Что обеспечивает растения органическими веществами

Образование органических веществ в растениях. Значение их в жизни растений.

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Образование органических веществ в растениях. Значение их в жизни растений.

Процесс создания органических веществ в растениях называется фотосинтез.

Фотосинтез главным образом происходит в зелёных листьях. Благодаря плоской форме листовой пластинки лист имеет большую поверхность соприкосновения с воздушной средой и солнечным светом.

Фотосинтез протекает в хлоропластах. В ходе этого процесса за счёт энергии солнечного света растение с помощью зелёного хлорофилла листьев образует необходимые ему органические вещества из неорганических — углекислого газа и воды.

Фотосинтез — очень сложный многоступенчатый процесс, состоящий из двух основных этапов.

1 этап (световая фаза)

Обязательное условие — участие энергии солнечного света. Начало процессу задаёт свет. Он активирует хлорофилл (вещество, содержащееся в хлоропластах). А активированный хлорофилл разрушает молекулу воды на водород и кислород. Кислород выделяется в воздух.

2 этап (темновая фаза)

Этот этап фотосинтеза называют темновым, потому что здесь все процессы идут без участия света.

На этом этапе в ходе множества химических реакций с участием углекислого газа и активных компонентов, полученных на первом этапе фотосинтеза, образуется органическое вещество (углевод) — сахар (глюкоза).

Использование продуктов фотосинтеза растением

Весь сложный поэтапный процесс фотосинтеза идёт в хлоропластах бесперебойно, пока зелёные листья получают солнечную энергию.

Глюкоза почти сразу же превращается в другие углеводы, например, крахмал.

Эти органические вещества по ситовидным трубкам луба оттекают из листьев ко всем частям растения: к почкам, генеративным органам.

Из глюкозы и минеральных веществ в клетках растения в процессе многочисленных превращений образуются другие органические вещества, в том числе белки и жиры.

Все эти органические вещества идут на рост и развитие растения — то есть на построение его тела, а также откладываются в запасающих тканях и используются при дыхании.

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Источник

Химический состав растений. Минеральное питание

Урок 29. Биология 6 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Химический состав растений. Минеральное питание»

Все живые организмы имеют сход­ный химический состав. Они состоят из неорганических и органических веществ. Неорганические вещества — это вода, минеральные соли. Органические вещества — это белки, жиры и углеводы. К органическим веществам, которые называют угле­водами, относят крахмал, глюкозу и ряд других.

Сейчас рассмотрим ряд опытов, которые доказывают наличие различных веществ в растении.

Для того, чтобы доказать, что растения содержат белки, можно провести простой опыт. Возьмём комочек теста (оно приготовлено из муки семян растений, следовательно, имеет такой же химический со­став), положим его в мешочек из марли. Хорошо промоем тесто в воде, налитой в стакан.

В марле осталась тягучая клейкая масса — клейковина. Клейковина сходна по составу с белком куриного яйца и на­зывается растительным белком. Добавим в стакан с мутной водой, в которой промывали тесто, 2—3 капли йода. Увидим, что раствор становится сине – фиолетового цвета. Далее возьмём клубень картофеля, разрежем его и капнем несколько капель раствора йода. И мы так же увидим, что раствор йода становится сине – фиолетового цвета. Известно, что от йода крахмал синеет. Значит, можно сделать вывод, что растения содержат крахмал.

Далее положим на бумагу семена подсолнечника и раздавим их. На бумаге появляется жирное пятно. Значит, в состав растений входят также жиры.

Возьмём пробирку с семенами, кусочками стебля и листьев и нагреем на слабом огне. Мы увидим, что на стенке пробирки образовались капельки воды. Значит, растения содержат воду. Продолжим нагревать пробирку. Семена, кусочки стеблей и листьев начинают обугливаться, появляется дым. Это сгорают органиче­ские вещества. В пробирке останется зола, состоящая из несгорающих минеральных веществ.

Таким образом, с помощью проделанных опытов мы доказали, что в состав растений входят органиче­ские вещества (белки, жиры, углеводы), минеральные вещества и вода.

