Влияние внешних факторов на рост и развитие растений. Дыхание растений

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1.Введение.

Зачем, вообще нужно поливать комнатные растения? Для чего растению нужна вода? Странный вопрос. Вода нужна любому живому организму, это универсальный растворитель, именно с водой происходит перемещение всех веществ, протекают разные реакции, связанные с выработкой и использованием энергии, как у животных, так и у растений.

Вода необходима для жизни любого растения. Она составляет 70-95% сырой массы тела растения. У растений все процессы жизнедеятельности протекают с использованием воды. Обмен веществ в растительном организме происходит только при достаточном количестве воды. С водой в растение поступают минеральные соли из почвы. Она обеспечивает непрерывный ток питательных веществ по проводящей системе. Без воды не могут прорастать семена, не будет в зеленых листьях фотосинтеза. Вода в виде растворов, наполняющих клетки и ткани растения, обеспечивает ему упругость, сохранение определенной формы. Поглощение воды из внешней среды — обязательное условие существования растительного организма.

Цель работы:

Экспериментально проверить влияние воды из различных источников на прорастание растений.

Задачи:

1. Проанализировать литературу по данному исследованию.

2. Выяснить как вода воздействует на растения.

3.Эспериментально выяснить вся ли вода полезна растениям.

2.Какая вода лучше для растений

Ни для кого не секрет, что успешный рост наших цветов во многом обусловлен именно составом воды, используемой для полива.

Сначала мы изучили литературу, в которой давались рекомендации по уходу (в частности поливу) за растениями.

Большинство растений предпочло бы дождевую воду. К ней они привыкли, ею поливаются все растения в природе. Но если мы живем в городе, использовать дождевую воду или воду от растаявшего снега очень проблематично. В ее составе могут быть такие элементы, которые совсем не придутся по нраву нашим зеленым друзьям.

Для каждого цветовода одним из наиболее важных вопросов в уходе за растениями является качество используемой для полива воды. Естественно, самое первое правило, которое известно каждому любителю растений, это то, что вода для полива должна быть отстоянной, как минимум, в течение суток. Это нужно для того, чтобы из нее улетучился весь хлор, которым щедро снабжается водопроводная вода для обеззараживания, и о сели другие вещества.

Однако еще одна проблема воды в наших водопроводах - это жесткость. Если постоянно поливать растения жесткой водой, то на поверхности почвы может образоваться белая корка. Она сама по себе не представляет никакого вреда, но существует много растений, требующих исключительно мягкую воду.

Жесткость - это повышенное содержание в воде солей кальция и магния. Они накапливаются в воде, когда она проходит через горные породы: известняк, мел, доломит, гипс. При этом, как известно из школьного курса химии, жесткость бывает временной и постоянной. Временная жесткость связана с карбонатными солями кальция и магния. Временная она потому, что при кипячении эти самые карбонаты очень легко разлагаются на углекислый газ, который выходит в воздух, и собственно кальций и магний, которые в виде накипи оседают на стенках чайников. А вот с постоянной жесткостью бороться сложнее, она обусловлена сернокислыми и другими солями кальция и магния, и избавиться от нее не так уж просто.

Сразу хочется отметить, что лучше не использовать для полива дистиллированную воду, т.к. в ней вообще не содержится никаких макро- и микроэлементов, что тоже очень вредно для растений.

Однако и избыток солей не принесет пользу домашним цветам. Некоторые цветоводы любят поливать свои цветы минеральной водой. Однако, давайте подумаем, так ли уж полезно избыточное количество солей для растений.

В действительности постоянное поступление в почву повышенных концентраций солей, как с водой, так и с удобрениями значительно ухудшают состояние цветов. Именно по всем вышеуказанным причинам так важен полив растений мягкой водой, причем не только тех цветов, которые предпочитают «кислые» почвы, но и других растений. Так или иначе, основой нормального состояния растения все же служит качественная отстоянная мягкая вода, которая наилучшим образом усваивается растением и обеспечивает ему оптимальный рост.

3.Практическая часть.

3.1.Условия эксперимента

Чтобы убедиться на практике, как вода воздействует на живые организмы - в частности на растения, мы решили провести эксперимент и узнать, правда ли то, что вода, взятая от различных источников, будет различно влиять на жизнь растений. Для эксперимента взяли 9 различных видов воды:

1.Минеральная вода, 2.Родниковая вода, 3.Снеговая вода, 4.Кипячёная вода,

5.Водопроводная вода, 6.Злая вода (вода, на которую говорили злыми словами), 7.Добрая вода (вода, на которую говорили добрыми словами)

8.Вода с марганцовкой, 9.Отстоявшаяся водопроводная вода

3.2.Наблюдения.

См.приложение 1.

За 24 дня, в раз посаженные семена бархатцев дали разный результат. Самыми большими и крепкими выросли бархатцы, под №1 (минеральная вода). Уступают в размерах бархатцы под №2 - (родниковая вода). Меньше по размерам №5- (водопроводная вода), но листья этих бархатцев имеют не естественную форму они закрученные и сморщенные. Бархатцы под №8 -(вода с марганцовкой) выглядят здоровыми, но маленького размера и не у всех появились настоящие листья. Бархатцы под №7 - (добрая вода), похожи на бархатцы под №8 тоже крепкие, но маленького размера. Бархатцы под №6-(злая вода,) маленького размера и у них только-только начинают появляться настоящие листья. Бархатцы под №3 (снеговая вода), такие же как бархатцы под №6(злая вода). Бархатцы под №9 - (отстоявшаяся вода), как это ни странно, но растение слабое нет настоящих листьев, многие из них полегли. Самые маленькие бархатцы под номером 4- (кипяченая вода):у них только семядольные листья.

3.3.Поменяли условия

№4, №9 стали поливать минеральной водой.

См. приложение 2

4.Некоторые свойства используемой воды

В ходе эксперимента заинтересовались водой, которой поливали растения. Мы выяснили состав и некоторые свойства используемой воды. Вот что мы узнали:

1)Пермангана́тка́лия (лат. Kaliipermanganas ) — марганцовокислый калий, калиевая соль марганцевой кислоты. Химическая формула — .

