Какое значение имеет испарение воды растениями кратко
Обновлено: 07.07.2024
Растения постоянно всасывают корнями из почвы воду и проводят её по сосудам древесины к листьям. Из клеток листа пары воды попадают в межклетники, поступают к устьицам и испаряются. Процесс испарения воды листьями называется транспирация .
Транспирация обеспечивает удаление из растения лишней воды. При этом освобождается место в сосудах, и вода опять может всасываться из почвы вместе с растворёнными солями.
Испарение способствует передвижению воды в растении, а также охлаждает листья и защищает их от перегрева в жаркую погоду.
Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. Каждое растение может регулировать транспирацию. При высокой температуре воздуха испарение воды усиливается и растение охлаждается. В дождливую погоду транспирация, наоборот, замедляется.
Интенсивность транспирации может изменяться за счёт открывания и закрывания устьичных щелей. Известны растения, у которых устьица открываются только в светлое время суток, а в темноте они закрыты.
На уровень испарения воды влияют размеры и количество листьев на растении. Чем крупнее листья, тем сильнее они испаряют влагу. Чем больше листьев, тем больше поверхность испарения.
Растения засушливых мест имеют ряд приспособления, защищающих от потери влаги. У них обычно мелкие листья, а стенки клеток их эпидермиса утолщены. Листья покрыты слоем воска или густыми волосками. Эти приспособления не только замедляют испарение, но и защищают от солнечных лучей.
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.
Устьица листа выполняют роль регулирующего устройства интенсивности испарения. Если растению необходимо снизить испарение воды, то устьица закрываются, а если активизировать испарение, то они открываются.
4. В чём состоит значение воды в жизни растений?
- Растения состоят из воды примерно на 80%. Наличие воды — необходимое условие для жизни растений:
- вместе в водой растения получают необходимые им питательные вещества;
- вода разносит питательные вещества по всем частям растения;
- вода участвует в процессе фотосинтеза и без неё растения не могли бы синтезировать органические вещества;
- вода также участвует в процессе дыхания растения;
- вода необходима для прорастания семян;
- вода входит в состав многих клеток растения и межклеточников, благодаря ей растения сохраняют свою форму и упругость.
5. Каково значение листопада?
Листопад — это защитный механизм растений, позволяющий кардинально снизить расход воды растением и избавиться от ненужных и вредных веществ, которые со временем накапливаются в листьях.
6. Отчего изменяется окраска листьев осенью?
Осень в листьях многих растений разрушается хлорофилл. В результате становятся более заметными отличные от зелёных пигменты в листьях: жёлтые, красные, розовые, коричневые, багряные и т.д. В зависимости от того, каких пигментов в листе остаётся больше, ту окраску и приобретают листья.
Подумайте
При сильном сухом ветре испарение идёт сильнее, чем в тихую погоду. Чем это можно объяснить?
Ветер быстро сдувает молекулы воды с поверхности листа, тем самым устьица быстрее освобождаются и снова выделяют новую порцию влаги. За счёт этого процесс испарения идёт быстрее.
Задания
Проведите опыт, который будет нужен для следующего урока. Поставьте в воду, подкрашенную красными чернилами, молодой побег какого-либо дерева. Через 2—4 суток выньте побег из воды, смойте с него чернила и отрежьте кусочек нижней части. Рассмотрите сначала поперечный срез побега. Что вы видите на срезе? Затем разрежьте вдоль оставшуюся часть побега. Почему появились красные полоски? Окрасившиеся срезы побега принесите на следующий урок.
Поместим растение в стеклянную ёмкость и добавим чернила любого цвета.
Например, можем поместить в емкости с чернилами разного цвета веточки сельдерея …
… или листы пекинской капусты.
После проведения опыта можно увидеть, что древесина окрасилась в цвет чернил. Кроме того, в цвет чернил окрасились и все сосуды растения. Это произошло потому, что подкрашенная вода распространилась по всем частям растения по сосудам и окрасила стенки сосудов в цвет чернил.
Задания для любознательных
Приготовьте спиртовые вытяжки из зелёных и жёлтых листьев.
Для получения вытяжки из листьев надо растереть в ступке 10 грамм листьев, потом добавить в кашицу немного песка. Затем в полученную смесь надо добавить 5 мл ацетона или спирта. После того, как раствор постоит 1 час в тёмном месте его надо отфильтровать. Вытяжка готова.
Вылейте их в чашки Петри. В каждую чашку с вытяжкой поместите по кусочку фильтровальной бумаги, сложенной углом. Через несколько минут на бумаге появятся цветные полосы, соответствующие окраске пигментов, имеющихся в каждой вытяжке. Какие пигменты есть в зелёных и жёлтых листьях? Сделайте вывод.
Весной и летом листья растений содержат большое количество хлорофилла. Поэтому весенние и летние листья растений чаще всего окрашены в зелёный цвет.
Осень. хлорофилл в листьях частично распадается и в листьях начинают проявляться пигменты других цветов: жёлтые, оранжевые, пурпурные, коричневые и т.д. Например, пигмент каротин окрашивает листья в жёлтые цвета, ксантофилл — в оранжевые, антоциан — в красные и пурпурные. Существует и множество других растительных пигментов.
Прокипятите красные листья (свёклы, клёна, капусты краснокочанной) в воде, к полученному раствору по каплям прибавьте слабый раствор уксусной кислоты. Наблюдайте за изменением окраски раствора.
Раствор прокипяченных листьев краснокочанной капусты имеет красно-фиолетовый цвет. Если добавить к нему несколько капель уксусной кислоты, то цвет раствора станет насыщенным красным или розово-красным. Это связано с тем, что в молекулах пигмента произойдет перестройка.
Прибавьте к раствору слабый раствор щёлочи (питьевой соды или аммиака). Как изменилась окраска?
Если в полученный насыщенно красный или розово-красный раствор прокипяченных листьев краснокочанной капусты и уксуса понемногу добавлять слабый раствор щелочи (питьевой соды или аммиака), то оттенок раствора будет последовательно меняться. Сначала оне станет синим, потом зелёным, потом желто-зелёным, а если добавить очень много щёлочи, то раствор приобретёт желтый оттенок.
Сравните с изменением окраски листьев осенью и сделайте вывод.
Осенние листья тоже меняют свою окраску постепенно. Это связано с химическим обменом в листьях в период листопада. Окраска одного и того же растения может быть в разные года различной, поскольку зависит от нескольких факторов: погодных условий, кислотно-щелочной среды, состояния растения и т.д.
Словарик
Испарение — это процесс, в ходе которого из растения удаляются излишки влаги.
Листопад — это биологический процесс, в ходе которого некоторые растения сбрасывают листву.
Вопрос 1. Какое значение для растения имеет испарение воды листьями?
Испарение, наряду с корневым давлением, способствует передвижению воды в растении. Испарение воды создает силу, под влиянием которой вода поднимается вверх по стеблю. С токами воды передвигаются и минеральные вещества. У видов, интенсивно испаряющих воду, разница между температурой воздуха и температурой листа может достигать 15 o С. Интенсивность испарения регулируется при помощи устьиц. Освещение листа приводит к открыванию устьиц, в темноте они закрыты. Устьица закрываются также днем, в сильную жару. Происходит это следующим образом. Замыкающие клетки устьиц содержат хлоропласты. При освещении листа в них начинается фотосинтез, образуются сахара и осмотическое давление в клетках возрастает. Вследствие усиленного притока воды тургор замыкающих клеток увеличивается, их стенки растягиваются и устьичная щель раскрывается. При отсутствии фотосинтеза (в темноте) и при усиленном испарении воды в жаркий день тургор замыкающих клеток ослабевает и устьица закрываются.
Таким образом, испарение воды растением имеет огромное значение для жизнедеятельности растения. Испарение называется транспирацией. Вода испаряется через всю поверхность тела растения, но особенно интенсивно через устьица в листьях. Значение транспирации: она принимает участие в передвижении воды и растворенных веществ по телу растения; способствует углеводному питанию растений; защищает растения от перегрева.
Вопрос 2. Как влияют на испарение воды растениями условия внешней среды?
Интенсивность испарения зависит от внешних условий среды и состояния устьиц. У некоторых растений устьица открыты только днем, а на ночь закрываются. При недостатке воды устьица таких растений закрываются даже днем, и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. В благоприятных условиях устьица открываются снова. При разных условиях внешней среды одно и то же растение испаряет разное количество воды. Например, в пасмурную погоду воды испаряется меньше, чем в солнечный день. При сильном сухом ветре испарение идет сильнее, чем в тихую погоду.
Вопрос 3. Каково значение устьиц?
Через устьица происходит газообмен с окружающей средой, а также испарение воды. У растений испарение регулируется открыванием и закрыванием устьиц.
Вопрос 4. Каково значение воды в жизни растений?
Вода необходима для всех жизненно важных процессов, происходящих в организме растений, в том числе для образования органических веществ в процессе фотосинтеза.
Вопрос 5. Каково значение листопада?
Листопад представляет собой адаптацию растений к сезонным изменениям климата, из-за которых происходит уменьшение испарения воды осенью и зимой. С понижением температуры всасывание воды корнями снижается, и поэтому растение может обезводиться и погибнуть. Сбрасывание листвы уменьшает общую площадь поверхности дерева, что предотвращает поломку ветвей при снегопаде. Кроме того, за счет сбрасывания листьев растения освобождаются от вредных и ненужных веществ.
Вопрос 6. Отчего изменяется окраска листьев?
Перед листопадом хлорофилл разрушается, а каротиноиды становятся видимыми. Они придают желтую, оранжевую и красную окраску листьям.
Читайте также: