Сообщение значение воды в жизни растений

Обновлено: 06.07.2024

Вложенные файлы: 1 файл

доклад по биохимии.docx

Вода – это необходимое условие жизнедеятельности всех живых организмов на Земле. Если мы окажемся в пустыне под ее палящим солнцем, мы будем готовы променять многие сокровища на воду. Будь вы самым богатым человеком на свете, всё ваше состояние не поможет вам, в том случае, когда вы окажетесь в пустыне, и у вас не останется воды. Вода является средой, через которую управляет всей природой. То есть вода является управляющей системой и средой одновременно. Вода в жизни растений выполняет жизненно важные функции, поддерживающие обменные процессы, а так же является источником питания. Перечислим некоторые из них:

- транспортная функция по переносу питательных веществ к тканям и органам,

- терморегулирующая, которая препятствует перегреву тканей и разрушению белков,

- основная составляющая часть растительных организмов (на 80-90% растения состоят из воды), придающая тканям упругость,

- источник элемента питания – водорода, который необходим в процессах фотосинтеза первичных сахаров.

Целью данной работы является изучение важности и значения воды в жизни растительных организмов.

Глава 1. Общая характеристика водного обмена растительного организма.

Вода – это существенный фактор, определяющий жизнедеятельность растений. Воду, которую поступает в растительный организм, К. А. Тимирязев подразделил на: организованную и расхожую.

1.1. Распределение воды в клетке и в организме

В среднем растение на 80% состоит из воды. У ксерофитов содержание влаги низко, у растений, запасающих воду впрок, оно нередко достигает 95% общего веса.

Глава 2. Транспирация - расходование воды растением. В основе расхода воды растением находится процесс испарения, то есть переход воды из жидкого состояния в парообразное. Этот процесс получил название транспирация.

2.1. Значение транспирации в жизни растений.

Количество воды, которая испаряется растением, в несколько раз больше объема воды, которая в нём сдержится. Экономичный расход воды является одной из важных проблем сельского хозяйства. Например, если заниматься выращиванием растений в условиях высокой и низкой влажности воздуха, то в первом случае высокой влажности транспирация будет проходить с меньшей скоростью. Следует иметь в виду, что рост растений будет одинаковым или даже лучше в тех условиях, где влажность воздуха выше, а процесс транспирации меньше. При этом, процесс транспирации в определенном объеме является полезным для растительного организма по следующим причинам:

1. Транспирация спасает растение от перегрева. Температура сильно транспирирующего листа может быть на 7°С ниже температуры нетранспирирующего листа. Этот факт особенно важен в связи с тем, что перегрев, разрушая хлоропласты, очень сильно снижает процесс фотосинтеза (оптимальная температура для процесса фотосинтеза составляет примерно 30—33 °С). Только благодаря высокой способности транспирации большинство растений хорошо переносят высокую температуру.

2. Транспирация создает постоянный и бесперебойный поток воды от корней к листьям. Этот поток позволяет связывать все органы растения в единое целое.

3. С транспирационным током растворимые минеральные и органические питательные вещества могут передвигаться, и чем активнее транспирация, тем быстрее идет этот процесс.

2.3. Поглощение воды корневой системой растения.

Одним из основных источников влаги является вода, которая находится в почве, а основной орган её поглощения — корневая система растения. Роль этого органа, заключается в том, что благодаря огромной поверхности обеспечивается поступление влаги в растение из большего объема почвы. Сформированная корневая система представляет собой очень сложный орган с хорошо сформированной внешней и внутренней структурой. Огромное значение для формирования корневых систем растений имеет влажность почвы. Распределение корней по поверхности почвы часто зависит от распределения воды в данной почве. Так, в первый период жизни растения, корневая система растет очень активно и быстрее достигает более увлажнённых слоев почвы. У некоторых растений развита поверхностная корневая система. Расположенные ближе к поверхности, сильно ветвящиеся корни, забирают в себя выпадаемые атмосферные осадки. В районах, где количество осадков крайне минимально, часто глубоко и мелко укореняющиеся виды растений произрастают рядом. Первые позволяют обеспечивать себя влагой за счет глубоких слоев почвы, а вторые за счет впитывания выпадающих атмосферных осадков. Большое значение для развития корневых систем растений имеет такой процесс как аэрация. Ведь именно недостаток кислорода и является зачастую причиной плохого развития корневых систем. Те растения, которые приспособлены к росту на плохо аэрируемых почвах, имеют в корнях систему межклетников, составляющие единую систему вентилирования.