Выпускается он в порошке (мелких кристаллах) с неограниченным сроком годности. Свежий раствор перманганата калия обладает сильной окисляющей активностью. Перманганаткалия состоит из калия и марганца.

Влияние калия на растения. Калий для растений очень важен, так как он обладает важной способностью повышать тургор клеток растения и тем самым выполнять функции регулятора водного баланса растения. В засушливые периоды растения, хорошо обеспеченные калием, могут сильнее ограничивать транспирацию и лучше использовать имеющуюся в почве воду. Кроме того, калий для растений в качестве питательного вещества активизирует многочисленные ферменты и незаменим для образования ароматических веществ и углеводов. Высокое содержание калия в вакуолях клеток повышает их морозостойкость.

Влияние марганца на растение. Марганец ускоряет рост, улучшает цветение и плодоношение растений. При его нехватке урожайность резко снижается. При остром его недостатке наблюдаются случаи полного отсутствия плодоношения.

2) «Карачи́нская вода » — лечебно-столовая минеральная вода. Добывается в Чановском районе Новосибирской области. Тип — хлоридно-гидрокарбонатная натриевая.

Химический состав:Общая минерализация 2,0 — 3,0 г/дм³.

3)Родниковая вода

Родниковая вода представляет собой грунтовые и подземные воды, имеющие выходы на поверхность. Пробиваясь на поверхность, родниковая вода проходит через слои гравия и песка, что обеспечивает ей естественную природную фильтрацию. При такой очистке вода не теряет своих целебных свойств, и не меняет своей структуры и гидрохимического состава.

4)Питьевая вода — это вода, пригодная к употреблению внутрь, отвечающая установленным нормам качества. В случае несоответствия воды стандартам, производится ее очистка и обеззараживание. Очистка и обеззараживание воды производиться различными средствами, применяются фильтры из пористого вещества (уголь, обожженная глина); хлор и т.п. Так как в Таштаголе для обеззараживания применяют хлор, то мы решили посмотреть в литературе его влияние на растения.

5) Хлор существует в виде газа или растворенный в воде, например, дезинфицирующие средства, и не применяется в удобрениях. Хотя хлор и классифицируется как микроэлемент, растения могут принимать хлор только в качестве вторичных элементов, таких, как сера, но хлор играет большую роль в росте растения и имеет важное значение для многих процессов.

5.Заключение.

После опыта, проведённому на бархатцах, выяснили:

Как различные виды воду воздействуют на произрастания растений.

Благодаря найденным данным узнали настоящий состав воды

Самыми лучшими оказались растения под номером 1 (минеральная вода), выросли они очень длинными и сильными. Разница с остальными цветами у них составляет около 17 см.

Скорее всего это произошло,потому что в «Карачинской» содержится много неорганических веществ необходимых для полноценного развития растения.

Хуже всего развились растения под номером 4 (кипяченая вода). Это связано с тем, что в кипячёной воде нет ни каких полезных элементов, так как под действием высокой температуры полезные вещества разрушились.

После проведённой работы, мы решили выяснить как же будут себя вести растения в одинаковых условиях. После высаживания растений на обычную почву их размер не поменялся и бархатцы, которые были не большого размера зацвели гораздо позже остальных. Тем самым мы пришли к выводу, что влияние воды, которой поливают растения с момента всходов оказывает значительное влияние да дальнейшую жизнедеятельность растений.

Литература

Алексеев С.В. Экология: Учебное пособие для учащихся 10-11 классов. СПБ: СМИО Пресс, 1999.

Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьёва А.Г., Гущина Э.В.Практикум по экологии: Учебное пособие/ под ред. С.В. Алексеева. - М.: АО МДС, 1996.

Кудрявцев Д.Б., Петренко Н.А. К88 Как вырвстить цветы: Кн. Для учащихся.-М.: Просвещение, 1993.-176 с.: ил.-ISBN 5-09-003983-6

4. Лосев К.С Вода.- Л.: Гидрометеоиздат, 1989,272 с.

6.Приложение.

Дата

количество

Дата

количество

Дата

количество

Дата

количество

Дата

количество

размер

0,3-2см

0,6-2,5см

0,7-2,5см

0,5-2см

1-2,5см

Дата

количество

размер

0,5-2,5см

1-2,5см

1-2,8см

1-2,5см

1-2см.

1,2-3,3см

1,2-2,8см

0,7-2,5см

0,2-1см

Дата

Количество

Дата

количество

размер

0,7-3см

1,2-3см.

1,3-3см.

1,3-2,8см

1,2-2,3см

1,5-3,5см

1,5-3см.

1-2,5см

0,5-1,2см

Дата

количество

Дата

количество

размер

1-4см.

0,5-4см.

0,7-3см.

0,5-4,5см

1-3см.

1-4см.

1,5-3см.

0,5-3,5см

1-2,5см

Дата

количество

семядольные листья

на всех

Дата

количество

размер

2,5-5см.

0,5-4,5см

2,3-3см.

1-5см.

1-3,5см

2-4см.

2-5см.

2,5-4,8см

1,5-3см

Дата

количество

семядольные листья

Дата

количество

размер

4-8см.

1,5-7см.

1,6-3,5см

2,5-4,5см

1,5-4см.

2,5-5см.

2-4см.

1,5-2,5см

Дата

количество

семядольные листья

Дата

количество

размер

4-11см.

1,5-7см.

2-3см.

2-4см.

2-5см.

4-6см.

3-5,5см

2,5-4см.

Дата

количество

семядольные листья

Дата

количество

семядольные листья

Дата

количество

размер

5-12см.

2-7.5см

2-3.5 см

2.3-4.8 см.

