Растение – это целостная биологическая система, образовавшаяся за миллиарды лет эволюции. Все его части тесно взаимосвязаны и выполняют свою определенную работу. В случае повреждения или гибели какой-либо части растительного организма, гибель грозит всему растению.
Биологи выделяют растения в отдельное царство, к которому относятся несколько отделов, таких как водоросли, мхи, папоротники, хвощи, голосеменные и покрытосеменные. Представители этих отделов отличаются своим строением, размерами, способом размножения и другими характеристиками. Однако, все они представляют из себя сложные биологические системы, с большим количеством тканей и органов.
Наиболее совершенными в эволюционном плане считаются семенные растения, к ним относятся голосеменные (ель, сосна, кедр) и покрытосеменные. Их способ размножения связан с распространением семян и более эффективен, по сравнению со споровыми (мхи, папоротники). Семенные имеют очень сложное строение, они очень широко распространены на планете от полярной тундры до тропиков.
Строение покрытосеменных
Покрытосеменные или цветковые растения состоят из нескольких вегетативных органов. В данном случае это совокупность клеток, которая имеет определенное строение, отличное от других частей и выполняющий определенную, конкретную работу. Ткани имеют высокую специализацию, они весьма отличаются друг от друга. Выделяют несколько отдельных органов покрытосеменных. Это корень, стебель, лист, а также органы, которые принимают участие в размножении организма: цветки и семена. Все эти части взаимосвязаны и для каждой существует своя функция.
Растительные органы
Значение корня в жизни растений
Корень выполняет несколько важнейших функций. Прежде всего, он отвечает за снабжение остальных тканей водой и минеральными веществами, которые он всасывает из почвы. Вода нужна для процесса фотосинтеза и для нормального функционирования растительных клеток. Еще одной важной функцией корня является закрепление растения в почве. Различают стержневую и мочковатую корневые системы. В первой отчетливо выражен главный корень, а во второй – он не отличим от остальных. В корне часто накапливаются питательные вещества (корнеплоды), а также он служит для вегетативного размножения.
Значение стебля в жизни растений
Стебель – связующее звено между всеми частями организма. По нему происходит транспортировка минеральных веществ и воды от корня вверх и питательных веществ от листьев вниз. Стебель растет в высоту за счет верхушечной почти роста, а в толщину за счет образовательной ткани. Формы и размеры стеблей очень разнообразны. Еще одной, важнейшей его функцией является опорная: на нем расположены листья. Он поднимает их вверх, ближе к свету, делая процессы фотосинтеза более эффективными. Иногда фотосинтез происходит непосредственно в стебле (спаржа). В нем часто накапливаются запасные питательные вещества. Вегетативное размножение при помощи стебля – один из самых распространенных способов.
Значение листьев в жизни растений
В листе происходит процесс фотосинтеза, то есть из воды и углекислого газа, при воздействии солнечных лучей образуются органические вещества, прежде всего глюкоза. Именно они снабжают энергией все остальные ткани и клетки. Листья разных видов имеют разное строение: отличаются формой, размером, наличием или отсутствием черенка и другими особенностями. Чаще всего они имеют пластинчатую форму, такая форма наиболее эффективно улавливает солнечный свет. Каждый лист сверху покрыт эпидермисом, под которым находятся клетки, содержащие хлорофилл. Кроме фотосинтеза он выполняет еще несколько важных функций. Через лист происходит дыхание и испарение воды. С их помощью может происходить вегетативное размножение. В них часто накапливаются питательные вещества.
Значение цветов в жизни растений
Цветок предназначенный для полового размножения покрытосеменных. С ним связаны процессы опыления, оплодотворения, развития семян и плодов. В цветке расположены мужские (тычинки) и женские (пестик) половые органы. Они могут быть расположены на одном цветке, а могут и на разных. Пыльца, содержащая мужские половые клетки попадает на рыльце пестика и прорастает в завязь, в ней происходит процесс оплодотворения. Из оплодотворенной яйцеклетки образовывается зародыш семени, из оплодотворенной клетки завязи – питательный запас семени, из оболочки завязи – кожура семени, а околоплодник - из стенок завязи.
Цветы различны по своему строению, размерам, формам и внешнему виду. Часть из них потрясающе красивы. Цветы могут быть собраны в соцветия. Некоторые цветы опыляются насекомыми (они обычно имеют яркую окраску, с приятный запах и выделяют нектар), другие опыляются ветром (злаковые). После опыления образуются семена, находящиеся внутри плодов. Плоды делают распространение семян более эффективным, подключая к этому процессу животных, птиц, ветер. Значение семян в жизни растений в том чтобы продлить жизнь вида, рода, распространиться, захватить требуемые участки.
В завершении можно отметить, что растение – целостная и сложная система, которая возникла в результате миллиардов лет естественного отбора и борьбы за существование. Каждый орган имеет уникальное строение и выполняет свою работу, обеспечивает успешное функционирование и существование других частей и тканей. Нарушение в работе корневой системы, стебля или листьев, неминуемо приведет к болезни или гибели всего организма. Как человек не может жить без легких или печени, так и дерево не может обходиться без корней.
Функции листа
Основные функции листа - фотосинтез, транспирация, газообмен. Кроме этих основных функций, у многолетних растений листок при его видоизменению выполняет функции запасающих органа (мясистые листья луковицы), органа защиты (колючки), органа вегетативного размножения (бегония), органа, поддерживает стебли растений (усики и др.).
Фотосинтез. Процесс фотосинтеза представляет собой интересный биологический процесс в жизни зеленого растения. Суть этого процесса заключается в том, что зеленые растения впитывают из атмосферы углекислый газ (С02), а из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами и под влиянием солнечной энергии создают в хлоропластах органические вещества. Из простых вещевых в зеленых растениях синтезируются сложные органические, или пластические вещества.
Сложный процесс фотосинтеза осуществляется только зелеными растениями и преимущественно в их листьях. Точнее, процесс фотосинтеза осуществляется в хлорофилловых зернах листьев. Без хлорофилловых зерен этот сложный биологический процесс не происходит. Хлорофилл является сенсибилизатором, то есть веществом, увеличивающей чувствительность к лучистой солнечной энергии и одновременно участвует в процессе фотосинтеза.
О том, какое большое значение приобретают листья в процессе фотосинтеза, очень красноречиво сказано выдающимся русским физиологом К. А. Тимирязевым: «Все органические вещества, какими они не были б разнообразны, где бы они ни встречались, или в растении, в животном или человеке, прошли через лист, произошли из веществ, производимых листом. Вне листка или, вернее, вне хлорофиллового зерна в природе не существует лаборатории, где бы выделялось органическое вещество. Во всех других органах и организмах она превращается, перерабатывается, только здесь она образуется снова из вещества неорганического.
Процесс фотосинтеза иначе называется ассимиляцией (усвоением) углерода растениями из воздуха, или еще воздушным питанием растений в отличие от почвенного (корневого) питания растений. Растения, способные синтезировать сложные органические вещества из простых веществ, называются автотрофными растениями в отличие от гетеротрофных, которые питаются только за счет готовых органических веществ (грибы, большинство бактерий)
Схематически процесс фотосинтеза можно изобразить следующим уравнением:
6С0 2 + 6Н 2 0 + 674/кал = С 6 Н 12 0 6 + 60 2 .
Световая энергия глюкоза
Из этого уравнения видно, что с 6 молекул углекислоты и 6 молекул воды при впитывании 674 кал синтезируется в процессе фотосинтеза одна молекула углевода (глюкозы) и выделяется 6 молекул кислорода.
Этот сложный биологический процесс может происходить в хлорофилловых зернах зеленых листьев при наличии света. Свет является источником той энергии, необходимой для расщепления углекислоты на углерод и кислород и для создания сложного органического вещества - углерода. По закону сохранения энергии световая энергия не исчезает, а переходит в скрытое состояние. Поэтому все сложные органические вещества, создаваемые растениями, содержат большие запасы потенциальной энергии, которую человек получает вместе с пищей.
Без света процесс фотосинтеза прекращается и усиливается процесс дыхания растений, при котором растение впитывает кислород и выделяя углекислоту. Кроме света, для нормального процесса фотосинтеза нужна и определенная температура. Только при наличии углекислоты, света, тепла и воды в хлорофилловых зернах зеленых листьев растений происходит процесс фотосинтеза.
С первичных продуктов фотосинтеза (углеводов) в листьях растения производятся впоследствии многие очень сложные органические соединения - белки, жиры, углеводы, эфирные масла, витамины, алкалоиды и др.
