Какие факторы окружающей среды влияют на интенсивность дыхания растений кратко

Обновлено: 02.07.2024

Дыхание является одним из важных условий жизни растения. Именно в процессе дыхания высвобождается энергия, используемая организмом для жизнедеятельности. Кратко и понятно о дыхании растений расскажем в данной статье.

Что такое дыхание

Каждая клетка нуждается в энергии для жизни. Получение энергии происходит при расщеплении органических веществ в процессе дыхания. Такое расщепление происходит под воздействием кислорода и ещё называется окислением. В результате образуются вода, углекислый газ и свободная энергия.

Необходимая растению энергия содержится в химических связях сложных органических веществ. Изначально это энергия солнца, запасённая растением в процессе фотосинтеза.

Дыхание у растений принципиально не отличается от дыхания животных, или грибов. Какой газ растения выделяют при дыхании, такой же выделяют любые другие организмы. Это углекислый газ.

Рис. 1. Схема дыхания растений.

Известно, что на свету растения выделяют ещё и кислород, но это происходит в результате другого процесса – фотосинтеза.

которые читают вместе с этой

Дыхание идёт круглосуточно, поэтому образование углекислого газа происходит постоянно. Также постоянно в клетки растений для их нормальной жизнедеятельности должен поступать кислород.

Это же справедливо и для растения в целом.

Дыхание растений включает два процесса:

клеточное дыхание;
газообмен растения с внешней средой.

Клеточное дыхание растений

Дыхательными центрами клетки являются митохондрии. Они есть и у животных.

Именно в этих органоидах происходит окисление органических веществ. Обычно такими веществами являются углеводы, но дыхание может идти и за счёт белков или жиров.

При окислении выделяется энергия. Вода остаётся в клетке, а углекислый газ путём диффузии покидает клетку и может сразу использоваться в фотосинтезе.

Процесс дыхания ступенчатый. Вода и углекислый газ образуются не сразу, а являются конечными продуктами. До этого в ходе многих реакций образуются и вновь распадаются другие вещества.

Газообмен с внешней средой

В отличие от животных растения не имеют специальных органов дыхания. Газообмен осуществляется через специальные структуры в покровных тканях:

Устьица располагаются в кожице листьев и молодых стеблей (эпидерме). Каждое из устьиц имеет замыкающие клетки, способные менять тургор (наполненность водой) и закрывать устьичную щель. Устьичные щели осуществляют газообмен и испарение воды листьями.

Рис. 2. Устьица под микроскопом.

Чечевички – это более крупные, чем устьица, структуры, расположенные в пробке стебля.

Рис. 3. Чечевички на стволе берёзы.

Дыхание и фотосинтез

Между процессами дыхания и фотосинтеза существует связь. Это процессы противоположные и в растении следуют один за другим.

Фотосинтез является способом питания. В ходе этого процесса образуются органические вещества, содержащие энергию, полученную в виде света.

Дыхание – это способ высвобождения энергии, запасённой в питательных веществах.

Дыхание в разных частях растения

Интенсивность дыхания неодинакова в разных органах. Наиболее активно дышат:

прорастающие семена;
распускающиеся цветы;
растущие органы.

Не рекомендуется ставить крупные растения в спальной комнате, поскольку ночью они поглощают большое количество кислорода и выделяют углекислый газ.

Корни также, как и надземные органы, дышат. Для нормального дыхания корней необходимо рыхлить почву.

Что влияет на интенсивность дыхания

Факторами, влияющими на интенсивность дыхания, являются:

температура;
влажность;
содержание кислорода в воздухе.

При усилении любого из этих факторов дыхание становится интенсивнее.

Человек управляет дыханием семян и плодов для сохранения урожая и посевного материала. Для этого в помещениях, где хранятся семена, поддерживается необходимая влажность, температура и обеспечивается приток свежего воздуха.

Что мы узнали?

Изучая в 6 классе данную тему, мы выяснили, что дыхание растений – процесс, обеспечивающий клетки энергией. Кислород также необходим растениям, как углекислый газ. Процесс дыхания и фотосинтеза участвуют одни и те же вещества. При дыхании кислород и органические вещества являются исходными, а вода и углекислый газ – конечными продуктами. При фотосинтезе – наоборот.