2.4. Основные двигатели водного тока.

Процесс транспирации – это основная сила, вызывающая приход и передвижение воды в растении, в результате чего возникает градиент водного потенциала. Мера энергии, используемая водой для передвижения, называется водным потенциалом. При этом, чем меньше насыщенность водой данной системы, тем меньше ее водный потенциал.

Тургор, или тургорное давление – это напряжённое состояние органов растения. Движение воды в клетку определяется не только осмотическим давлением, но и зависит от величины сосущей силы клетки, которая представляет собой разницу между осмотическим и тургорным давлением.

В растениях кроме верхнего концевого двигателя водного тока есть нижний концевой двигатель. Наличие данного факта хорошо доказывается на примере таких явлений, как гуттация и плач. Гуттация – это выделение на поверхности листьев капельно - жидкой влаги в атмосфере, насыщенной водяными парами. Это явление наблюдается утром, когда растение через устьичные щели выделяет влагу. В состав гуттационной воды входят соли кальция, хлорид натрия. Таким путём растение освобождается от избытка указанных солей. Следовательно, явление гуттации, подтверждает факт имеющегося корневого давления у растений.

Корневое давление – это сила, вызывающая в растении односторонний ток воды с растворенными веществами, не зависящая от процесса транспирации. Наличие корневого давления говорит нам о нижнем концевом двигателе водного тока.

2.5. Экологические группы растения по отношению к воде.

Распределение осадков во время вегетационного периода имеет большое значение для растений. В районах с сухим летом и влажной весной развились растения, которые успевают завершать свой цикл развития до наступления засухи. В засуху они прячутся под землей в виде луковиц или корневищ или сохраняются в виде семян. По отношению к воде различают 3 основные группы растений: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.

Растения сильно увлажненных мест обитания с высокой влажностью воздуха, называются гигрофитами. У этих растений тонкая кутикула, сильно развиты внутренние полости в листьях и стеблях, тонкие листовые пластинки, на листьях имеются особые железки – гидатоды, через которые выделяется вода. Это растения: недотрога, болотный подмаренник.

Мезофиты – это растения, произрастающие в местах со средним увлажнением. В основном, это луговые и лесные растения.

Ксерофитами называются растения, обитающие в местах с недостаточным увлажнением. У этих растений имеются разнообразные приспособления, повышающие их засухоустойчивость. Они могут резко сокращать транспирацию во время засухи, есть приспособления, усиливающие добывание воды при ее нехватке в почве, а также приспособления, позволяющие запасать воду на время длительного перерыва в получении воды.

Значение воды в жизни растений. Испарение воды листьями.

Значение воды в жизни растений. Вода имеет очень важное значение для растительного организма. Ее недостаток приводит к замедлению роста и в конечном счете приводит к его гибели. Вода участвует и влияет на следующие процессы:

1. Образование органических веществ в ходе фотосинтеза невозможно без участия воды. Недостаток влаги приводит к полному прекращению фотосинтеза в листьях и других зеленых частях растения.

2. Вода осуществляет транспорт растворенных веществ — сахаров, минеральных солей и т. д. Вещества в организме растений не могут перемещаться в сухом виде. Поэтому транспорт любых веществ по организму растений осуществляется в виде растворов. Как вы помните, растворенные минеральные (неорганические) вещества переносятся по сосудам ксилемы — древесины, а органические вещества по ситовидным трубкам луба — флоэмы.

