§22. Фотосинтез
Вопросы перед параграфом
1. Какие вещества входят в состав растений?
В состав растений входят органические вещества, вода и минеральные вещества.
2. Какие органические вещества вы знаете?
Белки, липиды (жиры и жироподобные вещества), углеводы.
3. Какое вещество придаёт листьям зелёную окраску?
Зелёную окраску придаёт листьям зелёный пигмент хлорофилл.
Вопросы
1. Какие условия необходимы для образования крахмала в листе?
Крахмал образуется только в листьях с хлоропластами и только при наличии воды, света и углекислого газа в воздухе.
2. Какой опыт можно провести, чтобы доказать, что для образования крахмала в листьях необходим свет?
Порядок выполнения опыта, доказывающего, что для образования крахмала растению нужен свет:
1. Поставить какое−нибудь комнатное растение в тёмное место на 3 суток, чтобы произошёл отток питательных веществ от листьев.
2. Поместить на один из листочков растения плотный лист бумаги с вырезанным словом или картинкой.
3. Поставить растение на солнечный свет или под электрическую лампочку на 8 — 10 часов.
4. Срезать листочек закрытый листом бумаги, снять бумагу с листочка.
5. Положить этот листочек в горячий спирт на несколько минут. Подождать пока лист окрасится в зелёный цвет, а листочек станет белым.
6. Промыть листочек водой и расправить на тарелке.
7. Облить листочек слабым раствором йода.
Результат опыта: буквы или рисунок, который был вырезан из бумаги и на который попадали солнечные лучи, окрасится в синий цвет. Остальная часть листочка останется белой.
Вывод: Крахмал синеет от йода, значит в освещённой части листа образовался крахмал.
3. Почему раствор йода не окрашивает в синий цвет белую каёмку листа герани окаймлённой?
Органические вещества, в том числе и крахмал, образуются только в клетках с хлоропластами, а в клетках белой каёмки листа герани окаймлённой его нет.
4. Из каких веществ образуется глюкоза в зелёных листьях растений?
Сахар (глюкоза) образуется в зелёных листьях растений только под воздействием света и воды, которую поглощают корни из почвы, и углекислого газа, поступающего через устьица листа.
5. Какой опыт показывает, что наземные растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород?
Порядок выполнения опыта доказывающего, что наземные растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород:
1. Взять две большие стеклянные банки и опустить в них стаканы с водой, в которые поставлены веточки с зелёными листьями.
2. Наполнить банки углекислым газом и очень плотно закрыть их.
3. Первую банку выставить на яркий свет, а вторую банку поместить в темноту (например в шкаф).
4. Подождать одни сутки.
5. Открыть банки и опустить в них горячие лучинки.
Результат опыта: в банке которая находилась на свету лучина останется гореть, а в банке стоящей сутки в темноте сразу погаснет.
Вывод: Для поддержания процесса горения необходим кислород, значит в первой банка (на свету) образовался кислород, а часть углекислого газа была поглощена растением.
Подумайте
1. Можно ли утверждать, что строение листа приспособлено к осуществлению фотосинтеза?
Процесс фотосинтеза — это процесс преобразования неорганических веществ в органические посредством использования световой энергии.
Листья растения прекрасно приспособлены для осуществления этого процесса:
• устьица листа поглощают углекислый газ из окружающего воздуха;
• сосуды листа доставляют от корней растения воду;
• листовая пластина листа поглощает максимальное количество солнечного света;
• хлоропласты, находящиеся в клетках мякоти листа, под воздействием солнечного света перерабатывают воду и углекислый газ (неорганические вещества) в глюкозу (органическое вещество), то есть осуществляют фотосинтез.
2. Как вы думаете, выделяют ли кислород водные растения?
Да, водные растения также выделяют кислород, так как в их листьях также имеются хлоропласты, они поглощают углекислый газ, получают воду и находятся под воздействием солнечных лучей.
Выделяемый водными растениями кислород аэрирует воду (наполняет воду кислородом), что создаёт условия для дыхания рыб и других обитателей водоёма.
3. Как взаимосвязаны минеральное питание и фотосинтез в жизни растений?
Минеральное питание напрямую связано с фотосинтезом и дыханием. т.к. все элементы так или иначе участвуют в этих процессах.
Недостаток азота вызывает серьезные решения энергетического обмена, растения хуже используют световую энергию, так как снижается интенсивность фотосинтеза.
Фосфор − обязательный компонент нуклеотидов, принимающих участие в энергетическом обмене (АТФ, НАД, ФАД).
Сера является компонентом важнейших биологических соединений − кофермента А и витаминов (тиамина, липоевой кислоты, биотина), играющих важную роль в дыхании.
Магний является активатором ряда ферментных систем − РДФ−карбоксилазы, фосфокиназ, АТФ−аз, енолаз, ферментов цикла Кребса, пентозофосфатного пути, спиртового и молочнокислого брожения. Он также активирует процессы транспорта электронов при фосфорилировании.
Железо входит в состав участников ЭТЦ фотосинтетического и окислительного фосфорилирования, является компонентом ряда оксидаз.
Медь входит в состав ряда ферментных систем, относящихся к группе оксидаз, таких, как полифенолоксидаза, аскорбатоксидаза, тирозиназы.
Марганец необходим для нормального протекания фотосинтеза, он участвует в этом процессе на этапе разложения воды и выделения кислорода, а также восстановления углекислого газа.
Цинк играет важную роль в поддержании запасов CO2 для фотосинтеза.
Задания для любознательных
1. Попробуйте получить какое−либо изображение на листе примулы, пеларгонии или другого комнатного растения, воспользовавшись описанием опыта в этом параграфе.
2. Соберите прибор, показанный на рисунке 92. В банку налейте воду, насыщенную углекислым газом. Поставьте банку на яркий свет. Наблюдайте за выделением газа веточками элодеи. Когда газ полностью вытеснит воду из пробирки, убедитесь с помощью горящей лучинки, что этот газ — кислород. Сделайте вывод.
Вывод: газ (в нашем случае кислород) может полностью заполнить весь объем пробирки вытеснив оттуда воду.
Задание
1. Изучив параграф учебника и дополнительный текст, подготовьте сообщение «Роль зелёных растений в обеспечении энергией живых организмов на нашей планете».
Роль зелёных растений в обеспечении энергией живых организмов на нашей планете.
Без всякого преувеличения можно утверждать что зелёные растения — это главный поставщик энергии для живых организмов на нашей планете. Не будь зелёных растений и жизнь на Земле была бы невозможна: люди и животные исчезли бы с лица планеты за считанные часы.
Это действительно так! Солнце — главный источник энергии на планете. Оно согревает и освещает Землю и всё живущее на ней. Но без зелёных растений ни люди, ни животные не смогли бы в полной мере воспользоваться щедростью солнца. Зелёные растения своими листьями ловят каждый лучик света и под его воздействием преобразуют его в энергию, которой могут воспользоваться люди и животные.
Например, растения умеют преобразовывать неорганические вещества в органические. Под лучами солнца они из воды и углекислого газа синтезируют глюкозу, а из неё они делают такие необходимые нам и животным белки, жиры и углеводы. Употребляя растения в пищу живые существа на планете наполняются энергией, необходимой для роста, развития и продолжения рода.
Растения способны передавать нам энергию не только при употреблении их в пищу, но и другими путями. Например, несколько миллионов лет назад из древних умерших растений образовались самые разнообразные полезные ископаемые: торф, уголь, горючие сланцы и т.д.
Добывая эти полезные ископаемые современный человек получает энергию необходимую ему для обогрева жилища и получения электричества. Так что без растений мы не смогли бы пользоваться ни компьютером, ни телевизором, ни холодильником, ни стиральной машиной. Мало того, вся промышленность, оставшись без энергии, не смогла бы произвести ни одну нужную человеку вещь.
Зелёные растения не только дают всему живому энергию, но и создают условия, чтобы этой энергией мы могли воспользоваться. Человек не может действовать и развиваться без кислорода. Животные не могут охотиться и жить не дыша. Все живое должно дышать, причём не просто дышать, а вдыхать кислород.
Но способность преобразовывать в кислород углекислый газ есть только у зелёных растений, в листьях которых находятся уникальные пластиды — хлоропласты. Словно маленькие химические фабрики они день за днём поглощают миллионы кубометров углекислого газа и производят необходимый для дыхания всего живого кислород. Так что зелёные растения — это лёгкие планеты, которые наполняют людей и животных энергией жизни — кислородом.
Роль зелёных растений в обеспечении энергией живых организмов на нашей планете сложно переоценить — ведь именно они дают нам пищу, тепло, кислород и все, что необходимо людям и животным для жизни на Земле.
