на земле не было бы жизни в том виде, в каком она есть сейчас. В итоге оказывается раскисление, накопление вещества, поглощение энергии, мы имеем перед собой тип растения.

Растение необходимую для него энергии получает от солнца.

Таким образом, мы восходим до самого общего представления о жизни растения, до понятия о его значении, о его роли в органическом мире. Это - роль посредника между солнцем и животным миром. Растение или, вернее, самый типичный его орган - хлорофилловое зерно - представляет то звено, которое связывает деятельность всего органического мира, все то, что мы называем жизнью, с центральным очагом энергии в нашей планетной системе – солнцем.

Итак, жизнь на Земле зависит от солнца. А накопителем его энергии являются зеленые растения. Фотосинтез, который можно записать следующей формулой:

Углекислый газ + вода + энергия солнца =

органические вещества ( сахар и крахмал) + кислород

- уникальный процесс – ведь благодаря ему на земле происходит образование органических веществ, из неорганических, просто из воды и углекислого газа.

Органические вещества затем используют в пищу животные и человек. Таким образом, энергия солнца, запасенная зелеными растениями в сахарах, жирах и белках обеспечивает жизнь всего живого на Земле - от бактерий до человека.

Мы можем доставить растению сколько угодно удобрений, сколько угодно воды, можем, пожалуй, оберегать его от холода в теплицах, можем ускорить круговорот углекислоты, но не получим органического вещества более того количества, которое соответствует количеству солнечной энергии, получаемой растением от солнца.
Физика учит нас, что свет есть не что иное, как волнообразное движение. Волны света, ударяясь о тела, вызывают в них то движение частиц, которое мы называем теплотой. Когда это сотрясение частиц тела достигает известного предела, оно может иметь еще более глубокие последствия: будет нарушаться связь между составными частями химических соединений, наступит разложение этих соединений. Но какие же волны всего вероятнее будут вызывать это разрушение?

Из всех волн лучистой энергии солнца, возмущающих безбрежный океан мирового эфира и проникающих на дно нашей атмосферы, обладают наибольшей энергией, наибольшей работоспособностью именно красные волны, они-то и производят ту химическую работу в растении, благодаря которой возникает возможность жизни на Земле.

Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу, он рассек, разорвал связь между частицами углерода и кислорода, соединенными в углекислоте. Освобожденный углерод, соединяясь с водой, образовал крахмал. Этот крахмал, превратясь в растворимый сахар, после долгих странствований по растению отложился, наконец, в зерне в виде крахмала же или в виде клейковины. В той или другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы, в наши нервы. И вот теперь атомы углерода стремятся в наших организмах вновь соединиться с кислородом, который кровь разносит во все концы нашего тела. При этом луч солнца, таившийся в них в виде химического напряжения, вновь принимает форму явной силы. Этот луч солнца согревает нас. Он приводит нас в движение.

Зеленый лист, или, вернее, микроскопическое зеленое зерно хлорофилла, является фокусом, точкой в мировом пространстве, в которую с одного конца притекает энергия солнца, а с другого берут начало все проявления жизни на земле. Растение - посредник между небом и землею.

Теперь только мы в состоянии вполне оценить значение процессов, совершающихся в хлорофильном зерне под влиянием света. Во-первых, с химической точки зрения это тот момент, когда неорганическое вещество, углекислота и вода, превращается в органическое, - здесь лежит источник и начало всех разнородных веществ, из которых слагается весь органический мир. С другой, с физической точки зрения, хлорофиловое зерно представляет тот прибор, в котором улавливаются солнечные лучи, превращающиеся в запас для дальнейшего употребления. Растение из воздуха образует органическое вещество, из солнечного луча - запас силы.

Жизнь растений, жизнь леса - явления первостепенного значения, от которых зависят благополучие людей и даже сама жизнь на Земле.

Наличие на Земле мира зеленых растений обеспечивает питание и дыхание животных и человека, образование озонового слой, а также накопление горючих материалов, представляющих собою частью также углеводы, частью углеводороды и даже почти чистый углерод.

Всемирно известный русский физиолог растений К. А. Тимирязев одним из первых обратил внимание на исключительно важную, поистине космическую роль зеленого растения и на протяжении всей своей научной деятельности стремился глубоко раскрыть и обосновать его значение как посредника между Солнцем и Землей, между живой и неживой природой. По образному выражению К. А. Тимирязева, растение — это истинный Прометей, похитивший огонь с неба. Такое на первый взгляд неожиданное сравнение с могучим Прометеем — героем древнегреческих легенд, который согласно мифу похитил огонь с неба у богов и научил людей пользоваться им, основано на том, что зеленое растение способно улавливать энергию солнечного луча и запасать ее в органических веществах, образующихся при фотосинтезе.

К. А. Тимирязев постоянно стремился возможно ярче и нагляднее показать роль фотосинтеза как процесса усвоения солнечной энергии для жизни на Земле вообще и для деятельности человека в частности. В одной из публичных лекций, прочитанных еще в 1875 г., вот как красочно он описал превращения солнечной энергии в организме человека:

Да, основным источником энергии для человека было и до сих пор остается зеленое растение, поглощающее солнечные лучи и консервирующее их в виде угля, нефти и горючих газов, запасы которых и поныне являются кладовой Солнца.

В начале XX в. концепция о космической роли растений стала общепризнанной. Приведем некоторые данные, которые помогут составить представление о поистине космических масштабах фотосинтеза, коренным образом преобразующего лик нашей планеты.

В ранние геологические периоды теплый и влажный климат, а также относительно высокое содержание СО₂ в атмосфере Земли содействовали пышному расцвету фотосинтезирующих растений с сильным преобладанием процессов новообразования органических веществ над их распадом. При этом все большее количество углерода из СО₂ воздуха переходило в состав органических веществ, которые затем в течение длительного времени превращались в залежи каменного угля, нефти, торфа, почвенного перегноя и т. п. За многие миллионы лет, прошедших с момента появления зеленых растений на Земле, накопились огромные запасы углерода, входящего в состав различных ископаемых, а также в состав всех живых организмов и их остатков. Эти запасы достигают, по приблизительным подсчетам, 6∙10 15 г. Причем, только в таких горючих ископаемых, как каменный уголь, нефть и газы, запас углерода составляет, по последним и, вероятно, не полным еще сведениям, около десяти тысяч миллиардов тонн (10 13 т).

Кроме того, космическая роль зеленого растения заключается в существенных изменениях условий жизни на Земле, приведших в свою очередь к возникновению новых форм самой жизни, С появлением и расселением фотосинтетиков происходило изменение состава атмосферы, она постепенно обеднялась углекислым газом и вместе с тем обогащалась молекулярным кислородом, в результате чего бескислородные, или иначе, анаэробные, условия сменились аэробными. В настоящее время в атмосфере Земли имеется около 20% свободного кислорода, необходимого для дыхания большинства живых организмов. По подсчетам А. А. Ничипоровича, фактическое содержание свободного кислорода в атмосфере, равное 1,5∙10 15 г, весьма близко к тому количеству, которое должно выделиться при образовании огромных запасов восстановленного углерода (6∙10 15 г), накопившихся на Земле благодаря деятельности фотосинтетиков. Это может служить одним из доказательств того, что практически весь свободный кислород нашей атмосферы имеет биологическое происхождение.

От состава атмосферы (в частности, от содержания в ней СО₂) в большой степени зависят, в свою очередь, тепловой режим и климатические условия. Ведь атмосферная углекислота вместе с парами воды поглощает инфракрасные (тепловые) лучи, испускаемые Землей, и таким образом задерживает тепло, которое наша планета рассеивает в космос. Некоторые ученые считают, что одна из важнейших причин изменения климатических условий — образования ледников и значительного похолодания — как раз и заключается в обеднении атмосферы углекислотой в результате длительной фотосинтетической деятельности растений.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: