Дыхание растений

Дыхание — один из важнейших процессов обмена веществ у растений, в результате которого происходит поглощение кислорода и окисление органического вещества с выделением углекислого газа и энергии.

От части процесс дыхания противоположен фотосинтезу. 

Вспомним, что при фотосинтезе растениями потребляется углекислый газ и выделяется кислород.

В этом можно убедиться благодаря опыту.

Посмотрите: освещённое растение — элодея — выделяет пузырьки — это кислород. Поместим на стакан с водой лабораторную воронку.

А сверху её стебля — пробирку. Проверим наличие газа тлеющей лучинкой. Лучинка вспыхнула, значит, растение выделяет кислород. Важно заметить, что выделение кислорода всегда наблюдается при образовании органических веществ в листьях.

А теперь проверим, действительно ли при фотосинтезе растения поглощают углекислый газ.

Удалим из воды воздух. Для этого прокипятим её и остудим. Будет ли растение в такой воде выделять кислород? Нет, пузырьков не видно, кислород не выделяется.

Но стоит насытить воду углекислым газом, как растение начинает выделять кислород.

Сделаем вывод: зелёные растения поглощают углекислый газ и воду, создают органические вещества, при этом выделяется кислород.

При дыхании все происходит наоборот поглощается кислород и выделяется углекислый газ.

Фотосинтез и дыхание это два процесса, которые идут параллельно в клетках растений зелёного листа. Как и всем другим организмам, растениям для жизнедеятельности необходима энергия. Они получают её в процессе дыхания.

Если у животных есть специальные органы для дыхания, то у растений таких специальных органов нет. Так как же тогда растения дышат?

Жизненные процессы протекают во всех живых клетках. Следовательно, все части растения, состоящие из живых клеток, дышат.

Убедиться, что все органы растения дышат, можно, поставив опыт.

Возьмём три ёмкости из бесцветного прозрачного стекла — стаканы. В один из них поместим 30 набухших, прорастающих семян гороха, фасоли или других растений. Сухие семена брать не следует. Они находятся в состоянии покоя, и поэтому все процессы жизнедеятельности, в том числе и дыхания, у них протекают очень слабо.

Во второй стакан положим корнеплоды моркови. Чтобы активизировать их клетки, перед опытом корнеплоды следует 2-3 дня подержать в воде. В третий стакан поместим свежесрезанные веточки липы с листьями. Края стаканов смажем вазелином. Плотно закроем стаканы стеклом и поставим в тёмное тёплое место.

На следующий день проверим, изменился ли состав воздуха в стаканах. Опустим в каждый из них зажжённую свечу, прикреплённую к проволоке.

Свечи гаснут, потому что в процессе дыхания органы растения поглотили кислород из воздуха, находящегося в стаканах, и выделили большое количество углекислого газа.

В этом же помогает убедиться и известковая вода. Если поместить небольшие сосуды с известковой водой внутрь стаканов она помутнеет, взаимодействуя с углекислым газом. Этот опыт показывает, что все органы растения дышат, поглощают кислород и выделяют углекислый газ.

Если вместо стаканов взять термос, хорошо сохраняющий тепло, то, опустив в него термометр, легко заметить повышение температуры. Это часть энергии при дыхании выделилась в виде тепла.

Если наземные растения поглощают кислород из окружающего воздуха атмосферы, то водные растения потребляют кислород, растворенный в среде их обитания.

Дышат растения и днём, и ночью. Днём большая часть атмосферного кислорода поступает в растение через устьица листьев и молодых побегов, кожицу молодых корней, а также через чечевички стеблей, которые расположены на поверхности коры многолетних растений.

Ночью почти у всех растений устьица закрыты. В это время для дыхания растения используют, в основном кислород, образовавшейся при фотосинтезе и накопленный в межклетниках. По межклетникам кислород проникает во все живые клетки растений.

Как протекает процесс дыхания?

Вы все видели, как горят дрова в костре. При горении выделяется большое количество энергии в виде тепла и света. Откуда она берётся? При горении органические вещества взаимодействуют с кислородом (вы уже знаете, что кислород поддерживает горение).

Сложные органические вещества распадаются на более простые, из которых они образовались, — воду и углекислый газ. А световая энергия, которая была использована растениями в процессе фотосинтеза для образования органических веществ, освобождается в виде тепла и света.

Горение сходно с дыханием.

Во всех клетках растения содержится некоторая часть глюкозы, которая была получена при фотосинтезе. При дыхании глюкоза взаимодействует с кислородом поступившим в клетки, и окисляются. В результате такого процесса образуются углекислый газ и вода. А также высвобождается много энергии.

Итак, в процессе дыхания происходит расщепление сложных органических веществ на простые, например крахмала на глюкозу. И в конечном итоге на углекислый газ и воду.

При дыхании растение обеспечивается энергией. Поэтому дыхание — это жизненно важный процесс. Основная часть этой энергии запускает превращение одних соединений в другие. Также образовавшаяся энергия в процессе дыхания используется на рост, размножение и другие процессы жизнедеятельности.

Часть освобождаемой энергии превращается в тепловую. Например, около крупных цветков лотоса температура воздуха может повышаться на 12 °С.

Наиболее интенсивно дыхание растений происходит в тёплую погоду.

При выращивании культурных растений почва уплотняется и содержит мало воздуха. Поэтому для улучшения дыхания корней её рыхлят специальными культиваторами.

Особенно от недостатка кислорода страдают растения, выращиваемые на сильно увлажнённых (заболоченных) почвах. Для улучшения снабжения воздухом корней растений такие почвы обычно осушают.

При хранении семян в зернохранилищах следят за влажностью семян. Сырые семена дышат интенсивнее и сильно разогреваются выделяющимся теплом — тогда зародыши в них погибают. Чтобы этого не происходило, закладываемые на хранение семена должны быть сухими, а зернохранилище — хорошо проветриваемым.

Дыханию растений препятствует пыль, оседающая на листьях. Её твёрдые мельчайшие частицы закрывают устьица, и поступление воздуха в листья затрудняется.

Вредно действуют на дыхание растений и примеси, появляющиеся в воздухе при сжигании различных видов топлива на промышленных предприятиях. Поэтому при озеленении городов обычно высаживают деревья, устойчивые к запылённому воздуху и загрязнению.