Растения, как все живые организмы, в процессе дыхания поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Газообмен у них происходит через устьица на листьях, а также через чечевички на стеблях и трещины в коре. Внутри тканей кислород следует по межклетникам, потом проникает в клетки. Доступ кислорода ко всем органам растения — одно из основных условий жизни.

При плохой обработке почвы или на переувлажненных почвах корням растений не хватает воздуха и, следовательно, кислорода. Поэтому при застое воды на отдельных участках поля большинство растений погибает. Ведь растения, так же как люди или животные, умирают без кислорода. Но у них потребность в кислороде меньше, чем у животных, и у них нет таких сложных органов дыхания.

Дыхание

Дыхание — это поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа, а также использование кислорода для окисления органических веществ с освобождением энергии (Рис.1).

Рис.1 Сравнение дыхания и фотосинтеза растений

Дыхание	Признак	Фотосинтез
Кислород	1.Поглощаемый газ	Углекислый газ
Углекислый газ	2.Выделяемый газ	Кислород
Чечевички, устьица, кожица семян и т.д.	3.Пути газообмена	Только через устьица
Во всех живых клетках	4.В каких клетках происходит	Только в зеленых клетках, содержащих хлорофилл
Получение и использование энергии из питательных веществ на рост и развитие	5.Роль в жизни растений	Запасание энергии света в виде питательных веществ

Во время дыхания часть органических веществ расходуется. Например, прорастающее зерно теряет 3-10% сухого вещества. Чем более неблагоприятна oкружающая среда для прорастания, тем больше требуется питательных веществ и тем интенсивнее дыхание проростка. Энергия, выделяемая во время дыхания, затрачивается на рост и развитие органов растений. Подтвердим опытным путем поглощение прорастающим семенем кислорода и выделение им углекислого газа (Рис.2).

Рис.2 Поглощение кислорода и выделение углекислого газа прорастающими семенами (1-влажные семена, 2-сухие семена)

Возьмем 2 широкогорлые стеклянные банки и в одну из них положим проросшие семена гороха (20-30 шт.). В другую — столько же сухих, непроросших семян гороха. Банки плотно закрываем крышками и ставим в теплое место. Через неделю в банку с сухими семенами опустим горящую свечу. Свеча не потухнет, будет продолжать гореть. Поскольку дыхание сухих семян замедленное, за неделю они не успели поглотить весь кислород из воздуха в банке.

В банке с проросшими семенами свеча сразу же погаснет. Почему? Проросшие семена дышат интенсивно, поэтому они поглотили весь кислород в банке и насытили воздух углекислым газом. Во время набухания и прорастания семян и дальнейшего развития растений дыхание в тканях усиливается. Межклеточные воздушные пространства в тканях растений облегчают движение газов.

Влияние различных условий на дыхание растений

Интенсивность дыхания у разных частей растения неодинакова. Наиболее высока она у молодых быстро растущих органов и тканей. С окончанием периода активного роста растений дыхание их тканей ослабевает. Активнее дышат высокогорные и светолюбивые растения (по сравнению с теневыносливыми). Дыхание растений усиливается с повышением температуры, когда речь идет о потеплении. Но в зной оно ослабевает, а при 45-50°С почти прекращается. Таким образом, на дыхание растений влияют различные факторы.

1. Влияние воды.

Сухие семена (10-12% влаги) дышат очень слабо. Если содержание влаги в семенах достигает 33%, то дыхание усиливается, расход питательных веществ увеличивается, и семена начинают прорастать. Поэтому при хранении в зернохранилищах влажность зерна не должна превышать 12-14%. Только в таких условиях семена могут долго храниться.

2. Влияние температуры.

Чем выше температура окружающей среды, тем интенсивнее дышат семена. Даже зимой при температуре -20-25°С дыхание растений не прекращается, оно лишь замедляется. Дыхание семян прекращается при температуре +50°С. Зимой в клубнях картофеля, хранящегося при низкой температуре, дыхание замедляется.

3.Влияние света.

При наличии достаточной освещенности дыхание растений ускоряется. Теневыносливые растения дышат слабее светолюбивых. Если поместить молодые проростки в темное место, их дыхание немного замедлится.

4.Влияние воздуха.

Всему живому на Земле, кроме некоторых бактерий, необходим кислород. Мы дышим воздухом, в котором кислород находится в определенном соотношении с другими газами (азот, инертные газы, углекислый газ).