В органах различных растений содержится неодина­ковое количество воды, органических и минеральных веществ. Содержание воды в различных органах растений колеблется в довольно широких пределах. Оно изменяется в зависимости от условий внешней среды, возраста и вида растений. Так, содержание воды в листьях капусты составляет 90%, в плодах огурцов её еще больше — 96%. Содержание воды, равное 5-11%, характерно главным образом для семян.

В листьях подсолнечника воды содержится 80-83%, в стеблях —

87-89%, в корнях — 73-75%. Моло­дые растущие органы содержат до 90—95% воды, а одре­весневшие всего около 50%. Это связано с тем, что вода необходима для всех жизненно важных процессов, про­исходящих в организме растений. Поэтому клетки, в ко­торых активно протекают процессы жизнедеятельности, всегда содержат много воды. В семенах всех растений органических веществ зна­чительно больше, чем воды и минеральных веществ.

Сравним содержание различных веществ в семенах пшеницы и подсолнечника.

Зерновки пшеницы содержат воды в два раза больше, чем семянки подсолнечника, а органических веществ больше в семенах подсолнечника.

Со­отношение веществ в органах растений тоже может быть различно. Так, в зерновках пшеницы белков 13%, угле­водов 69%, жиров 2%, а в семенах подсолнечника белков 26%, углеводов 16%, жиров 44%. В состав растений в очень малых количествах входят и другие орга­нические вещества, например витамины. Растения содержат практически все природные элементы. Например:

— слоевища ламинарии (бурые водоросли накапливают йод) используют при лечении больных с заболеваниями щитовидной железы;

— сфагнум (он концентрирует Аg) применяют для лечения ран;

В семенах бобовых растений (горохе, сое, фасоли) белка в несколько раз больше, чем в семенах других растений.

Семена подсолнечника, льна, арахиса содержат большое количество жира.

Злаковые растения (пшеница, рожь), а также картофель накапливают много крахмала.

Минеральные и органические вещества используются для построения тела растений, а также принимают учас­тие в различных процессах жизнедеятельности, проте­кающих в растениях. Недостаток или отсутствие како­го-либо вещества нарушает нормальное развитие расте­ния и может привести его к гибели.

Из почвы через корни в растения пос­тупают вода и растворённые в ней минеральные вещества, т. е. происходит минеральное питание.

Источником минерального питания растений служит почва. Почва — это верхний слой земли, обладающий особым свойством — плодородием. Между растением и почвой постоянно идет обмен различными веществами. Некоторые элементы питания нужны растению в значительном количестве. К таким элементам относятся азот, фосфор, калий. Другие элементы (бор, марганец, медь, цинк и др.) требуются растению в тысячных или стотысячных долях процента. Все они идут на построение тела растения и обеспечение процессов его жизнедеятельности. Если расте­ние не получает хотя бы одно из нужных веществ, то его процессы жизнедеятельности резко нарушаются. Для того чтобы в почве не иссякал запас питательных веществ, ее нужно постоянно удобрять. Необходимые растениям химические элементы вносят в почву в виде удобрений (органических и минеральных).

Органические удобрения представляют собой отходы жизнедеятельности животных (навоз, птичий помет) или перепревшие части растений или животных (торф, перегной).

Минеральные удобрения человек получает искусственно. Основным источником для их производства служат полезные ископаемые. В зависимости от содержания питательных веществ минеральные удобрения бывают азотными, фосфорными и калийными. Азот способствует развитию вегетативных органов растения — стеблей и листьев. Калий усиливает рост корней, луковиц, клубней. Фосфор ускоряет созревание плодов. Фосфор и калий также повышают устойчивость растений к низким температурам.

Удобрения вносят перед посадкой, а также в виде подкормок в период роста и развития растений. Органические, фосфорные и калийные удобрения вносят в почву осенью. Азотные удобрения обладают высокой растворимостью и легко вымываются из почвы. Поэтому их вносят весной перед посадкой растений или в виде подкормок в период их активного роста. Удобрения лучше всего вносить до дождя или полива растений, так как минеральные вещества всасываются корнями только в растворенном виде.

Водоросли обитают в воде и никогда не испытывают проблем с обеспечением водой. Они усваива­ют питательные вещества всей поверхностью тела. Выс­шие растения поглощают воду и минеральные вещества из почвы через корни. Вода и минеральные соли поступают в растение через корне­вые волоски. Корневые волоски покрыты слизью и тесно соприка­саются с частицами почвы, благодаря этому облегчается всасывание воды с растворенными минеральными веще­ствами.

Из корневого волоска вода поступает в соседние клет­ки, а затем в сосуды корня и по ним под давлением под­нимается в другие органы растения. Этот процесс обеспе­чивается корневым давлением.

Корневое давление можно наблюдать на опыте. У комнатного растения срезают стебель на высоте 10 см и на пенек надевают короткую резиновую трубку, кото­рая соединяет его со стеклянной трубкой. Если почву в горшке полить теплой водой, то вода начинает подни­маться по трубке и вытекать из нее. После полива почвы очень холодной водой вода из трубки не вытекает. Таким образом, поглощение воды корнем зависит от темпе­ратуры. Холодная вода плохо поглощается корнями.

Источник

Питание растений

Растения – биологическое царство, многоклеточные живые организмы, которые делятся на деревья, кустарники и травы. Как и любое другое живое существо на планете, оно нуждается в веществах, которые обеспечивают его жизнедеятельность.

Что такое питание растений

Это процесс получения ими полезных веществ, которые необходимы для полного жизненного цикла. Без микро- и макроэлементов растения не смогут долго существовать, они начинают увядать, а в конце погибают.

Ученые нашли более 50 элементов, содержащихся в этих организмах. Но самыми важными из них являются только 13, без остальных растения могут успешно расти. Самыми необходимыми элементами считают азот, калий и фосфор.

Без них существования ни одного организма невозможно. К побочным химическим элементам относят:

Для чего растениям нужно питание

Без этого оно не сможет совершать обмен веществ с другими живыми и неживыми элементами живой природы и погибнет.

Каждый вид нуждается в каких-то веществах больше, чем в других. Корнеплодам нужно больше калия, чем остальным растениям. Капусте нужны повышенные дозы азота. Сахарная свекла требует много натрия. Бобовые растения, в отличие от других, не выживут без кобальта.

Типы питания растений

Ученые разделают питание на две большие категории: гетеротрофную и автотрофную. В первом случае растения похожи на животных. Они нуждаются в белках, жирах и других полезных соединениях, которые вырабатываются другими представителями флоры и фауны.

Автотрофные – зеленые растения, которые могут принимать только неорганические вещества. Это их отличает от животных, они могут питаться исключительно солнцем и использовать неживую природу, чтобы существовать.

Все полезные элементы автотрофы берут из воздуха и почвы. Через листья они получают все, что им необходимо.

Гетеротрофные растения питаются как животные. Они берут полезные элементы из других живых существ, которых поглощают.

Виды питания растений

Автотрофы питаются при помощи солнечного света. Иногда их еще называют первичными продуцентами. Они получают все вещества от солнца, а процесс называется фотосинтезом.

В каждой клетке растения есть хлоропласты, именно они способны превратить свет в жизненно важную энергию. Весь процесс питания растений проходит преимущественно в листьях. Если каких-то веществ недостаточно, то растение берет их из почвы. При помощи воды оно доставляется также к листьям, где проходит синтез.

У автотрофов есть специальный пигмент, который называется хлорофилл. Именно из-за него листья зеленого цвета, он помогает лучше улавливать солнечный свет.

Вода используется автотрофами для доставки минеральных веществ из корней, принимает участие в обмене и доставке кислорода, когда фотосинтез невозможен ночью.

Фотосинтез делится на несколько этапов:

Гетеротрофы не могут синтезировать полезные элементы из внешней среды, Некоторые из них являются хищниками, которые уничтожают живые организмы.

Виды питания гетеротрофных растений.

Функции питания растений

Питание выполняет важные функции в жизни организмов и всей Земли. Главными функциями являются:

Особенности питания растений

Трава, кустарники и деревья поглощают полезные вещества и элементы. В результате они получают все необходимое, чтобы расти и размножаться. Именно благодаря питанию, растения могут обмениваться с внешним миром, живыми и неживыми организмами.