Один квадратный метр поверхности листьев образует за день 5 - 7 г органического вещества, а растения на одном гектаре образуют за день около 200 кг органических веществ. Ежегодно зеленые растения нашей планеты создают миллиарды тонн органических веществ.
Процесс фотосинтеза очень сложный и далеко не все детали его изучены.
Предположение о воздушном питания зеленых растений впервые высказал М. В. Ломоносов, но сам процесс фотосинтеза был открыт позже Пристли (1771). Процесс фотосинтеза изучали такие выдающиеся отечественные ученые, как К. А. Тимирязев, Н. С. Цвет, В. М. Любименко, А. С. Фаминцын, И. П. Бородин и др.
Особенно интересны работы в области фотосинтеза выполнил К. А. Тимирязев (1843-1920), который в течение полувека изучал процесса фотосинтеза. Он впервые доказал тесную связь впитывания растениями углерода с одновременным впитыванием света как источника энергии, расходуемым на создание углерода и превращается при этом в скрытую - потенциальную энергию. К. А. Тимирязев впервые открыл, что хлорофилловые зерна листа имеют избирательную способность к световым лучам солнца. На многочисленных опытах он показал, что процесс фотосинтеза активно происходит в красных лучах солнечного спектра, то есть в тех лучах, которые впитываются хлоропластами клетки растения.
Также наши отечественные ученые-физиологи в своих работах раскрыли ряд новых, очень ценных явлений в процессе фотосинтеза. Ранее считали, что при разложении С0 2 в процессе фотосинтеза углерод усваивается хлорофиллом растений, а кислород углекислоты выделяется в воздух. В последнее время проф. А. П. Виноградов своими исследованиями доказал, что во время фотосинтеза из листьев выделяется кислород не углекислоты, а воды.
Работами акад. А. Л. Курсанова доказана новая функция корневой системы растений. Оказывается, углекислота может впитываться не только листьями, но и корнями из воздуха почвы. Впитанная куренями углекислота передается дальше в листья и другие органы растений.
Транспирация. Транспирацией называется испарения воды листьями. Процесс транспирации регулируется устьицами. Он имеет для растений большое значение. В растения из почвы поступают растворы минеральных веществ, которые, как и вода, нужны растению для построения органических веществ. Избыток воды испаряется, а минеральные вещества усваиваются растением. При наличии транспирации движение воды по живым растениям происходит непрерывно.
Транспирация играет значительную роль в охлаждении растения, имеет особенно большое значение для растений степей и пустынь, где температура воздуха бывает очень высока. При испарении воды температура растений снижается на 5-7 °С. Вода нужна растению для насыщения клеток, основная составляющая которых, как известно, состоит из воды. Вода обеспечивает растению тургорное состояние и, следовательно, нормальное осуществление всех жизненных процессов. Различные растения транспирирують неодинаковое количество воды. Так, например, одно хорошо развитое растение кукурузы испаряет за лето 150 кг воды, подсолнечника - 200 кг, гороха - 4 кг, один гектар посева овса испаряет за лето более 3 000 000 кг воды.
Процесс транспирации у растений - явление не физическое, а биологическое. Оно регулируется живыми цветами растения, которые зависит от многих факторов. На ускорение транспирации влияет повышение температуры воздуха, ветер, интенсивность света, увеличение влажности почвы и т. д. Ночью, когда дыхательный аппарат растения закрыт, испарение воды происходит менее интенсивно, чем днем.
Дыхание. Дыхание является неотъемлемым процессом живого организма. Для осуществления любого явления живого организма нужно затратить энергию. Источником такой энергии в живом организме и есть процесс дыхания; без дыхания жизни невозможно. Процесс дыхания происходит непрерывно в любой живой клетке растительного организма - в корнях, стеблях, листьях, цветках, семенах.
Дыхание - сложный биохимический процесс. Суть его заключается в том, что при дыхании сложные органические вещества, и прежде всего углеводы окисляются, в результате чего распадаются на простые вещества - углекислоту и воду. В это время потенциальная энергия, являющаяся в веществе, выделяется в виде кинетической энергии, необходимой для жизненных процессов растения.
Процесс дыхания можно выразить следующим химическим уравнением:
С 6 Н 12 0 б + 60 2 = 6С0 2 + 6Н 2 0 + 674 кал.