Когда в воздух попадают отходы промышленного производства, это соотношение изменяется, что может оказаться губительным для растений, животных и человека.
В последнее время можно часто слышать выражения озоновые дыры, и парниковый эффект. Эти явления связаны с состоянием воздушной оболочки Земли. Накопление вредных веществ в атмосфере оказывает отрицательное воздействие на все живое, и на растения в том числе. Их дыхание замедляется.

Какие же вещества загрязняют воздух?

Вот главные из них:

1.Углекислый газ, выделяемый всеми живыми организмами, обитающими на Земле.
2.Отходы производства и газы, выделяемые заводами и фабриками, прежде всего угарный газ, зола, сажа, пыль, копоть, дым.
3.Выхлопные газы автомобилей.
4.Ядовитые газы, выделяемые синтетическими веществами, созданными химическим путем.
5.Пылевые частицы ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве.

Рост и развитие растений в условиях загрязненной атмосферы замедляются.
Они быстро подвергаются различным вредным воздействиям. Таким образом, воздух необходим не только для надземных органов растений, но и для корней, находящихся в почве. Если не будет обеспечен достаточный приток воздуха к корням, их дыхание замедлится, и они погибнут. Если корни постоянно покрыты водой, они загниют. Корни обеспечивают всю надземную часть растения питательными веществами и водой. Без них само растение неминуемо погибнет.

Роль зеленых растений:

1.Создание органических веществ.
2.Поступление кислорода в атмосферу
3.Поддержание постоянного содержания углекислого газа.
4.Участие в создании почв.

Зеленые растения запасают энергию космического светила — Солнца в виде органических веществ, используемых живыми существами нашей планеты.

Дыхание — это процесс, происходящий во всех живых организмах: поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Кислород используется для окисления органических веществ, чтобы извлечь из них энергию. Растения запасают энергию солнечного света в виде органических веществ в ходе фотосинтеза и используют эту энергию, окисляя вещества в ходе дыхания, В целом, растения интенсивнее фотосинтезируют, чем дышат.

Дыхание — это процесс, который происходит в клетках любого организма. Процесс представляет собой распад органических веществ на воду и углекислый газ под действием кислорода. Дополнительно при этом отмечается выделение энергии, нужной для поддержания жизнедеятельности растения. Школьниками изучается дыхание растений на биологии в 6 классе.

Понятие фотосинтез

Всем клеткам нужна энергия для обеспечения жизнедеятельности. Она образуется при расщеплении органических веществ в процессе дыхания. Это расщепление названо окислением. Оно происходит под воздействием кислорода, в результате образуются вода, углекислый газ и свободная энергия.

Живые организмы должны получать кислород, необходимый для окисления органических веществ. Его они получают из воздуха. Конечный продукт дыхания выводится впоследствии в окружающее пространство.

Так дышат все животные и растения. Но растения, в отличие от животных, ещё и обладают способностью выполнять фотосинтез. Он заключается в обратном газообмене: растительный организм поглощает углекислый газ из воздуха, а вместо него выделяет кислород. Фотосинтез происходит под действием света в дневное время суток. В темноте растение получает возможность дышать.

Известно, что при фотосинтезе происходит выделение кислорода в гораздо большем количестве, нежели, чем его объем, поглощаемый для дыхания. Поэтому считается, что в общей сумме в светлое время растения выделяют кислород и поглощают углекислый газ. Вот в сущности так кратко описан процесс фотосинтеза.

Особенности дыхания растений

У животных для дыхания существует специальная система, благодаря которой происходит насыщение кислородом крови. Последняя в свою очередь разносит его по всем клеткам организма. Ученые доказали, что у растений и мхов нет специальных органов для выполнения такой функции, они поглощают кислород всей поверхностью, в большей степени листьями. Дыхание происходит круглосуточно с постоянным образованием углекислого газа. Но также клеткам растений для нормального функционирования нужен кислород.

Дыхательные центры клеток — митохондрии. Их имеют растения и животные. Именно там проходит окисление органических веществ. Процесс сопровождается выделением энергии. Причем вода остаётся в клетке, а газ диффундирует, то есть покидает клетку после чего может использоваться в фотосинтезе.

Растения от животных отличаются отсутствием специальных дыхательных органов. Газообмен проходит через маленькие отверстия, имеющиеся в покровных тканях:

Устьица имеют клетки, меняющие тургор (наполненность водой). Они могут закрывать устьичную щель, цель которой осуществлять газообмен и испарение воды листьями.

Дыхание идет ступенчато, распадаясь на конечные продукты. А перед этим происходит множество реакций, в результате которых образуются и вновь распадаются органические кислоты.

Дыхательный процесс и фотосинтез противоположны друг другу, в органах растений они следуют один за другим. Фотосинтез — это способ питания. В его ходе образуются вещества, содержащие энергию, которая получена в виде света. Дыхание — это способ освобождения энергии, которой запаслись питательные вещества.

В разных органах интенсивность дыхания проходит не одинаково. Активнее всего дышат:

семена при прорастании;
цветы в стадии распускания;
растущие органы.

Биологи не советуют помещать срезанные букеты вблизи спальных мест, так как они поглощают много кислорода и выделяют углекислый газ. Корни подобно надземным органам, имеют свойство дышать. Для того чтобы этот процесс проходил нормально и ничем не сдерживался, нужно рыхлить почву.

Факторы, влияющие на интенсивность

Каким будет этот процесс, усиленным или замедленным, зависит от окружающей среды. Воздух в помещениях характеризуется такими физическими свойствами:

температура;
влажность;
содержание кислорода в воздухе.

Увеличение любого из этих факторов ведет к усилению интенсивности дыхательного процесса. Человек может управлять дыханием семян и плодов, чтобы сохранить урожай и материал для посева. В помещении, где хранят семена, нужно поддерживать определенную влажность, температуру и в обязательном порядке обеспечить приток свежего воздуха.

Прорастающие зерна теряют от 3% до 10% сухого вещества. При неблагоприятных окружающих условиях для прорастания необходимо больше питательных веществ, и дыхание ростков происходит интенсивнее. Выделяемая в дыхательном процессе энергия, тратится на развитие и рост органов растений. Это можно подтвердить опытом на примере поглощения прорастающим семенным материалом кислорода с выделением газа.

Потребуются две стеклянные банки. В первую нужно положить проросшие горошины (20−30 штук). Во вторую помещают столько же сухих семян гороха без признаков прорастания. Банки плотно закрывают и ставят в тепло. Через неделю в оба сосуда опускают зажженную свечу. В банке, где находится сухой горох, свеча не гаснет. Это следствие того, что дыхание сухих семян замедлено, за неделю весь кислород не поглотился.

В другой банке, где были проросшие семена, свеча гаснет практически мгновенно. Это происходит из-за интенсивности дыхательной деятельности гороха, понятно, что он поглотил весь кислород в банке. Ведь известно, что для поддержания горения нужен кислород.

В стадии набухания и роста семян дыхание в тканях усиливается. Межклеточное воздушное пространство облегчает движение газов. Наиболее высокая интенсивность дыхательного процесса у молодых тканей и органов. После окончания активного роста дыхание тканей становится слабее. Но также активность зависит от вида растения: высокогорные и светолюбивые растения дышат интенсивнее, если сравнивать их с теневыносливыми. Повышение температуры ведет к усилению дыхания. Но в знойную погоду оно значительно ослабевает, при 45−50 градусах процесс совсем может остановиться.

Некоторые цифры и факты

Сухие семена, имеющие влажность от 10% до 2%, дышат слабо. Как только содержание влаги в семенах достигнет 33%, они начинают дышать сильнее, расход питательных веществ становится больше, что приводит к прорастанию семян. Этот факт учитывается при хранении посевного материала в зернохранилищах: влажность зерен должна держаться на уровне 12%−14%. Такие условия позволяют сохранить семена в течение длительного срока.

Температура окружающей среды здорово влияет на интенсивность дыхания посевного материала. Зимой при температуре около 25 °C семена продолжают дышать, но этот процесс слегка замедляется. Он может прекратиться при температуре 50 °C. При низкой температуре дыхание также становится медленнее, это происходит, например, с клубнями картофеля, хранящимися при низкой температуре.

Хорошая освещенность ускоряет дыхание растений. Теневыносливые особи дышат слабее светолюбивых. Для замедления процесса рекомендуется помещать молодые проростки в темное помещение.

Все живое на Земле, за редким исключением некоторых бактерий, требует кислорода. В воздухе кислород имеет свою процентную долю. Она составляет 21%. Все остальное — азот, углекислый газ, инертные газы. Отходы промышленного производства, попадающие в воздух, изменяют это соотношение, такое смещение губительно действует на растительный и животный мир.

Вредное воздействие

Учеными и аналитиками часто высказываются мнения об озоновых дырах и парниковом эффекте. Вредные вещества, накапливаясь в атмосфере, отрицательно воздействуют на состояние воздушной оболочки Земли, и, следовательно, на всю живую природу, в том числе на растения. Замедляется их дыхание.

Есть много факторов, которые загрязняют атмосферу:

Углекислый газ, который выделяют все живые организмы.
Производственные отходы (зола пыль, сажа, угарный газ, дым, копоть).
Выхлопные газы автомобильного парка.
Ядовитые газы от синтетических веществ, созданных химическим путем.
Химикаты, используемые в сельском хозяйстве.

Негативное воздействие вредных примесей в воздухе замедляет рост и развитие растений. Кислород нужен не только надземным органам, но и корням, которые находятся в почве. Если не перекрыть приток воздуха к корням, растения погибнут. Постоянное нахождение корней в воде приведет к загниванию и гибели всего растительного организма, так как не будет снабжения всей надземной части питательными веществами и жидкостью.

Зеленые растения создают органические вещества в природе и обеспечивают атмосферу кислородом благодаря фотосинтезу. Они также участвуют в создании почв и запасают энергию Солнца в виде органических веществ, которые нужны всему живому на Земле.

Растения имеют большое значение в формировании всей экосистемы земного шара. Это своеобразные лёгкие планеты. Очень важно это понимать и беречь зеленые насаждения.

Дыхание является условием жизни. Именно в процессе дыхания освобождается энергия, используемая организмами для жизнедеятельности. Кратко и понятно о дыхании растений расскажем в данной статье.

Что такое дыхание

Необходимая растению энергия содержится в химических связях сложных органических веществ. Изначально это энергия солнца, запасённая в сложных молекулах путём фотосинтеза.

Рис. 1. Схема дыхания растений.

Это же справедливо и для растения в целом.

Таким образом, дыхание включает два процесса:

клеточное дыхание;
газообмен растения с внешней средой.

Клеточное дыхание растений

Дыхательными центрами клетки являются митохондрии. Они есть и у животных.

Газообмен с внешней средой

В отличие от животных, растения не имеют специальных органов дыхания. Газообмен осуществляется через отверстия в покровных тканях:

Устьица располагаются на листьях. Каждое из них имеет клетки, способные менять тургор (наполненность водой) и закрывать устьичную щель. Устьичные щели осуществляют газообмен и испарение воды листьями.

Рис. 2. Устьица под микроскопом.

Чечевички – это более крупные, чем устьица, щели на стеблях.

Рис. 3. Чечевички на стволе берёзы.

Воздух также может поступать в ткани растений в растворённом виде.

Дыхание и фотосинтез

Между процессами дыхания и фотосинтеза существует связь. Это процессы противоположные, и в растении следуют один за другим.

Фотосинтез является способом питания. В ходе этого процесса образуются вещества, содержащие энергию, полученную в виде света.

Дыхание – это способ освобождения энергии, запасённой в питательных веществах.

Дыхание в разных частях растения

Интенсивность дыхания не одинакова в разных органах. Наиболее активно дышат:

прорастающие семена;
распускающиеся цветы;
растущие органы.

Не рекомендуется ставить срезанные цветы в спальной комнате, поскольку они поглощают большое количество кислорода и выделяют углекислый газ.

Корни также, как и надземные органы, дышат. Для нормального дыхания корней необходимо рыхлить почву.

Что влияет на интенсивность дыхания

Факторами, влияющими на интенсивность дыхания, являются:

температура;
влажность;
содержание кислорода в воздухе.

При усилении любого из этих факторов дыхание становится интенсивнее.

Что мы узнали?

Изучая в 6 классе данную тему, мы выяснили, что дыхание растений – процесс, обеспечивающий клетки энергией. Кислород так же необходим растениям, как углекислый газ. Процессы дыхания и фотосинтеза включают одни и те же вещества. При дыхании кислород и органические вещества являются исходными, а вода и углекислый газ – конечными продуктами. При фотосинтезе – наоборот.

Учитель физики, информатики и вычислительной техники. Победитель конкурса лучших учителей Российской Федерации в рамках Приоритетного Национального Проекта "Образование".

Читайте также: