Гіпермаркет Знань>>Біологія>>Біологія 7 клас>>Біологія: Транспорт речовин і випаровування води

ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКИ МІЖ РІЗНИМИ ЧАСТИНАМИ РОСЛИНИ

Пригадайте Які тканини та органи є у квіткових рослин? Які особливості будови та функцій кореня, пагона, бруньки? Що таке серцевинні промені, сплячі бруньки? Що таке біосфера?

Які взаємозв'язки існують між частинами рослинного організму? Ви вже ознайомилися з будовою та функціями окремих вегетативних органів рослини - кореня та пагона. Проте жива рослина це не просто сукупність окремих органів. Рослина - це цілісний організм, усі частини якого тісно взаємодіють, виконуючи певні життєві функції.
Порушення будови чи функцій будь-якого з органів одразу ж позначається на діяльності інших, а отже, організму в цілому. Наприклад, ушкодження та відмирання кореня не тільки порушить закріплення
рослини у ґрунті, а й унеможливить поглинання нею з ґрунту розчинів мінеральних сполук. Рослина з відмерлими коренями неодмінно загине. Те саме станеться з рослиною, якщо із стовбура молодого деревця зняти кору у вигляді пояска (мал. 82). Це призупинить надходження органічних речовин, утворених завдяки фотосинтезу, від листків до нижньої частини стебла та кореня. Рослина може загинути й унаслідок несвоєчасного скидання або відмирання листків, бо це унеможливить здійснення фотосинтезу.

Мал. 82. Дерево загине, якщо зняти з нього кору

Насамперед зв'язки між різними органами рослини здійснює провідна тканина. Вона пронизує весь організм - від кореня через стебло до кожного листка. Ви пам'ятаєте, що висхідні потоки розчинів поживних речовин відбуваються по судинах, а низхідні - по ситоподібних трубках. А горизонтальне переміщення органічних речовин по стеблу дерев'янистих рослин може здійснюватись по серцевинних променях. Вони проходять уздовж стебла й сягають кореня. Кількість органічних речовин, що утворилися за один світловий день у хлоропласті, перевищує його масу в кілька разів. Тому велике значення для нормальної життєдіяльності має переміщення цих речовин від клітин, де вони утворюються, до всіх інших (мал. 83).

Мал. 83. Рух речовин по рослині

Рушійною силою для здійснення транспорту речовин у рослині є кореневий тиск (мал. 84) і присисна сила листків. Кореневий тиск виникає у клітинах і судинах кореня внаслідок заповнення їх водним розчином, який вбирається кореневими волосками з ґрунту. Він забезпечує рух розчинів до надземної частини рослини. У трав'янистих рослин кореневий тиск сягає двох-трьох атмосфер, у дерев'янистих ще вище. Його можна виміряти, якщо приєднати до поперечного зрізу стебла прилад, що вимірює тиск.

Мал. 84. Дослід, що демонструє наявність кореневого тиску

Випаровування води листками також значно впливає на висхідний потік, створюючи так звану присисні/ силу листків. Чим більше води вони випаровують, тим інтенсивніше корінь поглинає її з ґрунту і тим швидше водний розчин надходить до надземних органів рослин.
Знаючи шляхи та механізми пересування речовин по рослині, можна керувати ними. Так, щоб прискорити дозрівання помідорів, їх пасинкують, тобто видаляють бічні пагони. Обрізавши пагони, що з'являються після формування виноградних грон, можна змінити потік поживних речовин та прискорити достигання плодів.
Певні функції рослини можуть одночасно здійснюватись різними органами. Наприклад, фотосинтез може здійснюватись не лише у листках, а й у зелених частинах стебла. Але зазвичай без участі листків інші зелені частини рослин не здатні повністю забезпечити рослину поживними речовинами.
Як відбувається обмін речовин у рослині? Рослині як цілісному організмові притаманні ріст і розмноження, вона здатна реагувати на зміни умов навколишнього середовища. Все це відбувається завдяки постійному обмінові речовин та перетворенню енергії в її організмі. Ви вже знаєте, що під час фотосинтезу зелені рослини утворюють складні органічні сполуки з неорганічних з використанням енергії сонячного світла та виділяють кисень. А для здійснення фотосинтезу, крім світла, необхідні вода та вуглекислий газ. Вода з розчиненими в ній мінеральними речовинами надходить у рослину з ґрунту, а вуглекислий газ - із повітря.
Під час дихання за участю кисню продукти фотосинтезу розкладаються до більш простих, при цьому вивільняється енергія та виділяється вуглекислий газ. Для виявлення дихання у рослин візьміть дві склянки. В одну з них налийте чисту воду та помістіть гілочку елодеї, а в іншу - прозору вапновану воду. Накрийте склянки ковпаками та поставте у темне місце. Через два-три дні можна побачити, що вапнована вода стала каламутною. Це свідчить про те, що рослина під час дихання виділяє вуглекислий газ, який реагує з вапнованою водою (мал. 85).

Мал. 85. Рослина у чистій воді (1) і у вапнованій воді (2)

Таким чином, рослині притаманний газообмін - обмін газами між повітрям атмосфери і рослиною. Під час фотосинтезу рослина поглинає вуглекислий газ, а виділяє в атмосферу кисень. Під час дихання, навпаки, рослина поглинає кисень, а виділяє вуглекислий газ. Отже, процеси фотосинтезу та дихання певним чином протилежні один одному, хоча водночас взаємопов'язані. Під час фотосинтезу рослини вивільняють значно більше кисню, ніж споживають його під час дихання, а тому зелені рослини збагачують ним атмосферу. Рослини, випаровуючи воду, впливають також на вологість атмосферного повітря. Інтенсивність газообміну та випаровування вологи регулюють продихи.
Здійснюючи газообмін, рослини тим самим регулюють газовий склад атмосферного повітря, підтримуючи оптимальне співвідношення кисню та вуглекислого газу. За рахунок виділеного рослинами кисню у верхніх шарах атмосфери утворився особливий озоновий шар, який поглинає частину шкідливих для живих істот космічних ультрафіолетових променів. Таким чином, діяльність рослин запобігає змінам клімату на планеті Земля.
Крім повітряного, рослині притаманне і мінеральне живлення. Як ви пам'ятаєте, мінеральні речовини надходять у рослину з ґрунту через кореневу систему. Тому рослини не тільки підтримують постійний газовий склад атмосфери, а й забезпечують колообіг різноманітних хімічних елементів у природі. Рослини є необхідною ланкою в коло-обігу речовин, оскільки вони поглинають з довкілля неорганічні сполуки та створюють із них органічні. У свою чергу їхні рештки розкладаються за участі різноманітних мешканців ґрунту (бактерій, грибів, тварин) до неорганічних, які знову можуть засвоюватись рослинами.
Отже, рослинний світ - найважливіша складова частина природи, що зумовлює існування життя на нашій планеті.

Підсумки
Організм рослини є цілісною системою, в якому робота різних органів взаємоузгоджена. Рослина росте, розмножується, реагує на зміни умов навколишнього середовища завдяки постійному обмінові речовин та перетворенню енергії.

Запитання для контролю
1. Якими тканинами здійснюються в рослині висхідний та низхідний потоки речовин?
2. Як саме органічні сполуки переміщуються по рослині у горизонтальному напрямку?
3. Що таке кореневий тиск та присисна сила листків?
4. Як у рослин здійснюється газообмін?
5. Який зв'язок існує між процесами обміну речовин та перетворення енергії у рослинному організмі?

Поміркуйте
Чому стала каламутною вода у досліді, зображеному на малюнку 85?

ВИПАРОВУВАННЯ ВОДИ

Пригадайте Що таке дихання? Яка будова та функції продихів?

Як дихає рослина? Крім фотосинтезу, в клітинах листка, як і в інших органах рослин, відбувається дихання. Як ви пам'ятаєте, дихання - це поглинання кисню та виділення у довкілля вуглекислого газу. При цьому органічні сполуки рослин окиснюються, внаслідок чого вивільняється енергія. Ця енергія насамперед потрібна самим рослинам для забезпечення процесів життєдіяльності у нічні години, коли фотосинтез не відбувається.
На те, як інтенсивно дихають рослини, впливають певні чинники навколишнього середовища, зокрема температура. Чим вона вища, тим рослини дихають інтенсивніше. Найактивніше дихають ті частини рослини, які ростуть, адже ріст потребує багато енергії.
На дихання рослин впливає і вміст вуглекислого газу в повітрі. Якщо він помітно зростає, то рівень дихання знижується. У похмуру чи холодну погоду рослина через послаблення фотосинтезу може виділяти вуглекислого газу більше, ніж споживати. Тому, наприклад, за недостатньої освітленості акваріума риби у ньому можуть загинути внаслідок отруєння вуглекислотою, яку недостатньо засвоюють водяні рослини.
Яке значення випаровування води у житті рослин? Усі процеси життєдіяльності рослини відбуваються лише за наявності води. Рослини зазвичай поглинають багато води, але безпосередньо для утворення органічних речовин використовують лише незначну її кількість. Основна маса води випаровується.
Випаровування води - це виведення з рослини водяної пари. Воду випаровують усі частини рослини, а найінтенсивніше - листки. Міжклітинниками листка вода прямує до продихів або до поверхні листка. Випаровування може здійснюватись як через продихи, так і через кутикулу листка. Швидкість випаровування води регулюють продихи.
Здатність рослини випаровувати воду можна довести за допомогою нескладного досліду. Візьміть будь-яку кімнатну рослину. Щільно обгорніть горщик водонепроникною плівкою і помістіть цю рослину під
скляний ковпак. Через певний час ви зможете побачити краплини вологи на стінках ковпака, яку випарувала рослина (мал. 75).

Мал. 75. Дослід, що демонструє випаровування води рослиною

Різні рослини за одиницю часу здатні випаровувати різну кількість води. Наприклад, кукурудза за добу в середньому може випаровувати до 800 мл води, капуста -до 1 л, береза - до 60 л. Скільки води здатна випарувати рослина, можна визначити за допомогою такого досліду. У скляний циліндр налийте певну кількість води (наприклад, 1 л) і помістіть у воду
кореневу систему рослини. На поверхню води налийте шар олії, щоб запобігти випаровуванню води з циліндра. Через добу визначте, скільки води випарувала рослина.
Ви можете запитати: навіщо ж рослині випаровувати воду? Насамперед, випаровування води листками забезпечує висхідний потік води і поживних речовин від кореня до надземної частини. Чим більше води за одиницю часу випаровуватиме рослина, тим інтенсивніше її коренева система поглинатиме розчини солей із ґрунту, і тим швидше ці розчини надійдуть до кожної клітини її надземної частини.
Випаровуючи воду, рослина знижує свою температуру і таким чином захищається від перегрівання. В жарку погоду температура поверхні листка може бути на 4-6 °С нижчою, ніж у навколишньому повітрі.
Інтенсивність випаровування води рослиною залежить від умов середовища зростання, зокрема від вологості повітря. Чим вона вища, тим менше рослина випаровує води. А у разі насичення повітря водяною парою випаровування припиняється взагалі. Іншими чинниками, що впливають на інтенсивність випаровування води рослинами, є температура довкілля та вітер. Коли температура підвищується чи посилюється вітер, швидкість випаровування зростає.
Інколи ранком на верхівках листків окремих рослин, наприклад у суниць, можна побачити великі краплини води (мал. 76). Проте це не роса. Корені часом вбирають води з ґрунту більше, ніж встигають випаровувати листки. Насамперед це стається вночі, коли продихові щілини закриті. Надлишок води завдяки кореневому тискові виходить через спеціальні отвори по краях листкових пластинок. Це явище можна спостерігати у кімнатних рослин, зокрема монстери чи аруму, а також у лабораторних умовах на паростках вівса чи пшениці.

Підсумки
Дихання - процеси окиснення органічних сполук з вивільненням енергії, необхідної для життєдіяльності організму. Під час дихання рослина поглинає кисень і виділяє вуглекислий газ. Унаслідок випаровування води листками посилюється всмоктування з ґрунту розчину поживних речовин та охолоджується поверхня рослини у жарку погоду.

Запитання для контролю
1. Що таке дихання?
2. Як листки випаровують воду?
3. Яке значення випаровування води у житті рослин?
4. Яка роль продихів у газообміні та випаровуванні води?
5. Як умови довкілля впливають на процеси дихання та випаровування води?

Поміркуйте
Який зв'язок існує між випаровуванням води листками та фотосинтезом?

М.М. Мусієнко, П.С. Славний, П.Г. Балан, Біологія, 7 клас
Вислано читачами інтернет-сайту

_{Програма з біології, підручники з біології 7 клас онлайн, реферати та конспекти по всім предметам}

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.