Знание особенностей питания каждого из растений, позволяет человеку выбрать удобрения, лучшее место для произрастания одного или другого вида и рассчитать необходимую дозу воды и не дать исчезнуть вымирающим видам.

Минеральное питание растений

Организмы могут поглощать вещества из земли, они действуют выборочно и берут только элементы, которые не могут получить в результате фотосинтеза. Растения усваивают из почвы также катионы и анионы.

При помощи корневой системы они получают фосфор, азот, серу, кальций магний и другие полезные вещества, которые жизненно необходимы каждому.

Все коревые системы сильно отличаются и зависят от местности, где растет тот или иной вид. Например, у озимой пшеницы корни составляют примерно 70% от их надземной длины. Очень часто растениям не нужно пускать корни глубже, чем на полметра. Все необходимые вещества они могут получить на такой глубине. Некоторые отростки большинства растений не достигают двух метров.

Минеральные питательные вещества растения получают при помощи своей корневой системы. Волоски, находящиеся на отростках всасывают все полезные вещества и обеспечивают организм всем необходимым.

У корней во внутреннем слое есть специальная кора, которая отсеивает все элементы не нужные сейчас траве, кустарнику или дереву. Она способна дать организму только нужные вещества, а остальные отдает обратно в почву. Эта функция позволяет получать разные элементы в разных периодах жизни.

На стадиях развития растению нужен разный набор веществ, в некоторых они нуждаются на стадии роста, другие им нужны, когда пришло время размножения. Самые важные из них:

Если хоть одного из них будет недоставать, растение не сможет размножиться и бороться с внешними раздражителями.

При нехватке азота, новые листья начинают становиться более мелкими, а старые неравномерно начинают желтеть. Отсутствие поступления калия в полном объеме влияет на способность деления клеток внутри организма. На листьях могут появляться дырочки, хотя по краям они будут выглядеть нормально. А количество фосфора напрямую влияет на обмен веществ.

Избыток элементов также может привести к неприятным последствиям. Новые листочки не будут выглядеть здоровыми, они начнут виться и становиться неестественными.

Также растения нуждаются в других элементах, но их количество не так важно. Они нуждаются в тех же веществах, как и любые другие живые существа на планете.

Организм не может заменить одни элементы другими. Каждый из них выполняет свои функции, поэтому для организма важно получить все необходимое из почвы или солнечного света.

Азот напрямую влияет на скорость роста и цвет, фосфор в необходимом количестве позволяет плодам быстро развиться, а калий ускоряет процесс поступления веществ от корней к листьям и наоборот.

Органическое питание растений

Этот вид питания обеспечивается листьями. При помощи их растения могут синтезировать полезные вещества из солнечного света, этот типа насыщения организмов называется еще воздушным питанием. Растения используют фотосинтез, чтобы превратить солнечный свет в энергию для роста.

Воздушное питание – усвоение растением углекислого газа и выделение кислорода. Они поглощают CO₂ и сами преобразуют его в белки и жиры. Растения поглощают углерод для своих потребностей и выделяют кислород.

Чтобы осуществлять фотосинтез, многоклеточным организмам нужен солнечный свет. В его поглощении принимает участие хлорофилл, он преобразует его в химическую энергию. В результате фотосинтез помогает из солнечного света получить растениям все, что им нужно.

Простой углевод используется жизненной формой на Земле для синтезирования сахара и клетчатки. Кроме этого растения получают другие важные элементы: органические кислоты, белки, жиры и другие питательные элементы.

Растения дышат, в процессе они теряют до 20% всех элементов, которые смогли синтезировать. Этот процесс противоположен фотосинтезу, живые существа окисляют углеводы при помощи кислорода. Оно используется для поглощения из почвы других полезных элементов, которые они не могут получить из солнечного света.

При помощи дыхания необходимые вещества передвигаются от корней к самым кончикам листьев. В живой природе растения могут использовать не более 3% солнечного света. Поэтому в процесс вмешивается человек, чтобы дать больше энергии растению, а оно будет быстрее расти и давать плоды.