Как видно из этого уравнения, при процессе дыхания растение впитывает кислород воздуха и выделяет углекислоту. Одновременно при этом процессе выделяется энергия в количестве 674 кал на каждую грамм молекулу глюкозы. Следовательно, при дыхании выделяется такое же количество энергии, которое было затрачено при фотосинтезе на построение одной молекулы. Таким образом, понятно, что процесс дыхания противоположен процессу фотосинтеза. Дыхание осуществляется в растениях в течение целых суток, но ночью этот процесс происходит интенсивнее. Процесс фотосинтеза происходит только в тех клетках растения, которые содержат хлорофилловые зерна, а дыхание - во всех живых клетках.
Создается впечатление, что один биологический процесс вполне уничтожает другой. На самом деле этого не бывает, потому что процесс фотосинтеза происходит в растениях значительно интенсивнее, чем процесс дыхания и поэтому творческий процесс фотосинтеза имеет в растениях преимущество над процессом дыхания, разрушает органические вещества.
Интенсивность процесса дыхания зависит от многих факторов. Повышенная температура до определенного предела усиливает дыхание, но при температуре более 40 °С и при температуре ниже нуля процесс дыхания прекращается. Нехватка кислорода задерживает дыхание. В молодых листьях дыхания происходит интенсивнее, чем в старых. Неодинакова интенсивность этого процесса и в различных растений.
Какое значение имеют корни в жизни растения?Какое значение имеют корни в жизни растения? Какие функции выполняют листья?Какие функции выполняют листья? Где, из каких веществ, при каких условиях образуются в растениях органические вещества?Где, из каких веществ, при каких условиях образуются в растениях органические вещества? Как называется основная ткань листа?Как называется основная ткань листа?
Фотосинтез идёт На свету круглый год Из простых минеральных веществ. Солнце свет свой прольёт, Луч на лист упадёт, Чтобы всем подарить кислород. И никак не поймёт наш упрямый народ Что он дышит, ест и живёт, Потому что с утра, лишь приходит пора, Сладкий сок производит листва.
Дайте ответ на вопрос: Что такое фотосинтез?Что такое фотосинтез? Где в растениях образуются органические вещества?Где в растениях образуются органические вещества? Какие условия необходимы для образования крахмала в листьях?Какие условия необходимы для образования крахмала в листьях? Какой газ в процессе фотосинтеза поглощается зелёными растениями?Какой газ в процессе фотосинтеза поглощается зелёными растениями? Какой газ растения выделяют в процессе фотосинтеза?Какой газ растения выделяют в процессе фотосинтеза? Какое значение имеет процесс фотосинтеза в природе и жизни человека?Какое значение имеет процесс фотосинтеза в природе и жизни человека?
Найдите биологическую ошибку Фотосинтез – это процесс образования органических веществ из неорганических в хлоропластах листа на свету. Для протекания фотосинтеза необходимы следующие условия: наличие кислорода и воды, зеленых листьев и солнечного света.Фотосинтез – это процесс образования органических веществ из неорганических в хлоропластах листа на свету. Для протекания фотосинтеза необходимы следующие условия: наличие кислорода и воды, зеленых листьев и солнечного света. В процессе фотосинтеза образуется органическое вещество – крахмал. Побочным продуктом фотосинтеза является углекислый газ и вода.В процессе фотосинтеза образуется органическое вещество – крахмал. Побочным продуктом фотосинтеза является углекислый газ и вода.
Какое значение в жизни растений имеют листья, Вы узнаете из этой статьи.
Какое значение в жизни растений имеют листья?
Лист являет собой наружный орган растения, который выполняет много важных функций. И значение листьев в жизни растений выражается как раз через эти самые важные функции:
- Образование органических веществ.
Большая и плоская листовая пластина прекрасно улавливает свет солнца. И в клетках основной ткани листа содержится большое количество хлоропластов, которые отвечают за процесс фотосинтеза – образования органических веществ, питающих само растение.
- Регулированное испарение.
Листья помогают растению испарять лишнюю воду и влагу. В листья вода поступает от корней по проводящей системе. Внутри него вода перемещается по стенкам клеток к устьицам и межклетникам. Там она испаряется. Данный процесс обеспечивает прочную связь листьев и корней, способствует эффективному потоку минеральных веществ. Растение может само регулировать интенсивность испарения – открывать или закрывать устьица. Когда нужно избежать чрезмерной потери воды, то они закрываются. Такое бывает, когда сухой воздух, яркий свет, высокая температура и мало воды. Некоторые растения открывают свои устьица только ночью или вечером. Но большинство испаряют лишнюю воду днем.