3-4.5см

4.2-6см

3.5-6см

3-4.5см

Дата

количество

семядольные листья

Дата

количество

семядольные листья

размер

6-12.2 см

2.3-7.8см

3.5-5см

2.7-6.3см

4.3-6.3см

3.8-6.3см

3.4-4.7см

Дата

количество

семядольные листья

Дата

количество

семядольные листья


Дата
Количество
Размер	7-16см			4-5.5см			4-6.5см
семядольные листья
Дата
Количество
Размер	7-11см
семядольные листья
Дата
Количество
семядольные листья
Дата
Количество
Размер	10-22см	6-10см
семядольные листья
Дата
Количество
семядольные листья
Дата
Количество
Размер	12-30см	8-12см		7-10см	7-11см	8-11см	8-10см
Дата
Количество
семядольные листья
дата
количество
размер	15-32см	10-15см	8-10см	8-11см	8-12см	9-13см	9-12см	10-11см

Посеяли растения.

Семена бархатцев

Первые всходы

Наблюдение различий растений

Высадили на открытый грунт

Различие размеров

ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

Роменская Екатерина Евгеньевна

Класс 4«А», МБОУ СОШ № 10 г Когалыма

Бурунова Александра Михайловна

научный руководитель, педагог II категории, учитель начальных классов МБОУ «СОШ № 10», г Когалыма

Введение

Представим, что на свете не осталось ни одного растения. Что же тогда случится? То, что некрасиво будет, - это полбеды. А вот то, что без растений мы не сможем жить - это, действительно, очень плохо. Ведь у растений есть один очень важный секрет!

В листьях растений происходят удивительные превращения. Вода, солнечный свет и углекислый газ - тот, который мы выдыхаем, превращаются в кислород и органические вещества. Кислород необходим нам и всем живым существам для дыхания, а органические вещества - для питания. Так что можно сказать, что в растениях находится настоящая химическая лаборатория по производству жизненно необходимых веществ.

Растения используются человеком не только как источник питания, но и как сырье для разных отраслей промышленности: пищевой, текстильной, бумажной, химической и другой.

Так как значение растений очень важно для жизнедеятельности человека, поэтому очень важно, чтобы урожай культурных растений были стабильно высокими. Учитывая все выше сказанное и определив для себя актуальную проблему исследования, мы хотели бы проанализировать какие факторы влияют на рост и развитие растений, а, следовательно, и на увеличение урожая.

Мы поставили перед собой цель - изучение условий прорастания семян растений на примере гороха посевного.

Для реализации цели мы поставили перед собой следующие задачи:

· выяснить морфо-физиологические особенности гороха посевного;

· выяснить, какие условия нужны для роста и развития растения

· узнать новое и интересное из жизни растений.

Совместно с руководителем исследования мы определили предмет и объект исследования.

Объект исследования - горох посевной

Предмет исследования - условия прорастания гороха посевного

В своей гипотезе , предполагаем, что растениям для роста и развития необходимы вода, воздух, оптимальная температура, питательные вещества, свет.

Методы исследования: наблюдение, опыт, анализ, обзор литературных источников.

Теоретическая часть

1.1. Горох посевной - морфо-физиологическая характеристика

ГОРОХ (Pisum ) - однолетнее, самоопыляющееся травянистое растение семейства Бобовые, зерновая бобовая культура (приложение 1 рис. 1).

Родиной гороха считают Юго-Западную Азию, где он возделывался еще в каменном веке, в России горох известен с незапамятных времен.

Корневая система гороха стержневого типа, хорошо разветвленная и глубоко проникает в почву. Горох, как и все бобовые растения, обогащает почву азотом. На его корнях и в зоне корней развиваются полезные микроорганизмы способные усваивать атмосферный азот и оказывающие существенное влияние на накопление в почве азота, необходимого для питания растений. Стебель у гороха травянистый, простой или ветвящийся, достигающий длины до 250 см. Может быть полегающим 50-100 см или кустовым, у которого стебель неветвящийся высотой 15-60 см, с короткими междоузлиями и скученными цветками в пазухах верхушечных листьев.

Листья сложные, непарноперистые. Черешки листьев оканчиваются усиками, цепляющимися за опору и удерживающие растение вертикально.

Цветки в основном белые или фиолетовые различных оттенков, мотылькового типа, расположены по 1-2 в пазухах листьев. У штамбовых форм встречаются цветоносы с 3-7 цветками, часто собранные в соцветия. Цветение начинается через 30-55 дней после посева. Плод гороха - боб, в зависимости от сорта имеет различную форму, размер и окраску. В каждом бобе содержится 4-10 семян, расположенных в ряд. Форма и цвет семян разнообразная, поверхность их гладкая или морщинистая. Окраска кожуры семян соответствует окраске цветков данного растения. Строение семени гороха приведено на рисунке 2 в Приложении 1.

Горох в России всегда был самым популярным из бобовых растений: его нетрудно выращивать, урожай он даёт богатый, насыщает отлично и не требует сложной кулинарной обработки. Кроме того, в нашей стране давно известны целебные свойства гороха, которые обусловлены его богатым составом: в нём очень много полезных веществ, но особенно он отличается количеством витаминов и минералов, в том числе и очень редких (Приложение 1, рис.1,2)

1.2. Влияние абиотических факторов на развитие и рост растений

Влияние света на рост растений

Влияние света на растения просто огромно. Без солнечного света невозможна жизнь ни одного растения, он необходим им для нормального развития. Так под влияние света на растения, в листья растения происходят различные химические реакции под названием фотосинтез (рис. 1 Приложение 2), во время которого растение потребляет из воздуха углекислый газ и воду, а возвращает кислород. Благодаря углекислому газу в растении образуются новые ткани. Без фотосинтеза рост растений не возможен. Кроме того свет нужен для того, что бы у растения была энергия.

Некоторые растения очень быстро приспосабливаются к недостатку света. Но, тем не менее, проявляются симптомы, говорящие о том, что растению недостаточно света. Когда растению не хватает света, рост растения замедляется. А листья вытягиваются вверх и черенки удлиняются. Увеличивается расстояние между побегами и листьями, стебель становится тоньше.

Если появляются новые листочки, они намного меньше, чем должны были бы быть. А нижние листья желтеют и отмирают. Но самое неприятное, растение будет мало цвести, а цветочки будут бледнее, а бутоны будут плохо развиваться и опадать.

Влияние тепла

Тепло наряду со светом представляет основной фактор жизни растений и необходимое условие для биологических, химических и физических процессов в почве. По требовательности к теплу среди культур выделяют следующие группы.

· Морозостойкие и зимостойкие. Рост у этих растений начинается при температуре 1 градус, они переносят заморозки до –10 градусов. Оптимальная температура для роста и развития - 15-20 градусов тепла.

· Холодостойкие. Семена этих культур прорастают при 2-5 градусов тепла. Температура выше 25 градусов угнетает растения.

· Теплолюбивые. Семена этих культур прорастают при 12-15 градусов. Температуры ниже 15 градусов и выше 30 градусов угнетают растения. При 0 градусов они погибают.

· Жаростойкие выдерживают температуры выше 40 градусов.

Недостаток тепла задерживает рост растений. Низкие температуры могут вызвать не только повреждение их наземной части, но и подмерзание корней. Особенно сильно при этом страдают молодые растения, они развиваются слабыми и нередко погибают.

При температурах выше оптимальных возможна гниль верхушки.

Потребность в тепле может изменяться даже в течение суток. Так, ночью растения не расходуют энергию на фотосинтез, следовательно, потребность в тепле низкая. Кроме того, снижается расход питательных элементов на дыхание. Следовательно, ночью благоприятная температура воздуха для растений должна быть на 5-7 С ниже, чем днем.

Влияние воды

Вода - необходимое условие для роста и развития любой флоры

Вода поступает в почву с осадками из воздуха, с грунтовыми водами и при поливе. Однако излишняя влага вытесняет из почвы воздух и отрицательно влияет на рост и развитие культур. На почвах переувлажненных или с близким стоянием грунтовых вод растения плохо развиваются.

Способность различных видов почв впитывать и сохранять влагу неодинакова. Лучше всего набирают воду песчаные почвы, так как в них самое большое пространство между частицами, но вследствие этого и удерживать ее они не способны. Глинистые почвы из-за своей плотной структуры и незначительных пространств между твердыми частицами впитывают влагу много хуже и медленно избавляются от ее избытка. Идеальным вариантом являются гумусные почвы, которые хорошо впитывают влагу и, удерживая ее внутри, и доставляют к корням растений.

Кроме того, почвенная влага является регулятором температуры и поддерживает ее баланс. Чем больше увлажнена почва, тем медленнее она нагревается и медленнее охлаждается.

Влияние воздуха

Почти всем растениям для жизнедеятельности необходим воздух. Из воздуха они потребляют кислород и углерод. Интенсивность дыхания растений в разные периоды развития неодинакова. Особенно энергично дышат прорастающие семена. Отметим, что дышат все органы растения, в том числе и корни. Листья и стебли в кислороде недостатка не испытывают, но корни, особенно на плотных почвах, часто подвержены кислородному голоданию. Следовательно, почву необходимо поддерживать в рыхлом состоянии. При неблагоприятных для дыхания условиях наступает кислородное голодание, иногда приводящее к ослаблению, заболеванию и гибели растений. Подобные неприятности возможны при длительном затоплении участков водой, образовании ледяной корки и т. п. Значит, должно быть, постоянное обеспечение доступа воздуха в почву и поддержание достаточного содержания в ней углерода. Для этого почву постоянно рыхлят и вносят большие дозы органических удобрений.

2 Практическая часть. Методика исследования

Материал и методика исследования

Для того чтобы понаблюдать за влиянием внешних факторов на рост и развитие растений мы использовали семена гороха. Для проведения эксперимента мы поместили проросшие семена в разные условия, с целью исследования влияния этих условий на их рост и развитие.

Место проведения исследования: г. Когалым

Сроки проведения: март 2013 года

Оборудование: семена гороха, стаканы с почвой, магнит, вода, холодильник, ручка, линейка, фотоаппарат.

2.1 Значение воды, света, температуры на прорастания и рост семян

Для решения поставленных задач были проведены следующие опыты:

Опыт № 1 : чтобы доказать необходимость воды и воздуха в прорастании семян, был поставлен следующий опыт.

Берем 3 емкости, на дно каждой кладем семена гороха по 10-15 штук.

Емкость № 1 оставляем сухой; емкость № 2 заполняем водой до краев (т. е. без доступа воздуха); в емкость № 3 - наливаем воды столько, чтобы она смачивала семена, но не покрывала их полностью.

Через 3 дня смотрим результат:

Емкость № 1 - осталось без изменения;

Емкость № 2 - семена набухли, но не проросли;

Емкость № 3 - семена дали ростки

Смотри приложение 3.

Результат первого опыта доказывает, что для прорастания семян необходимы воздух и вода.

Опыт № 2 : помимо влаги и воздуха на рост растений влияют температурные условия. В этом тоже легко убедится. Чтобы доказать необходимость температурных условий в прорастании семян, был поставлен следующий опыт.

Берем 2 стакана, сажаем в них по 1 проросшему семени гороха, поливаем водой.

Стакан № 1 оставляем в комнате (t=23-25)

Стакан № 2 ставим в холодильник (t=4-6)

Через 5-6 дней смотрим результат:

Стакан № 1 - горох пророс и выпустил несколько дополнительных листьев;

Стакан № 2 - остался без изменений.

Следовательно, для роста растений необходима определенная температура. Семена одних растений при прорастании требуют много тепла (огурцы, кукуруза), другие мало (пшеница, рожь). С этими особенностями семян связаны разные сроки посевов (пшеницу и рожь сеют ранней весной; кукурузу и огурцы - поздней весной, когда почва уже прогрелась) (приложение 4).

Опыт № 3 : чтобы доказать влияние света и магнитного поля на рост и развитие растений, был поставлен следующий опыт.

Проросшие семена были посажены в 3 горшка с почвой и были заданы следующие условия:

горшок № 1 - темное теплое место, полив - отстоявшейся водой.

горшок № 2 - светлое теплое место, полив - отстоявшейся водой.

горшок № 3 - светлое теплое место, полив - отстоявшейся водой+ под дно горшка поместили магнит.

Результаты опыта:

Горшок № 1: растения взошли позднее, чем в горшках № 2,3 на 6 дней. Имеют вытянутую форму, стебли слабые, окраска бледная, желто-зеленая.

Горшок № 2: растения взошли раньше чем в горшке № 1, имеют большое количество листьев, растения крепкие, ярко-зеленого цвета.

Горшок № 3: растения взошли раньше чем в горшке № 1, имеют большое количество листьев, растения крепкие, ярко-зеленого цвета.

Результат третьего опыта доказывает, что для наилучшего роста и развития растений необходима совокупность внешних факторов (света, тепла, влаги, кислорода воздуха, минеральных солей), влияние магнитного поля не отмечено (приложение 5).

Заключение

Подводя итоги проделанной мной работы, можно сказать, что поставленная мною цель работы и задачи выполнены. Я пришла к следующим выводам, что:

· для прорастания семян необходимы воздух и вода;

· для роста растений необходима определенная температура;

· для наилучшего роста и развития растений необходима совокупность внешних факторов (света, тепла, влаги, кислорода воздуха, минеральных солей), влияние магнитного поля не отмечено.

Список литературы:

1.Серебрякова Т.И., Еленевская А.Г., Гуленкова М.А. Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники.

2.Багрова Л.А. Я познаю мир (растения). Детская энциклопедия. М.: АСТ: Люкс, 2005 г.

3.Сергеев Б.Ф. Я познаю мир: Детская энциклопедия. М.: ООО Издательство АСТ 2004 г.

4.Ликум А. Всё обо всём: популярная энциклопедия для детей.

Дыхание растений- представляет процесс, соответствующий дыханию животных. Растение поглощает атмосферный кислород, а последний воздействует на органические соединения их тела таким образом, что в результате появляются вода и углекислота. Вода остается внутри растения, а углекислота выделяется в окружающую среду. При этом происходит уничтожение, трата органического вещества; следовательно, Д. прямо противоположно процессу ассимиляции углерода. До известной степени его можно уподобить окислению и горению вещества.

Наиболее простой механизм обмена газами у водорослей, которые не имеют тканей и органов, а воздух непосредственно проникает в каждую клетку. У мхов, папоротников, голосеменных и покрытосеменных воздух проходит более сложный путь. Через устьица он поступает в межклетники, которые пронизывают все растения, а оттуда - в клетки.
У наземных растений устьица, как правило, расположены на нижней стороне листа, а у живущих в воде - на верхней, так как нижней стороной он лежит на поверхности воды. Поступление воздуха в листья регулируется периодическим открыванием и закрыванием устьиц.

Внутрь стволов деревьев и кустарников, покрытых толстой пробкой или корой, воздух поступает через отверстия - чечевички. Хорошо видны чечевички у березы, они крупные (до 15 см) и имеют вид узких темных поперечных полосок.

У ряда болотных растений затруднено поступление воздуха в корни, так как в насыщенной влагой почве мало воздуха. У этих растений сформировались приспособления, обеспечивающие нормальный газообмен. Так, у некоторых растений образовались дыхательные корни, которые выступают над поверхностью воды, например у растений мангровых лесов.
Процесс дыхания связан с непрерывным потреблением кислорода клетками и тканями растений и осуществляется при участии различных ферментов. Вначале сложные органические вещества (белки, жиры, углеводы) под действием ферментов распадаются на более простые, которые при участии кислорода расщепляются до конца, т.е. до образования углекислого газа и воды. При этом освобождается энергия, которая используется растением (а также любым живым организмом) на процессы жизнедеятельности: поглощение из почвы воды и минеральных веществ, их передвижение, рост, развитие, размножение.

В освобождении энергии, заключенной в органических веществах, состоит главное значение дыхания. По существу, при дыхании освобождается солнечная энергия, которую растение использовало в процессе фотосинтеза на образование органических веществ и таким путем запасло ее. В процессе дыхания окисление сложных органических веществ до углекислого газа и воды происходит постепенно и энергия освобождается небольшими порциями. Если бы энергия освобождалась вся сразу, тогда клетка сгорела бы.

Дыхание, подобно другим процессам жизнедеятельности, зависит от факторов среды: температуры, влажности, содержания кислорода, степени освещенности и др. Для протекания процессов дыхания требуются определенные температурные условия, причем они разные у каждого вида растений и его органов. У большинства растений для дыхания наиболее благоприятна температура 25 - 30°С. У некоторых видов растений дыхание происходит и при отрицательных температурах, хотя этот процесс протекает очень слабо. Например, почки лиственных и иглы хвойных деревьев дышат и при температуре - 20 - 25°С. У арктических растений даже при низких температурах интенсивность дыхания высокая.
Наиболее интенсивно дышат молодые органы и ткани растений, находящиеся в состоянии активного роста. Цветение и плодоношение сопровождаются усилением дыхания развивающихся цветков и плодов, что связано с образованием новых органов и тканей, обладающих высоким уровнем обмена веществ.

Интенсивность дыхания растений зависит от содержания воды в клетках.

Чем меньше воды в клетках, тем слабее идет в них дыхание. Очень слабо дышат сухие семена. С увеличением влажности дыхание семян возрастает в сотни и тысячи раз. Это отрицательно сказывается на хранении семян, так как они сильно разогреваются и погибают. Повышение интенсивности дыхания имеет огромное биологические значение для прорастания семян, поскольку усиление дыхания сопровождается освобождением большого количества энергии, необходимой для роста и развития зародыша.

На дыхание растений влияет содержание кислорода в окружающей среде. Угнетение дыхания начинается при уменьшении содержания кислорода до 5%. Недостаток кислорода испытывают подземные органы (корни и корневища) растений, обитающих на заболоченных и глинистых почвах.

Густая растительность. Фото: Mike Baird

В растениеводстве применяются различные агротехнические приемы для улучшения дыхания корней. Так, проводят комплексную обработку посевов машинами, чтобы сократить число обработок и уменьшить уплотненность почвы. Специальными культиваторами почву рыхлят и таким путем улучшают доступ воздуха к корням, при этом срезают сорняки, подкармливают культурные растения. Сильно увлажненные земли осушают, создают дренаж.
На дыхание растений влияет и свет, хотя дышат они днем и ночью, на свету и в темноте. Свет вызывает повышение температуры растения, отчего дыхание его усиливается. У светолюбивых растений дыхание более интенсивное, чем у теневыносливых.
Изменения в окружающей среде, связанные с деятельностью человека, также воздействуют на дыхание растений. Отрицательно влияют на дыхание вредные примеси, пыль, выделяемые промышленными предприятиями.

Аэробное дыхание

Аэробное дыхание – это окислительный процесс, в ходе которого расходуется кислород. При дыхании субстрат без остатка расщепляется до бедных энергией неорганических веществ с высоким выходом энергии. Важнейшими субстратами для дыхания служат углеводы. Кроме того, при дыхании могут расходоваться жиры и белки.

Аэробное дыхание включает два основных этапа:
- бескислородный, в процессе, которого происходит постепенное расщепление субстрата с высвобождением атомов водорода и связыванием с коферментами (переносчиками типа НАД и ФАД);
- кислородный, в ходе которого происходит дальнейшее отщепление атомов водорода от производных дыхательного субстрата и постепенное окисление атомов водорода в результате переноса их электронов на кислород.
На первом этапе вначале высокомолекулярные органические вещества (полисахариды, липиды, белки, нуклеиновые кислоты и др.) под действием ферментов расщепляются на более простые соединения (глюкозу, высшие карбоновые кислоты, глицерол, аминокислоты, нуклеотиды и т.п.) Этот процесс происходит в цитоплазме клеток и сопровождается выделением небольшого количества энергии, которая рассеивается в виде тепла. Далее происходит ферментативное расщепление простых органических соединений.

Анаэробное дыхание

Анаэробное дыхание. Некоторые микроорганизмы способны использовать для окисления органических или неорганических веществ не молекулярный кислород, а другие окисленные соединения, например, соли азотной, серной и угольной кислот, превращающиеся при этом в более восстановленные соединения. Процессы идут в анаэробных условиях, и их называют анаэробным дыханием.
У микроорганизмов, осуществляющих такое дыхание, конечным акцептором электронов будет не кислород а неорганическое соединения – нитриты, сульфаты и карбонаты. Таким образом, различия между аэробным и анаэробным дыханием заключается в природе конечного акцептора электронов.

Часть 1
При выполнении заданий этой части в бланке ответов №1 под номером выполняемого вами задания (А1-А36) поставьте знак «×» в клеточку, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

А1. Изменение структуры хромосомы изучают с помощью метода
1) центрифугирования 3) цитогенетического
2) гибридологического 4) биохимического
А2. Рибоза, в отличии от дезоксирибозы, входит в состав
1) ДНК 3) белков
2) и-РНК 4) полисахаридов
А3. Часть клетки, с помощью которой устанавливаются связи между органоидами обозначена на рисунке буквой
1) А 2) Б 3) В 4) Г

Часть 2
Ответы к заданиям этой части записываются в бланке ответов №1 справа от номера задания В1-В8. Каждую букву или цифру пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведенными образцами.
В заданиях В1 - В3 выберите три верных ответа из шести, обведите их. Запишите выбранные цифры в бланк ответов №1 без пробелов и других символов, в порядке возрастания

В1. В каких структурах клетки эукариот локализованы молекулы ДНК?
1) цитоплазме
2) ядре
3) митохондриях
4) рибосомах
5) хлоропластах
6) лизосомах
Обведенные цифры запишите в бланк ответов в порядке возрастания (не более трех цифр)

В2. Особенности, характерные для лишайников,
1) представляют самостоятельную группу организмов
2) занимают промежуточное положение между царствами растений и животных
3) чувствительны к загрязнению окружающей среды
4) нетребовательны к влажности, теплу, плодородию почвы
5) состоят из сросшихся с корнями растений гифов
6) состоят из одинаковых клеток

В3. В экосистеме дубравы саморегуляция проявляется в
1) сокращении численности деревьев в результате вырубки
2) минерализации почвы дождевыми червями
3) усыхании деревьев при устойчивой засухе
4) зависимости численности белок от урожая желудей
5) полном уничтожении волками популяции кабанов
6) ограничении роста численности мышей хищниками

При выполнении заданий В4 – В6 установите соответствие между содержанием первого и второго столбцов. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов № 1 без пробелов и других символов.

В4. Установите соответствие между признаком и классом животных, для которого он характерен.

ПРИЗНАК КЛАСС ЖИВОТНЫХ

А) образование цевки 1) Птицы
Б) развитее на теле волосяного покрова 2) Млекопитающие
В) наличие на коже потовых желез
Г) развитее у большинства плаценты
Д) наличие копчиковой железы
Е) формирование воздушных мешков

А Б В Г Д Е

В5. Установите соответствие между характеристикой мышечной ткани и ее видом.

ХАРАКТЕРСТИКА ВИД ТКАНИ
А) образуют средний слой стенок 1) гладкая
кровеносных сосудов 2) поперечнополосатая
Б) состоит из многоядерных клеток –
волокон
В) обеспечивает изменение размера
зрачка
Г) образует скелетные мышцы
Д) имеет поперечную исчерченность
Е) сокращается медленно

А Б В Г Д Е

В6. Установите соответствие между особенностью процесса у растений и его видом.

ОСОБЕННОСТЬ ПОЦЕССА ВИД ПРЦЕССА
А) происходит в хлоропластах 1) фотосинтез
Б) состоит из световой и темновой фазы 2) гликолиз
В) образуется пировиноградная кислота
Г) происходит в цитоплазме
Д) конечный продукт – глюкоза
Е) расщепление глюкозы

А Б В Г Д Е

В7. Установите последовательность систематических категорий, характерных для царства Растений, начиная с наименьшей.
А) Покрытосеменные
Б) Пасленовые
В) Двудольные
Г) Паслен черный
Д) Паслен

В8. Установите последовательность жизненного цикла вируса в клетке хозяина.
А) прикрепление вируса своими отростками к оболочке клетки
Б) проникновение ДНК вируса в клетку
В) растворение оболочки клетки в месте прикрепления вируса
Г) синтез вирусных белков
Д) встраивание ДНК вируса в ДНК клетки-хозяина
Е) формирование новых вирусов

Для ответов на задания этой части (С1 – С6) используйте бланк ответов №2. Запишите сначала номер задания (С1 и т.д.), затем ответ к нему. На задание С1 дайте краткий свободный ответ, а на задания С2 – С6 – полный развернутый ответ.

С1. Какие процессы поддерживает постоянство химического состава плазмы крови человека?
С2. Установите, какая часть у луковицы лука обозначена на рисунке буквой Б, объясните ее строение и выполняемые функции.

С3. Какие особенности строения характерны для представителей типа Хордовых?
С4. В чем проявляется приспособленность птиц к неблагоприятным условиям зимы в средней полосе России?
С5. Белок состоит из 100 аминокислот. Установите во сколько раз молекулярная масса гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты – 110, а нуклеотида – 300. Ответ поясните.
С6. Скрестили дигетерозиготных самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (признаки доминантные) с самками с черным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потомства F1, если доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены, а кроссинговер при образовании половых клеток не происходит. Объясните полученные результаты

Ответы
Часть 1.
За верное выполнение заданий А1-А36 выставляется 1 балл. Максимальное количество баллов – 36.

А1 3
А2 2 А19 4
А3 2 А20 1
А4 1 А21 4
А5 4 А22 3
А6 1 А23 2
А7 4 А24 2
А8 3 А25 2
А9 1 А26 3
А10 2 А27 3
А11 3 А28 4
А12 3 А29 3
А13 3 А30 1
А14 1 А31 1
А15 1 А32 2
А16 3 А33 4
А17 2 А34 1

Часть 2.
За верное выполнение заданий В1 –В6 выставляется 2 балла. Если в ответе 1 ошибка, то экзаменуемый получает 1 балл. За неверный ответ или ответ, содержащий 2 и более ошибок, выставляется 0 баллов
За верный ответ на задания В7 – В8 выставляется также 2 балла. 1 балл ставится в том случае, если в ответе неверно определена последовательность двух последних элементов или они отсутствуют при правильном определении всех предыдущих элементов. В других случаях выставляется 0 баллов. Максимальное количество баллов за верно выполненные задания этой части – 16 баллов.
В1 235
В2 134
В3 246
В4 122211
В5 121221
В6 112212
В7 ГДБВА
В8 АВБДГЕ

Часть 3.
За верное выполнение задания С1 выставляется 2 балла, за верное выполнение заданий С2 – С6 – 3 балла. Максимальное количество баллов за верно выполненные задания части 3 – 17 баллов.

С1.
Баллы
Элементы ответа:
1) осуществляется нейро – гуморальная регуляция химического состава плазмы;
2) процессы в буферных системах поддерживают реакцию среды (рН) на постоянном уровне.
Ответ включает все названные выше элементы, не содержит биологических ошибок 2
Ответ включает 1 из названных выше элементов ответа, или ответ включает 2 из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки 1
Ответ неправильный 0
Максимальный балл 2

С2.
Содержание верного ответа и указания к оцениванию
Элементы ответа:
1) видоизмененный лист;
2) строение: сочные белые чешуи, лишенные хлорофилла, имеют тонкую кожицу;
3) функции: запас воды с растворенными в ней питательными веществами.

Ответ неправильный 0
Максимальный балл 3

Ответ включает все названные выше элементы, не содержит биологических ошибок 3

Ответ неправильный 0
Максимальный балл 3

С4.
Содержание верного ответа и указания к оцениванию
Элементы ответа:
1) запасание жира;
2) запасание и смена кормов;
3) линька, развитие густого перьевого покрова;
4) кочевки и перелеты
Ответ включает все названные выше элементы, не содержит биологических ошибок 3
Ответ включает 2 – 3 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, или ответ включает 4 названных выше элемента, но содержит негрубые биологические ошибки 2
Ответ включает 1 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, или ответ включает 2 – 3 из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки 1
Ответ неправильный 0
Максимальный балл 3

С5.
Содержание верного ответа и указания к оцениванию
1) генетический код триплетен, следовательно, белок, состоящий из 100 аминокислот, кодируют 300 нуклеотидов;
2) молекулярная масса белка 100×110 = 11000; молекулярная масса гена 300×300 = 90000;
3) участок ДНК тяжелее, чем кодируемый им белок, в 8 раз (90000/11000)
Ответ включает все названные выше элементы, не содержит биологических ошибок 3
Ответ включает 2 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, или ответ включает 3 названных выше элемента, но содержит негрубые биологические ошибки 2
Ответ включает 1 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, или ответ включает 2 из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки 1
Ответ неправильный 0
Максимальный балл 3

С6.
Содержание верного ответа и указания к оцениванию
Схема решения задачи включает:
1) генотипы родителей: самка аавв (гаметы: ав), самец АаВв (гаметы: АВ, ав);
2) генотипы потомства: 1 АаВв серое тело, нормальные крылья: 1 аавв черное тело, укороченные крылья;
3) так как гены сцеплены, то самец дает два типа гамет: АВ, ав, а самка – один тип гамет: ав, поэтому у потомства проявляется только два фенотипа в соотношении 1:1 (допускается иная генетическая символика, не искажающая смысла решения задачи

Ответ включает все названные выше элементы, не содержит биологических ошибок 3
Ответ включает 2 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, или ответ включает 3 названных выше элемента, но содержит негрубые биологические ошибки 2
Ответ включает 1 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, или ответ включает 2 – 3 из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки 1
Ответ неправильный 0
Максимальный балл 3

Дыхание растений и животных по биологии - процесс уникальный и универсальный. Оно выступает как неотъемлемое свойство любого организма, населяющего Землю. Рассмотрим далее, как происходит дыхание растений.

Биология

Жизнь организмов, как и любое проявление их деятельности, непосредственно связаны с расходом энергии. Дыхание растений, питание, органы, фотосинтез, передвижение и поглощение воды и необходимых соединений, а также многие функции связаны с непрерывным удовлетворением необходимых потребностей. Организмам требуется энергия. Она поступает от потребляемых питательных соединений. Кроме этого, организму нужны пластические вещества, служащие в качестве строительного материала для клеток. Распад этих соединений, который происходит в процессе дыхания, сопровождается высвобождением энергии. Она и обеспечивает удовлетворение жизненно-важных потребностей.

Рост и дыхание растений

Эти два процесса тесно связаны друг с другом. Полноценное дыхание растений обеспечивает активное развитие организма. Сам процесс представлен в виде сложной системы, включающей множество сопряженных окислительно-восстановительных реакций. В ходе них изменяется химическая природа органических соединений и используется присутствующая в них энергия.

Общая характеристика

Клеточное дыхание растений - окислительный процесс, происходящий с участием кислорода. В ходе него происходит распад соединений, который сопровождается образованием химически активных продуктов и высвобождением энергии. Суммарное уравнение всего процесса выглядит так:

С6Н12О6 + 602 > 6С02 + 6Н20 + 2875 кДж/моль

Далеко не вся энергия, которая высвобождается, может использоваться для обеспечения процессов жизнедеятельности. Организму необходима в основном та ее часть, которая сосредотачивается в АТФ. Во многих случаях синтезу аденозинтрифосфата предшествует формирование разности электрозарядов на мембране. Этот процесс связан с отличиями в концентрации водородных ионов по разные ее стороны. По современным данным не только аденозинтрифосфат, но и протонный градиент выступает источником энергии для обеспечения жизнедеятельности клетки. Обе формы могут использоваться для активации процессов синтеза, поступления, перемещения питательных соединений и воды, формирования разности потенциалов между внешней средой и цитоплазмой. Энергия, которая не накапливается в АТФ и протонном градиенте, в большей степени рассеивается в виде света или тепла. Она является бесполезной для организма.

Зачем нужен этот процесс?

Какое значение имеет дыхание у растений? Этот процесс считается центральным в жизнедеятельности организма. Энергия, которая выделяется при дыхании, используется для роста и поддержания в активном состоянии уже развитых частей растения. Однако это далеко не все моменты, определяющие важность этого процесса. Рассмотрим, в чем основная роль дыхания растений. Этот процесс, как выше было сказано, представляет собой сложную окислительно-восстановительную реакцию. Она проходит в несколько этапов. На промежуточных стадиях происходит образование органических соединений. Впоследствии они используются в разных метаболических реакциях. Среди промежуточных соединений можно выделить пентозы и органические кислоты. Дыхание растений, таким образом, - это источник множества метаболитов. Из суммарного уравнения видно, что в ходе этого процесса образуется также и вода. В условиях обезвоживания она может спасти организм от гибели. В суммарном виде дыхание противоположно фотосинтезу. Однако в ряде случаев эти процессы дополняют друг друга. Они способствуют поставке и энергетических эквивалентов, и метаболитов. В некоторых случаях при выделении энергии в виде тепла, дыхание растений приводит к бесполезной утрате сухого вещества. Поэтому далеко не всегда увеличение интенсивности этого процесса полезно для организма.

Особенности

Дыхание растений осуществляется круглосуточно. В ходе этого процесса организмы поглощают кислород из атмосферы. Кроме этого, они вдыхают О2, образованный у них вследствие фотосинтеза и имеющийся в межклетниках. В течение дня кислород в основном поступает через устьица молодых побегов и листьев, чечевички стеблей, а также кожицу корней. Ночью практически у всех растений они прикрыты. В этот период для дыхания растения используют кислород, который накопился межклетниках и образовался при фотосинтезе. Кислород, поступивший в клетки, окисляет органические сложные соединения, имеющиеся в них, преобразуя их в воду и углекислый газ. При этом происходит высвобождение энергии, затраченной на их формирование при фотосинтезе. Углекислый газ удаляется из организма через клеточную поверхность молодых корней, чечевички, устьица.

Опыты

Чтобы убедиться в том, что дыхание растений действительно происходит, можно следующим образом:

Как использовать полученные знания?

В процессе выращивания культурных насаждений почва уплотняется, а содержание в ней воздуха значительно снижается. Для улучшения течения процессов жизнедеятельности осуществляют рыхление грунта. От недостатка кислорода особенно страдают те растения, которые выращиваются на заболоченных (сильно увлажненных) почвах. Улучшение снабжения О2 достигается путем осушения земли. Негативным образом на процессе дыхания сказывается пыль, которая оседает на листьях. Твердые мелкие ее частицы забивают устьица, что значительно затрудняет поступление кислорода в листья. Кроме этого, вредное воздействие оказывают и примеси, которые попадают в воздух при сжигании на промышленных предприятиях разного вида топлива. В этой связи при озеленении городской территории, как правило, высаживают деревья, устойчивые к запыленности. К ним, например, относят конский каштан, липу, черемуху, тополь. В процессе хранения зерна особое внимание следует уделять их влажности. Дело в том, что при повышении ее уровня усиливается интенсивность дыхания. Это, в свою очередь, способствует тому, что семена начинают сильно разогреваться выделяющимся теплом. Это, в свою очередь, негативно сказывается на зародышах - они погибают. Во избежание таких последствий семена, которые закладываются на хранение, должны быть сухими. Само же помещение необходимо хорошо проветривать.

Заключение

Таким образом, дыхание растений имеет огромное значение для обеспечения нормального их развития на любой стадии. Без этого процесса невозможно не только обеспечение нормальной жизнедеятельности организма, но и формирование всех его участков. В ходе дыхания образуются важнейшие соединения, без которых существование растения невозможно. Этот сложный, многоэтапный процесс является центральным звеном во всей жизни любого организма. Знания об этом способствуют обеспечению надлежащих условий выращивания и хранения культурных растений, достижению высокой урожайности зерновых и прочих сельскохозяйственных насаждений. Известно, что при дыхании выделяется тепло. Возле некоторых культур температура воздуха может повышаться более чем на 10 градусов. Такое свойство используется человеком в разных целях.