Некоторые виды могут получать из воздуха азот, к ним относят бобовые культуры и простые соли. Этот вид использует свои способности для защиты своих листьев и плодов от внешних раздражителей и подкормки.

Питание растений водой

Вода играет неоценимую роль в жизнедеятельности этих организмов. Они состоят из жидкости на 95%, все процессы связаны с циркуляцией воды. Если ее в растениях будет недостаточно, замедлится обмен веществ, который повлияет на все процессы.

Волоски на корнях поглощают не только минеральные элементы из почвы. Они также берут влагу и доставляют ее от корней по стеблю до каждого листика. Вода поглощается с избытком, она участвует в процессе обмена веществ, доставляется к листьям, а оттуда она испаряется.

Если воды будет недостаточно, то избыточное испарение приведет к тому, что растение начнет чахнуть. Часть жидкости организм сможет восполнить ночью через листья, когда влаги в воздухе больше, но все равно ему требуется постоянное поступление жидкости в корневую систему.

Большинство растений нуждается в подпитке водой, выживать без этого могут лишь те, кто адаптировался к жестким условиям в пустынных частях Земли.

Водный обмен состоит из трех этапов:

Организмы используют лишь небольшую долю той воды, которую они поглотили из земли. Обычно на синтез уходит менее одного процента. Один стебель пшеницы, например, за сутки может испарить более 50 грамм воды.

Растение поглощает воду вместе с минеральными веществами, ненужные корневая система отдает обратно в землю, а испаряется жидкость уже полностью без полезных элементов. Вода в растениях почти всегда идет от корня к листьям.

Условия, необходимые для питания растений

Нельзя точно назвать все условия, которые нужны каждому отдельному виду на Земле. Все организмы адаптировались к разным условиям, поэтому они нуждаются только в том, к чему их адаптировала природа за долгие годы эволюции.

Этого нельзя сказать о культурах, которые были адаптированы для употребления человеком в пищу. Чтобы фрукты и овощи оставались вкусными и полезными, они постоянно нуждаются в помощи фермеров, подпитке удобрениями, своевременным поливом и уничтожении вредителей.

Такие культуры очень чувствительны к изменениям и постоянно нуждаются в помощи человека. Выведенные растения могут прижиться в условиях дикой природы, но их плоды будут не так вкусны, как те, за которыми постоянно ухаживают в фермерских хозяйствах.

Чтобы растение смогло прижиться в новых для себя условиях, оно должно получить все питательные элементы таким образом, каким живой организм привык получать их из дикой природы. Живущие в пустыне не смогут самостоятельно завершить свой жизненный цикл в условиях степи и лесостепи, а растения, прекрасно усвоившиеся в сложных условиях горной местности, очень быстро зачахнут в экваториальном климате или будут поглощены местной флорой и фауной.

К чему приводит недостаток питания растений

Недостаток питательных веществ не обязательно приведет к гибели организма. Очень часто растения могут выжить, попав в сложные для себя условия. Природой заложено, что некоторое время они могут адаптироваться и попытаться выжить. Способны пережить заморозки, холодную зиму или слишком жаркое лето.

Растения могут восстановиться, после длительного нахождения в нетипичной для себя среде. Если не смогут себя полностью обеспечить питательными элементами, то сначала они начнут чахнуть, утратят способности размножаться, а потом будут вытеснены другими видами, которые лучше адаптируются к изменившейся окружающей среде.

Ученые считают, что самым важным дефицитным элементом все же остается азот. Его недостаток наиболее часто приводит к гибели растений. Поэтому человек в первую очередь должен озаботиться подпиткой именно этим элементом.

Правильное питание растений играет важную роль в скорости роста и появления плодов. Все питательные вещества они получают из солнечного света при помощи фотосинтеза и из почвы. Вода играет немаловажную роль в транспортировке полезных элементов от корней к листьям. После этого она испаряется.

При дефиците питательных веществ организм умрет не сразу, но в будущем если он не получит важные элементы, то не сможет размножаться и погибнет.

Источник