3. Если бы листья не испаряли воду, то растворы перестали бы подниматься по стеблям на большие расстояния. Это особенно важно для высоких древесных растений. Поскольку силы, с которой клетки корня выталкивают водные растворы в стебель, не хватает для того, чтобы вода достигла листьев. Процесс испарения способствует продвижению воды по стеблю, как бы подгоняя ее вверх.

4. Вода составляет значительную часть массы живых клеток. Значит, при росте, размножении и формировании новых клеток необходимо достаточное количество воды. Нужны и другие вещества, из которых состоят клетки. Это белки, жиры, углеводы и минеральные соли. Но в целом их нужно меньше, чем воды.

5. В жаркие дни испарение защищает листья от перегрева солнечными лучами.

Испарение воды (транспирация) происходит в основном в листьях. Чем больше пластинка листа, тем больше испаряется влаги. В испарении воды растением можно убедиться, поставив следующие опыты (рис. 1, а-б).

Рис.1 Опыты по определению испарения воды листьями растений

Опыт №1. Возьмем комнатное растение и на один из его побегов наденем колбу. Горлышко колбы закроем ватой. Через несколько дней на внутренней стороне колбы появятся капельки воды. Они образовались из паров, которые выделяются листьями.(рис. 1, а)

Для проведения опыта №2 возьмем 3 пробирки, наполненные водой (рис. 1, б).
В первую пробирку наливается вода, при этом она ничем не прикрывается. Во вторую пробирку приливаем такой же объем воды и сверху наливается масло тонким слоев (0,5-0,6 см). В третью пробирку помещается веточка с листьями, приливается вода по уровню, равному с первыми двумя пробирками. Сверху приливаем растительное масло. Через 2-3 дня можно обнаружить, что воды в первой пробирке стало меньше, поскольку ничто не препятствовало ее испарению с поверхности.Уровень воды во второй пробирке не изменился, так как слой масла препятствовал испарению. В третьей пробирке количество воды также уменьшилось, потому что идет процесс испарения листьями.

Вода испаряется даже в плотно закупоренном сосуде, если в него через маленькое отверстие вставлена веточка растения, (рис.1, в).

Испарение воды осуществляется через устьица. Если растению не хватает воды, устьица закрываются (рис.2).

Рис.2 Закрытое и открытое устьице

Приспособление листьев к влажному и сухому климату. В районах с повышенной влажностью листья у растений крупные и темно-зеленые, на них очень много устьиц. Насыщенность воздуха и почвы влагой способствует увеличению размера листьев.

Листья растений, произрастающих в засушливых местах, приспособлены к замедленному испарению. У одних растений они мелкие, у других преобразовались в колючки, чешуйки. Иногда они покрыты восковым налетом или густыми волосками.

Листья саксаула, растущего в южных областях Казахстана, из-за недостатка влаги видоизменены в мелкие чешуйки (рис. 3). Устьица находятся в молодых побегах, поэтому процесс фотосинтеза происходит в молодых зеленых побегах, а не в листьях.

У песчаной акации и чингиля, растущих на засоленных и песчаных почвах, листья мелкие, узкоконусовидной формы. Снаружи они покрыты небольшими короткими густыми волосками — серебристым пушком, поэтому воду они испаряют в очень незначительном количестве. Обычно, если влаги достаточно, то устьица растений открываются, и лишняя вода испаряется. Когда наступает дефицит влаги, устьица закрываются и испарение прекращается.

Испарение воды листьями — обязательный процесс, без него вода не поднималась бы : по стеблю, а вместе с ней не транспортировались бы по растению растворенные вещества. Вода всасывается корнем, а испаряется листьями через устьица. Фотосинтез без воды тоже невозможен. Испарение воды — защита от перегрева. Чтобы растениям хватало воды, они приспособились к разному климату. У растений засушливых мест листья мелкие с толстой оболочкой, видоизмененные в колючки или чешуйки (саксаул), У растений влажных мест листья широкие, большие, с большим количеством устьиц.