- Обеспечение газообмена
Листья обеспечивают газообмен между растением и воздухом. Углекислый газ и кислород поступают через устьица. Первый элемент нужен для синтеза органических веществ, а кислород для дыхания. Также растение выделяет кислород и углекислый газ в атмосферу.
Вы наверняка не раз наблюдали за таким явлением как листопад. Осенью, когда из листьев уходят питательные вещества, разрушается хлорофилл – они стают красными и желтыми. В их тканях начинают накапливаться ненужные вещества для растения. Листья старятся и опадают. Этот процесс очень важен для жизнедеятельности растения. Таким образом, удаляются вредные вещества, сокращаются поверхности надземных органов в период холодов. Это помогает растениям пережить зиму, чтобы весной вновь, набравшись сил, цвести и зеленеть.
Листья выполняют множество функций. Они служат для растения дыхательной, выводящей, обменной системой, вырабатывают органические вещества. Листья также играют огромную роль и в жизни других существ планеты Земля.
Инструкция
- Листья вырабатывают органические вещества, что является одной из самых важных их функций. В процессе жизнедеятельности в лист попадает кислород и углекислый газ. Первый растение использует для дыхания, а второй - для создания органических веществ. Так, например, плодовые растения вырабатывают фруктозу, которая потом делает фрукты сладкими. С помощью солнечного света в хлоропластах образуется кислород, который затем поступает в атмосферу. Образование кислорода - важнейшее условие для жизни на земле, без него на планете не выжили бы ни растения, ни животные, ни человек. Поэтому так важно препятствовать уничтожению огромных массивов леса.
- Листья испаряют воду. Вода поступает к растению через корни и выделяется затем через листья. Так, с поверхности листа удаляются излишки воды и другие вещества, а также действует своеобразная система вентиляции растения. Этот процесс можно сравнить с потоотделением человека: в жаркую погоду тело выделяет пот, чтобы охладиться и не перегреваться на солнце. То же самое происходит и с листьями - они выделяют влагу, чтобы не засохнуть от жары. Процесс испарения воды не постоянный и регулируется самим растением. Когда воды у растения мало или когда погода стоит нежаркая, растение закрывает специальные канальцы - устьицы - в листе и не пропускает воду.
- Благодаря работе устьиц осуществляется и еще одна важная функция работы листа - газообмен. На листовой пластине содержатся специальные клетки - хлоропласты с зеленым веществом хлорофиллом. Растения не только выделяют в воздух кислород, но и поглощают его для дыхания. Причем, поглощение кислорода происходит круглые сутки, а вот выработка - только днем, при солнечном свете. То же самое происходит и с углекислым газом: растение не только поглощает его для выработки органических соединений, но и выделяет газ в атмосферу после дыхательного процесса. Но, конечно же, объемы выделения газов у растений совсем не такие, как у человека и других животных. Растения вырабатывают и выделяют в атмосферу гораздо больше кислорода, чем потребляют для собственной жизнедеятельности.
- Еще одним важным процессом в жизни растений является массовое избавление от листьев во время листопада. Зеленый лист обычного лиственного растения живет примерно полгода. За это время в нем накапливаются различные вещества, в том числе отработанные и вредные. После истечения срока жизни к нему перестают поступать полезные питательные вещества, хлорофилл в клетках разрушается, лист стареет и желтеет, а потом и опадает. В зимний период листопад служит еще и защитной мерой от излишней потери влаги и чрезмерного объема кроны, что может привести к поломке ветвей под тяжестью снежных шапок.
- У многих растений листья в процессе эволюции видоизменились, стали более мясистыми или, наоборот, превратились в тонкие колючки. В связи с этим изменились и функции листьев. Некоторые растения привыкли размножаться вегетативным способом, то есть при помощи побегов, листьев, другие накапливают в них питательные вещества, защищаются от животных и растений, цепляются за ограды и тянутся к свету и теплу. А некоторые растения при помощи видоизмененных листьев могут даже ловить и переваривать небольших существ вроде мух или жуков.