Вода составляет до 95% массы растений, в ней или с ее использованием протекают все процессы жизнедеятельности. Поэтому вода необходимое условие для жизни организма. При недостатке воды у растения нарушается обмен веществ.

Вода обеспечивает поток питательных и минеральных веществ по проводящей системе растения.
Прорастание семян зависит от наличия воды.
Вода участвует в процессе фотосинтеза.
Водные растворы, наполняющие клетки и межклетники, обеспечивают растению упругость, таким образом растение сохраняет свою форму.

Растение обязательно должно поглощать воду. Иначе, рано или поздно, жизнь его прервется. Обычно растение поглощает воду исключительно своей корневой системой из почвы. В этом участвуют корневые волоски корней. Листья же через устьица испаряют воду. Смысл поглощения излишек воды, чтобы потом ее испарить, по большей части сводится к тому, что ток воды обеспечивает перенос веществ.

Если испарение воды растением превышает поступление воды, то у растения наблюдается увядание. Так нередко бывает днем, когда жарко. Ночью растение восполняет недостаток, так как испарение в это время суток снижено.

Вода в растение поглощается путем осмоса. При осмосе вода, в которой меньше растворенных веществ как бы засасывается в более насыщенные веществами растворы. Клеточные растворы растений более насыщенные, поэтому клетки впитывают воду.

В результате постоянного поглощения и испарения воды в растении существует постоянный водный обмен, включающий три этапа: поглощение воды корнями, передвижение ее по сосудам проводящей ткани, испарение воды листьями. Ток воды идет через все органы растения. Сколько растение всасывает воды, приблизительно столько оно его испаряет. Лишь доли процента от поступившей воды идут на синтез веществ. Это достаточно большие объемы воды. Так, например, только одно растение пшеницы в поле испаряет около 50 г воды в сутки.

Когда корни поглощают воду, они вместе с ней поглощают и растворенные минеральные соли. Когда вода испаряется, то соли в ней уже отсутствуют, они остаются в растении и используются в обмене веществ.

Водный ток идет снизу вверх. Его сила зависит от интенсивности всасывания корней и испарения листьями. Водный ток объединяет все органы растения, переносит различные соединения, питает клетки водой.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Зачем растениям нужна вода?

Исследовательская работа

Автор: Писанко Никита, ученик 2 класса

МБОУ Ханжиновская СОШ,

Заларинского района, Иркутской области

Руководитель – Петросян Анастасия Витальевна,

учитель начальных классов

1 Зачем растениям нужна вода?………………………………………………

2 Как растения пьют воду? ……………………………………………………

3 Какова потребность растений в воде?……………………………………..

Приложение 1 Зачем растениям нужна вода.

Приложение 2 Как растения пьют воду ……………………………………

Приложение 3 Сколько воды требуется растениям.. ………………………

Я живу в с. Ханжиново. Особенно мне нравится наше село летом, когда оно украшено цветами, высаженными на клумбах. Но это время, к сожалению, проходит, поэтому долго любоваться цветущими клумбами не приходиться. Наверное, поэтому в моей семье, у многих знакомых, в школьных коридорах и классных кабинетах на подоконниках большое количество комнатных растении. Мы ценим их и как украшение, и за то, что они очищают пространство вокруг себя, создают атмосферу комфорта и уюта, несут в себе частичку лета. Меня зачастую просят полить комнатные растения, а раз в неделю опрыскать теплой водой. Говорят, что они тоже хотят пить. А действительно, неужели растениям также как человеку нужна вода? Но как растения поглощают воду, и как она попадает в листья? Все ли растения пьют воду одинаково? Мне интересно найти ответы на эти вопросы путем исследования и о своих результатах рассказать своим одноклассникам и сверстниками.

Цель исследования : узнать о роли воды в жизни растений .

1. изучить литературу о питании растений;

2. определить потребность в воде у растений;

3. провести наблюдения и исследования и сделать выводы;

4. обобщить результаты.

1) если растение не получает воды, то оно погибает;

3) чем больше листьев у растений, тем больше ему требуется воды.

Объект исследования: комнатные растения, срезанные цветы, листья растений.

Предмет исследования: вода - необходимое условие для развития растений.

Методы исследования:

1. чтение книг, поиск в Интернете ;

4. анализ и обобщение результатов.

Актуальность моего исследования: заключается в том, что опытным путём я хочу показать, что растениям необходима вода; растения, как и человек тоже относятся к живой природе. Планирую познакомить с результатами своих исследований одноклассников, сверстников. Привлечь их к работе по выращиванию и уходу за комнатными растениями.

1 ЗАЧЕМ РАСТЕНИЯМ НУЖНА ВОДА?

Теоретическая часть

Практическая часть

Эксперимент № 1.

Подготовка: Выбрал здоровое комнатное растение – гибискус (китайская роза), полил и разрыхлил почву. Ознакомился с состоянием растения: цвет листьев насыщенный, сверху, снизу темно- зелёный.

Описание исследования: В течение трёх недель я наблюдал за комнатным растением. Две недели был прекращен полив растения и рыхление почвы. Все наблюдения за изменениями состояние растения и почвы записывал в дневник. Через две недели растение увядает, стали опадать листья. Затем возобновил полив и рыхление почвы. Растение стало восстанавливаться, вновь расти, через 5 дней появились маленькие листочки, но ещё очень слабые и бледные (Приложение 1).

За время наблюдения я выяснил, что растениям необходима вода, регулярный полив для хорошего роста и развития. Растение начнет постепенно увядать, если не будет получать нужное для жизни количество воды. В первую очередь оно потеряет свою красоту и упругость всех органов. После чего растение погибает из-за того, что не поступают вместе с водой питательные вещества. Таким образом, гипотеза: если растение не получает воду, то оно погибает - подтвердилась.

2 КАК РАСТЕНИЯ ПЬЮТ ВОДУ?

Теоретическая часть

Практическая часть

Эксперимент № 2.

Д ля эксперимента стаканчик наполнил водой, добавил в неё пищевой краситель: красный. Поместил в стакан капустный лист. Стал наблюдать. Первый результат увидел уже через час: на нижних частях капустного листа, показались прожилки бледно-розового цвета. А на следующий день прожилки всего листа полностью окрасились в красный, цвет. Значит, вода постепенно поднимается по растению вверх, окрашивая его все выше и выше.

Затем я рассмотрел разрезы листа через лупу и микроскоп и обнаружил окрашенные красителем тонкие трубочки, проходящие по длине листа. Это сосуды растений – капилляры, по которым вода и поднимается. Так растение пьёт воду. (Приложение 2)

3 КАКОВА ПОТРЕБНОСТЬ РАСТЕНИЙ В ВОДЕ?

Теоретическая часть

Практическая часть

Эксперимент № 3

Подготовка: Приготовил два одинаковых срезанных цветущих растения – хризантемы, две бутылки с пробками. В пробках бутылок сделала отверстия, чтобы входил стебель. Наполнил бутылки одинаково водой. Сделал отметки на бутылках по уровню воды. У одного растения удалил все листья. Вставил оба растения в емкости с водой. (Приложение 3)

Стал наблюдать за уровнем воды в бутылках. В течение первых суток вода в емкостях стала уменьшаться, это означает, что растения поглощают воду. Через три дня заметил, что в бутылках уровень воды немного отличается. На пятый день разница в количестве поглощаемой растениями воды абсолютно разная. В той бутылке, где листья были удалены, воды осталось больше.

Значит, моё предположение, что чем больше листьев у растений, тем больше ему требуется воды, подтвердилось.

В ходе работы возникли ещё вопросы, связанные с необходимыми условиями развития растений. Поэтому я решил, что в будущем продолжу изучение. Хочу сам вырастить необычные растения, родом из разных уголков нашей планеты и наблюдать за их развитием.

Читайте также: