Кислород необходим растениям для

Кислород для комнатных растений: необходимое условие жизни

Комнатные растение – одни из самых любимых домашних питомцев. Они доставляют массу удовольствия своей красотой, придавая любому помещению уют. Комнатные растения так же, как и любые другие домашние питомцы требуют заботы и внимания.

Уход за некоторыми из несложен и сводится к регулярной поливке и подкормке. Другие же очень капризны и должны быть обеспечены максимальным вниманием со стороны хозяина.

Кислород для комнатных растений – одна из составляющих грамотного ухода за зелеными питомцами.

Зачем растениям нужен кислород?

Мы все со школьных уроков биологии знаем такое слово  синтез. Многие помнят, что это какой-то процесс, протекающий в листьях растений. Но многие совершенно забыли, что же это слово означает. Давайте немного вспомним школьный курс биологии.

Растения, как и все живое на нашей планете, не могут жить без кислорода, без дыхания.

Они дышат, большие и маленькие, растущие в жарких тропиках и на мерзлых землях в тундре, под водой или в заболоченных местах.

Конечно, у растений своя особенная дыхательная система.

Процесс фотосинтеза позволяет растениям поглощать углекислый газ, расщеплять его на кислород и сахаристые соединения, которые дают энергию для роста и развития.

Процесс фотосинтеза, без которого растения просто погибнут, происходит при солнечном свете, днем, замедляясь и прекращаясь, если растение попадает в место, в которое не проникают солнечные лучи. Процесс дыхания растений происходит постоянно.

растения поглощают кислород, который заставляет вырабатываться в растении той энергии, которая необходима ему для развития, роста, для жизни.

 Вот как дышат растения

Люди недаром говорят, что леса – легкие нашей планеты. Они дышат вместе со всем человечеством, постоянно пополняя атмосферу нашей планеты так необходимым для всей жизни кислородом.

Как ухаживать за зелеными питомцами: несколько основных правил

Растениям кислород жизненно необходим, так же, как и люди, растения не смогут без него прожить. Поэтому если дыхательная система растений  нарушена, то получать кислород в полном объеме для правильного роста и развития, они не смогут.

Основная причина, по которой растения не могут правильно дышать – это загрязнение дыхательной системы. Если изучить информацию по уходу за комнатными растениями, то обязательно одним из пунктов будет очищение растения от пыли. Это – обязательная процедура, что бы домашний зеленый питомец был здоров и красив.

Проводить такие гигиенические процедуры нужно регулярно. Но каждое растение требует своего ухода за листьями. Некоторые их них любят летний душ.

выставить домашнего питомца на балкон во время дождя, что бы дать каплям смыть с листьев пыль – доставить зеленому питомцу огромную радость.

В зимнее время растения можно ополаскивать душем, температура воды при этом должна быть невысокой – около 15-20 градусов.

Некоторые растения трудно перенести в ванную комнату, что бы провести им полноценное купание. Тогда листья, ствол таких питомцев необходимо время от времени протирать чистой влажной тряпочкой. Причем, листья необходимо очищать от пыли с двух сторон. Это – кропотливая процедура, ведь протирая листочки, нужно действовать предельно аккуратно, что бы не сломать растение.

Некоторые виды растений не переносят капель воды на своих листьях, они от этого могут заболеть. Другие же растения просто невозможно очистить от пыли при помощи влажной тряпочки или теплого душа.

Эти растения имеют сильно опушенные листья. Пыль на таких листьях проникает достаточно глубоко, к тому же пух не дает воде смыть всю грязь.

Таких зеленых питомцев следует очищать от пыли при помощи мягкой кисточки, тщательно обмахивая пыль с каждого листочка.

Как видим, уход за дыхательной системой комнатных зеленых питомцев не сложен. но он должен осуществляться регулярно, что бы растение могло дышать, если можно так сказать, полной грудью.

Если не было бы растений, не было бы нас

Много-много миллионов лет назад на нашей планете зародилась жизнь. И первым живым существом на ней было растение. наверное, сейчас ни один учен не сможет абсолютно точно сказать, какое это было растение. Пожалуй, что-то одноклеточное, типа водоросли.

Но растения завоевывали все новые и новые места на нашей планете. И к тому моменту, когда появился пра-пра-пра-человек, наша планета была покрыта растительностью.

Те, древние растения служат нам и по сей день, ведь именно из их остатков получился уголь, который добывает современное человечество для своих нужд.

растения дарят нам самое главное – возможностью жить и дышать. но они так же немало значат для нас – нашего хорошего настроения, постоянного удивления сменами времен года и сезонными изменениями, происходящими в природе, цветением и красотой листьев, вкусными и полезными плодами и ягодами. без растений, причем и наших комнатных любимцев, не было бы нас всех. Давайте беречь их!

Источник: http://CveTochki.net/scope/kislorod-dlya-komnatnykh-rastenii-neobkhodimoe-uslovie-zhizni.html

Нобелевка за “управление кислородом”. Как организм спасается от гипоксии и при чем тут допинговые скандалы

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2019 года присуждена трем ученым – американцам Уильяму Кэлину и Греггу Семензе и британцу Питеру Рэтклиффу “за открытие того, как клетки распознают уровень кислорода и адаптируются к нему”.

Члены Нобелевского комитета подчеркнули фундаментальную важность открытия: способность усваивать кислород критически важна для всех животных организмов на Земле, включая человека. Мы можем долго прожить без еды, достаточно долго – без воды, но мы не можем не дышать.

Это связано с тем, что кислород, который мы вдыхаем, постоянно вовлечен в фундаментальные процессы извлечения энергии, которая необходима для жизни нашего организма.

Сегодняшние лауреаты обнаружили генетический механизм, который позволяет организму регулировать уровни кислорода в разных частях тела и управлять ими.

«Эта система, которая требуется, чтобы наше тело нормально работало. Уровни кислорода отличаются в разных частях тела, например, в мышцах во время физических упражнений его уровни очень низкие – нам знакомо выражение «анаэробные тренировки».

И нашему телу нужна система, чтобы выравнивать и регулировать уровень кислорода. Лауреаты обнаружили ее — эта система также отвечает за регулирование красных кровяных телец, которые могут переносить кислород.

Она позволила нам, так сказать, колонизировать нашу планету во всем ее разнообразии – например, уровни кислорода в горах, на высоте, куда ниже, чем привычные нам и все равно люди смогли приспособиться к ним, такова адаптивная сила организма», — подчеркнул другой член Нобелевского комитета, профессор Патрик Эрнфорш, специалист по нейронаукам.

“Это может прозвучать банально, но открытие сегодняшних лауреатов – то, что войдет в учебники биологии. Дети в возрасте 12-13 лет будут изучать это, потому что это очень, очень базовый аспект работы клеток“, — сказал член Нобелевского комитета профессор Рэндон Джонсон.

Зачем вообще нужен кислород

Наверное, каждому очевидно, что кислород (O2) очень нужен. Перекрытие его поступления в организм – при инфаркте, утоплении, повешении, сильном задымлении — приводит к быстрой смерти. Без кислорода невозможна жизнь не только такого сложного организма, как человеческий, но и куда более простых организмов и клеток.

Кислород внутри клеток на самом базовом уровне участвует в процессах извлечения энергии из питательных веществ.

Будь то углеводы или жиры, кислород нужен, чтобы окислить их – в этом процессе выделяется энергия, необходимая для всех без исключения процессов в нашем организме – биосинтеза белков, из которых состоит все внутри нас, их транспорта и всех более сложных функций, включая иммунитет и само дыхание. 

Этот процесс протекает в специальных «органах» клетки – митохондриях. В 1931 году Отто Варбург получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за объяснение процесса генерирования энергии – для этого необходим сложный набор ферментов.

https://www.youtube.com/watch?v=iAPQ9ndoK0c

Еще одна важная мысль – наш организм никак не может производить кислород сам.

Растения – могут, они выделяют его в ходе фотосинтеза (кстати, для жизнедеятельности растения расходуют кислород, они тоже дышат – но выделяют они его больше), а человек и животные – нет.

Поэтому нам критически важно «уметь» стабильно получать его из окружающей среды, а получив – «грамотно» распределять внутри организма. Это не такая простая задача. 

В разных условиях в окружающей среде содержится разное количество кислорода, поэтому при его недостатке телу нужно, во-первых, перераспределять его так, чтоб он шел на самое необходимое, а во-вторых, — сигнализировать нам о том, что кислорода мало и его нужно искать. То же касается уровней кислорода в разных частях тела и органах – иногда его сильнее расходует мозг, иногда – мышцы. Тогда нужно лучше снабжать их, выравнивать уровень. 

nobelprize.org

В 1938 году Нобелевскую премию получил Корней Хейманс – он обнаружил так называемся каротидные тельца. Это специальные рецепторы («датчики») в сонной артерии, которые «измеряют» уровень кислорода и сообщают мозгу, если с ними что-то не так. Это механизм адаптации/реакции на недостаток кислорода – гипоксию.

Что сделали нобелиаты

Здесь важно понять, как же реагирует на гипоксию организм. Кислорода мало, значит, его нужно лучше переносить и извлекать, а для этого нам нужно больше красных кровяных тех – эритроцитов (тех самых, что содержат гемоглобин, который измеряют врачи – низкий гемоглобин означает проблемы со снабжением органов кислородом).

Чтобы эритроцитов стало больше, при гипоксии организм выделяет гормон эритропоэтин, который и запускает их синтез. Слово эритропоэтин тоже знакомо – в связи с допинговыми скандалами. Больше кислорода в мышцах – больше спортивные успехи, поэтому спортсменами становятся те, у кого изначально хороший гемоглобин и много эритропоэтина.

А потом хочется еще сильнее повысить его уровень, и для этого используются как легальные, так и, к сожалению, нелегальные способы.

Однако, запомним, что в обычной жизни эритропоэтин – не допинг или яд, а гормон, которому мы обязаны жизнью, а наши клетки – возможностью дышать, получать нужное количество кислорода.

Еще с начала XX века был известен механизм гормонального контроля производства красных кровяных телец, но ученые не могли разобраться, как его запускает дефицит кислорода?

И здесь на помощь приходит генетика. Грегг Семенза и Питер Рэтклифф независимо обнаружили, что в ДНК есть особые участки рядом с теми, что кодируют сам эритропоэтин. Они-то и являются чувствительными к кислороду и «толкают» в нужный момент «соседа» по ДНК, который запускает синтез эритропоэтина.

Теперь предстояло понять, кто «приносит» к ДНК информацию о недостатке кислорода. Семенза обнаружил соответствующий белковый комплекс, он получил название HIF (hypoxia inducible factor, индуцируемый гипоксией фактор – здесь фактор означает группу белков). Два разных белка в случае гипоксии связывались с ДНК и запускали молекулярный механизм, описанный выше. 

Уильям Кэлин, занимаясь исследованием определенных типов рака, нашел еще один ген – VHL, который в нужный момент останавливает работу HIF, чтобы организм не произвел слишком много эритропоэтина и красных кровяных телец. Это механизм можно сравнить с весами – если кислорода слишком мало, HIF включается, чтоб выровнять равновесие, а VHL контролирует его работу, чтоб не допустить «перевеса» в другую сторону.

У здорового человека этот механизм критичен для метаболизма вообще – процесса выработки энергии из пищи, для компенсации при физических нагрузках, адаптации к горам, развитию эмбриона и контролю иммунитета.

Он также важен при болезнях – анемии, инсультах, инфарктах, инфекциях и ранах, — везде, где необходимо локальное усиленное снабжение кислородом.

Есть исследования, которые на основании этого механизма пытаются бороться с раковыми опухолями – если опухоль “посадить” на кислородный голод, она не сможет развиваться и расти.

“Рак питается и растет достаточно активно, в том числе опухоль выращивает дополнительные кровеносные сосуды, чтобы снабжать себя необходимым количеством кислорода. Исследования показывают, что эти белки гиперэкспрессированы в солидных опухолях (то есть их там больше чем необходимо).

Предполагается, что регуляция уровня снабжения кислородом через работу с HIF позволит замедлить рост опухоли.

Кроме этого, некоторые исследователи предполагают, что отслеживание уровня насыщения кислородом тканей может стать одним из способов обнаруживать рак, прогнозировать реакцию опухоли на лечение и ее развитие в целом”, говорит Любовь Барабанова, медицинский директор Севергрупп Медицина (сеть клиник «Скандинавия»).

nobelprize.org

О ком речь

Кэлин и Семенза родились в Нью-Йорке. Кэлин работает в медицинском институте Ховарда Хьюджеса, Семенза – в Университете Джонса Хопкинса. Сэр Питер Рэтклифф родился в Ланкашире и сейчас работает в Оксфорде.

Во время пресс-конференции, посвященной оглашению премии, секретарь Нобелевского комитета по физиологии и медицине Томас Перлманн рассказал, что ему удалось пообщаться со всеми тремя лауреатами. 

«Профессор Рэтклифф уже был в офисе, а Грегг Семенза и Билл Кэлин живут в США, они еще спали, и мне пришлось их разбудить. Последний, кому я дозвонился, был Билл. У нас не было его телефона, поэтому мне сначала удалось поговорить с его сестрой.

Она дала мне два номера телефона, я позвонил по первому из них и спросил, говорю ли я с Биллом Кэлином, и получил отрицательный ответ. Второй номер оказался правильным. Билл Кейлин был очень счастлив, не находил слов.

Все трое были очень рады и подчеркнули, что для них большая честь разделить этот приз друг с другом, именно в этом коллективе», — рассказал Перлманн.

Иногда на пресс-конференции организуют телефонные интервью с лауреатами, однако в этот раз никого из них на связи не было, на вопросы отвечал только Нобелевский комитет.

Размера премии в этом году составляет девять миллионов крон, и они будут разделены поровну между всеми тремя лауреатами.

Немного истории

В прошлом году лауреатами по физиологии и медицине стали японец Тасуку Хондзё и американец Джеймс Эллисон «за открытие терапии рака ингибированием негативной иммунной регуляции».

Всего с 1901 года было присуждено 109 Нобелевских премий в физиологии и медицине – премии не всегда вручались во время мировых войн и в нескольких других случаях.

Лауреатами стали 216 человек – правила Нобелевского комитета позволяют каждый год наградить от одного до трех человек. Среди них всего 12 женщин.

Самым молодым лауреатом был Фредерик Бантинг – он получил премию в 1923 году в возрасте 32 лет за открытие инсулина. Самым старым – Пейтон Роус, он получил премию в 1966, когда ему было 87 лет. 

Роус был награжден за открытие в области гормонального лечения рака простаты.

Один раз премия в области физиологии и медицины была присуждена посмертно – в 2011 году Ральфу Штайнману присудили премию за изучение механизма иммунного ответа, но он умер за три дня до этого.

Хотя Нобелевские премии запрещено присуждать посмертно, Нобелевский комитет не стал пересматривать решение, так как заявил, что лауреат умер уже после принятия решения о присуждении.

Источник: https://www.pravmir.ru/nobelevka-za-upravlenie-kislorodom-kak-organizm-spasaetsya-ot-gipoksii-i-pri-chem-tut-dopingovye-skandaly/

Состав воздуха – Интернет-журнал «Живой лес»

Утверждение о том, что мы дышим не задумываясь, не совсем верно.

Вы замечали, как за городом хочется вдыхать полной грудью и появляется легкость в теле? Покинув вагон обратной электрички, мы невольно задерживаем дыхание – организм сопротивляется вдыхать городской смог.

Растения также «неравнодушны» к составу окружающей атмосферы, а воздушный режим относится к прямодействующим экологическим факторам.

Основные газы

В атмосфере процентное содержание таких основных газов, как азот (N2 – 78,1 %), кислород (O2 – 21 %), углекислый газ (CO2 – 0,03 %), аргон (Ag2 – 0,9 %), относительно постоянно, а значение их для жизни растений неравнозначно. Газообразный азот инертен и в этом виде не является жизненно важным как для животных, так и для растений.

Необходимый кислород

В атмосфере Земли кислород имеет биогенное происхождение и образовался благодаря деятельности древних автотрофных организмов.

Как и нам, он необходим растениям для дыхания, однако в атмосфере в нем нет недостатка, но недостаток его в почве может быть ограничивающим фактором распространения флоры.

Воздухообмен между атмосферой и почвой происходит через поры, образованные почвенными организмами, а также корнями деревьев и кустарников.

https://www.youtube.com/watch?v=L9aG0VRb7Mc

В переувлажненной почве кислорода всегда меньше, чем необходимо растениям. Плохая аэрация верхнего почвенного слоя может быть следствием избытка осадков на фоне плохого испарения, высокого уровня грунтовых и почвенных вод.

Комплекс перечисленных условий характерен для тундр, болот и бореальных хвойных лесов.

В этих сообществах обитают психрофиты, оксилофиты и гигрофиты, адаптированные к недостатку O2, который наблюдается в бесструктурных глинистых почвах, насыщенных водой лесной подстилке и торфе.

Плохая аэрация наблюдается в травяном покрове с плотной дерниной или с ярусом зеленого мха, именно поэтому в садоводстве принято периодически скарифицировать газон, создавая воздухоносные ходы в дернине. Ледяная корка зимой тоже способствует аэробным условиям, однако в состоянии покоя растения их лучше переносят.

От недостатка кислорода в почве страдают в первую очередь корни, причем чем выше температура среды, тем больше потребность в кислороде.

Так что растения тропических лесов чаще встречаются с проблемой плохой аэрации почв, решением которой можно рассматривать изменение морфологии корней: досковидные выросты на их верхней части, ходульные и воздушные придаточные корни.

Дыхательные корни (пневматофоры) у болотных кипарисов (Taxodium distichum) – классический пример адаптации к болотистым местообитаниям. Не менее зависим от кислорода процесс прорастания семян, из-за его недостатка прорастание порой задерживается на десятилетия, а затем происходит при удачном стечении обстоятельств.

Водная среда может испытывать как недостаток кислорода, так и его избыток. В текущей прозрачной воде водные растения чувствуют себя очень комфортно и в результате фотосинтеза обогащают воду кислородом настолько, что он даже выделяется в воздушную среду.

Оттого нам так убаюкивающе хорошо погожим деньком у речки.

В стоячей воде кислорода не хватает, поэтому гидрофиты имеют морфологические адаптации в виде воздушные полостей в стеблях, листьях и корнях (рогоз, камыш, тростник), а также разветвленные и тонкостенные побеги (элодея, рдест), напоминающие талломы водорослей.

Зафиксированное трехкратное повышение содержания метана в атмосфере связывают с грядущим потеплением климата и считают одной из причин.

Даже временное затопление может вызвать повреждения Пнематофоры болотного кипариса Насыщенный водяными порами воздух стимулирует разрастание эпифтных мхов

Углекислый газ для фотосинтеза

Важнейший процесс жизнедеятельности растений – фотосинтез напрямую зависит от содержания в воздухе, окружающем растения, углекислого газа, который выделяется в процессе дыхания почвенных организмов. Свою лепту в пополнение атмосферы этим газом вносят извержения вулканов и разложение карбонатных пород. Растения также выделяют углекислый газ при дыхании.

Круговорот углекислого газа в атмосфере в природных сообществах начинается с фотосинтеза, в процессе которого CO2 связывается с образованием углеводов, а O2 выделяется. Часть углеводов (до 30 %) расходуется самими растениями на дыхание, остальное идет на питание гетеротрофных организмов, которые тоже дышат, а после конца своей жизни разлагаются с выделением CO2.

В разных растительных сообществах отличается динамика концентрации углекислоты. Больше всего скапливается ее в нижнем ярусе лесов, что в некоторой степени компенсирует зеленым растениям недостаток там света. углекислоты увеличивается в темное время суток, когда фотосинтез не идет, а дыхание организмов продолжается.

В густых лесах различие содержания CO2 у основания стволов и внутри крон ночью может достигать 25 %, но благодаря конвекции воздуха внутри древостоя градиент постепенно выравнивается. Сезонная ритмика развития сообществ также влияет на содержание CO2, и это напрямую связано с периодичностью и интенсивностью фотосинтеза.

В частности, весной в северных широтах потребление углекислого газа растительным покровом превышает выделение его почвой.

Анаэробные процессы происходят без кислорода, а в аэробных кислород участвует как окислитель.

Типичные местаобитания гигрофитного лизихитона американского Растеня высокогорий используют повышенное содержание углекислого газа для
интенсивного фотосинтеза Переувлажненные почвы вблиза горячих источников бедны кислородом

И все остальные…

Кроме вышеуказанных газов в воздухе могут присутствовать двуокись серы (SO2), угарный газ (CO), метан (NH3), окись азота (NO2 ), а также частицы пыли и копоти, водные пары и даже ароматические и фитонцидные выделения растений. Их содержание отличается большим разнообразием и непостоянством, зависит от климата, особенностей местообитания, сезона и времени суток.

Водяные пары важны для транспирации и дыхания растений, недостаток влаги в окружающем их воздухе может вызывать закрытие устьиц и препятствовать поглощению кислорода и углекислого газа, а следовательно, тормозить процесс фотосинтеза.

Особенно чувствительные к этому фактору гигрофиты вянут при незначительном иссушении воздуха, как, впрочем, и высокогорные и тундровые растения, которые трудно поддаются культивированию на продуваемых иссушающими ветрами равнинах.

Влажный воздух сильнее рассеивает свет, что также вносит коррективы в процесс фотосинтеза, особенно в многоярусных лесных сообществах. Избыточная аэрация, напротив, приводит к излишнему иссушению верхнего почвенного горизонта, что часто наблюдается на бесструктурных пылеватых почвах.

Пары двуокиси серы и сероводорода (H2S) присутствуют вблизи природных источников и в районах сейсмической активности Земли.

В болотистых местообитаниях во время анаэробного разложения бактериями органических остатков выделяется метан, который относится к парниковым газам. Интерес к нему в последнее время пережил настоящий бум.

Зафиксированное трехкратное повышение содержания его в атмосфере связывают с грядущим потеплением климата и считают одной из причин.

Влияние эфирных выделений растений – мало изученная тема, хотя доказано их влияние на микроорганизмы, насекомых, патогенные грибы и воздействие на психоэмоциональное состояние человека и животных.

Фитонциды убивают болезнетворные микроорганизмы и благотворно влияют на состояние здоровья человека.

Есть мнение о взаимовлиянии растений через летучие соединения, а наблюдаемые закономерности используют, в частности, в органическом садоводстве и огородничестве.

Поскольку загрязнение воздуха является сравнительно молодым экологическим фактором, растения не имеют специальных адаптаций к нему.

Повреждения листьев клена ясенелистного Травянистые растения меньше реагируют на загрязнения Лишайники -индикаторы чистого воздуха

Промышленные газы и задымление

Наряду с природными механизмами поглощения и выделения биологически необходимых веществ в эпоху индустриализации у растений возникают реакции на повышение концентрации в воздухе промышленных газов:  двуокиси серы ( SO2), окиси азота (NO2 ) , фтора и фтороводорода (F, HF), хлоридов.

В районах промышленных выбросов деформируется климатическая и погодная обстановка, понижается уровень освещения и влажности воздуха. У растений появляются ожоги листьев, нарушаются физиологические и биохимические процессы. Как следствие, они отстают в росте, происходят индивидуальные нарушения развития (уродства), снижается продуктивность сообществ.

Внешне это выражается в уменьшении размеров растений и их отдельных органов, появлении хлороза и некротических пятен на листьях, усыхании верхушек крон.

Прошлое лето никого не оставило равнодушным и подогрело интерес к влиянию пожаров на собственное здоровье и на состояние природы. Во время массовых пожаров повышается содержание в воздухе углекислого и угарного газа, окислов азота, метана, паров воды, озона. В процессе задымления появляются фенолы, взвешенные твердые частички копоти и гари.

Поскольку фактор загрязнения воздуха является достаточно молодым в сравнении с другими экологическими факторами, растения не имеют специальных адаптаций к нему.

Устойчивость к загрязнению воздуха у них вырабатывается на основе давно существующих приспособлений к экстремальным значениям других факторов.

В частности, наибольшей выносливостью в городе и возле промышленных предприятий обладают засухо- и жароустойчивые ксероморфные виды.

В связи с загрязнением воздушной среды в городах и промышленных районах отмечают два свойства растений: газочувствительность и газоустойчивость, которые могут совпадать либо отличаться у конкретного биологического вида.

Первое характеризует скорость и степень проявления патологических реакций, а второе – способность сохранять жизнеспособность без снижения роста и размножения.

Классическим примером одновременно чувствительной и устойчивой породы является лиственница, имеющая нежную, слабо защищенную кутикулой и подверженную токсичным газам хвою, которая имеет природное свойство ежегодно опадать, не накапливая полученные повреждения.

Из хвойных лиственницы лучше всех выдерживают городские условия, среди лиственных пород – тополя, клен ясенелистный. Травянистые растения повреждаются меньше древесных пород. Повышенная чувствительность лишайников к загрязнению позволяет использовать их в качестве индикаторов чистоты воздушной среды.

Психрофиты – растения влажных и холодных почв.

Оксилофиты – растения сфагновых болот.

Источник: https://givoyles.ru/articles/sreda-proizrastaniya/sostav-vozduha/

§ 17. Дыхание растений

1. Какой газ при дыхании поглощается, а какой — выделяется?

При дыхании человек и животные поглощают кислород, а выделяют углекислый газ.

2. Назовите газ, поддерживающий горение.

Кислород 

Вопросы в конце параграфа

Какое значение имеет дыхание?

Посредством дыхания растения получаюют энергию, необходимую для их жизнедеятельности.

Как можно доказать, что органы растения дышат?

Порядок выполнения опыта доказывающего, что органы растения дышат:

1. Возьмите банки из прозрачного бесцветного стекла.
2. В первую банку поместите 30-40 набухших зёрен фасоли или гороха.
3. Во вторую банку поместите корнеплоды (например, морковь) вымоченные в воде 2 — 3 дня.
4. В третью банку поместите свежесрезанные стебли растений с листьями.
5. Плотно закройте крышками все три банки и поместите их в тёплое, тёмное место на 1 сутки.
6. По прошествии суток проверьте изменение состава воздуха в банках — опустите в каждую из них зажжённую свечку, прикреплённую к проволоке.

Результат опыта: во всех трёх банках свечи погаснут.

Вывод: Свечи погасли, поскольку части растения поглотили кислород из воздуха, находящегося в бутылках, и выделили большое количество углекислого газа.

Примечание:

Если во время проведения опыта в банках будут находиться ёмкости с известковой водой, то можно будет увидеть, что в за сутки известковая вода помутнеет. Это станет ещё одним доказательством того, что в банках увеличилось количество углекислого газа.

Если для опыта использовать не стеклянные банки, а термосы, то можно будет после проведения опыта зафиксировать ещё и повышение температуры в ёмкостях. Такой эффект происходит благодаря тому, что часть энергии при дыхании выделяется в виде тепла.

Почему нельзя закладывать на хранение влажные семена?

Сухие семена находятся в состоянии покоя, поэтому все процессы в семенах замедлены. Если же семена становятся влажными, то они выходят из состояния покоя и процессы жизнедеятельности у них активизируются.

Влажные семена начинают интенсивно расходовать имеющиеся питательные вещества во время дыхания, причем расход питательных веществ может увеличиться в сотни раз по сравнению с состоянием покоя.

Без дополнительных источников (воды, почвы с минеральными веществами, солнечного света и т.д.

) запасы питательных веществ во влажных семенах очень быстро истощаются и они теряют свои пищевые и посевные качества.

Кроме того, в процессе ускоренного дыхания влажные семена начинают выделять большое количество тепла. Они быстро разогреваются, портятся и плесневеют. Если же хранится большое количество влажных семян, например в элеваторе или в амбаре, то их быстрое разогревание может привести к серьёзному пожару. 

Почему культурные растения плохо растут на заболоченных почвах?

Заболоченные почвы перенасыщены влагой, поэтому для них характерен недостаток кислорода, необходимого для дыхания корней растения.

Некоторые растения, например ива ломкая, для восполнения недостающего кислорода имеют специальные дыхательные корни, выходящие на поверхность почвы.

Что касается культурных растений, то у них таких приспособлений нет, поэтому культурные растения плохо растут на заболоченных почвах, болеют и становятся хилыми.

Существуют и другие причины, мешающие нормально развиваться растениям на заболоченных почвах:

• большое количество болотных растений выделяют в почву токсины, опасные для культурных растений;
• высокая кислотность болотистых почв, что нежелательно для большинства культурных растений;
• наличие торфа — мощного теплоизолятора предотвращающего равномерное и своевременное прогревание почвы.

Подумайте

Каковы отличительные особенности процессов фотосинтеза и дыхания и какова взаимосвязь между ними?

Отличительные особенности процессов фотосинтеза и дыхания

• фотосинтез может происходить только на свету, а дыхание происходит постоянно;
• во время фотосинтеза растение поглощает углекислый газ и выделяет кислород, а во время дыхания наоборот — поглощает кислород и выдыхает углекислый газ;
• в процессе фотосинтеза растение преобразует неорганические вещества в органические, а во время дыхания органические вещества расходуются.

Взаимосвязь между процессами фотосинтеза и дыхания

На свету процессы фотосинтеза и дыхания растений происходят одновременно:

• растение одновременно поглощает много углекислого газа для фотосинтеза и совсем мало кислорода для дыхания, а потом выделяет много кислорода в процессе фотосинтеза и совсем мало углекислого газа при дыхании;
• растение производит органические вещества во время фотосинтеза и тут же расходует часть из них для дыхания;
• растение вырабатывает энергию во время дыхания и тут же расходует часть её для осуществления процесса фотосинтеза.

Без дыхание растение погибает и фотосинтез останавливается. Без фотосинтеза растение чахнет и дыхание замедляется, то есть при длительном отсутствии света растение не получает достаточного количества органических веществ и в конце концов погибает.

Задания

1. Изучив текст параграфа, заполните таблицу «Сравнение процессов фотосинтеза и дыхания».

2. Рассмотрите рисунок 74. Объясните, почему растение во второй банке погибло.

Как и все части растения, корни должны дышать и для этого им нужен кислород. Слой масла, лежащий на поверхности воды, нарушил поступление воздуха в воду. В первой банке было установлено устройство подающее в воду воздух, а во второй банке такого устройства установлено не было. Поэтому растение во второй банке погибло из-за невозможности дыхания для корней растения. 

Словарик

Дыхание — это процесс, во время которого растение получает кислород, необходимый ему для проведения других жизненных процессов, и выделяет углекислый газ и энергию, необходимую для осуществления жизнедеятельности растения.

Источник: https://bio-geo.ru/uc-pasechnik-6-17/

Дыхание растений – особенности, характеристика и значение процесса

Для нормального функционирования организма каждой клетке нужна энергия. Она появляется во время процесса, какой называют дыханием, при котором расщепляются органические вещества под воздействием кислорода. В результате появляется углекислый газ, вода и свободная энергия.

Растения любого класса нуждаются в солнечном свете, так как они фотосинтезируют. Как и любые другие живые организмы, они выделяют вредные газы. Хотя под воздействием света из них выходит еще и кислород.

Растения дышат круглые сутки, даже в состоянии покоя. Именно поэтому углекислый газ они выделяют постоянно. А для нормального функционирования всех органов в клетки должен беспрерывно поступать кислород.

Сам процесс, который называется дыханием, осуществляется в два этапа:

• газообмен с внешней средой;
• клеточное дыхание.

Эти процессы взаимосвязаны, один не может протекать без другого. А дыхание у растений практически не отличается от того, что проходит в организме животных.

Роль клеток

Особую роль в процессе играют клетки. И у растений, и у животных дыхание происходит в специальных центрах — митохондриях. Здесь окисляются органические вещества. Чаще всего энергия образуется с помощью углеводов, но иногда в процессе участвуют белки и жиры.

Во время дыхания вода оседает в клетке. А углекислый газ покидает ее, проходя путь диффузии. При этом зачастую он сразу используется в фотосинтезе. Этот процесс ступенчатый — все происходит не сразу, а постепенно.

В органах проходит множество различных реакций, в результате которых образуются и распадаются такие вещества, как органические кислоты. А вода и газы — это только конечные продукты всех процессов.

Часть органических веществ при этом расходуется. Прорастающие семена теряют примерно до 10% сухой массы. И поэтому для развития растения нужна благоприятная среда. Чем хуже природные условия, тем интенсивнее дышит организм. Семена, которые прорастают, набухают, поэтому процессы в их клетках ускоряются. А пространство между ними наполняется воздухом, облегчая передвижение газов.

Питательные вещества поступают в него из почвы через корень, а в клетках они превращаются в энергию. Все зеленые растения на планете поглощают больше углекислого газа из атмосферы, чем выделяют его.

Вместо этого они выпускают в воздух кислород, необходимый для всех остальных живых организмов. Энергия, которая выделяется при дыхании, необходима для непрерывного роста и развития цветка или дерева.

Особенности газообмена

У растительных организмов нет специальных частей тела, которые отвечали бы за дыхание. Обмен газами происходит через отверстия, расположенные в покровных тканях. Они делятся на два типа:

Последние расположены на листьях растения. У каждого устьица есть свои клетки, в которых постоянно изменяется наполненность водой. Когда они разбухают, то закрывают щели. Через устьица листья поглощают и выпускают газ, а также испаряют лишнюю влагу.

На стеблях находятся более крупные отверстия, их называют чечевичками. Они имеют вытянутую узкую форму, напоминают порезы или царапины. Через них также проходит газ и кислород, выходит лишняя вода.

Растения получают воздух не только в чистом, но и в растворенном виде. Он поступает к стеблям через корни из почвы. Если грунт бедный или слишком сухой, деревья и цветы могут погибнуть.

Процесс фотосинтеза

Фотосинтез и дыхание связаны, хотя это противоположные процессы. Их протекание последовательное. Фотосинтез — это один из способов питания растения. Под солнечными лучами деревья и кустарники образуют вещества из энергии, которую они получили благодаря освещению.

А дыханием называется метод ее освобождения. Выходящая энергия содержится в питательных веществах, которые растение запасает. Но между процессами дыхания и фотосинтеза есть отличия.

В первом случае дерево, цветок или мох выделяют углекислый газ. Именно при дыхании растение поглощает кислород, как и другие живые существа. Газообмен проходит через устьица и чечевички. А у прорастающих семян такая тонкая кожа, что вещества могут выходить в атмосферу через ее отверстия.

Дыхание проходит в каждой клетке организма, так как в них образуется и хранится энергия. Если говорить кратко и понятно, то во время этого процесса растение получает полезные вещества из окружающей среды. Во время дыхания оно поглощает из них энергию, использует ее для развития и роста. А излишки выбрасывает обратно в атмосферу.

Во время фотосинтеза растительные организмы поглощают газ, а выделяют кислород. Именно поэтому так ценятся деревья и цветы, ведь они делают атмосферу пригодной для жизни других существ — человека и животных. Газообмен проходит только через устьица. А сам процесс осуществляется лишь в зеленых клетках. Они содержат специальное вещество — хлорофилл.

Фотосинтез играет особую роль в жизни растений. Во время этого процесса поглощается солнечный свет, благодаря которому могут питаться клетки организма. Свет запасается растением, чтобы расходоваться на его развитие и рост.

Дыхание в разных частях дерева не одинаково по интенсивности. Но есть отдельные элементы, где процесс протекает быстро:

• растущие органы;
• прорастающие семена;
• распускающиеся цветы.

Биологи не рекомендуют расставлять такие растения в жилых помещениях — они выделяют много газа. Он делает воздух непригодным для человека. Не стоит ставить в комнатах и срезанные цветы, так как они поглощают слишком много кислорода.

Не только надземные органы могут дышать. Воздухом насыщаются и клетки корней. Для их нормального развития нужно часто рыхлить почву вокруг растения.

Влияние природных условий

Большую активность проявляют растения, которые можно встретить в горах или постоянно освещаемых местностях. Тенелюбивые организмы дышат не так часто и быстро. На интенсивность процесса влияют и другие природные условия:

• вода;
• температура воздуха;
• содержание кислорода в атмосфере.

Если семена высадить в сухую почву, то их дыхание будет замедленным. Для нормального развития и расхода питательных веществ влажность грунта должна быть не менее 33%. Но для длительного хранения зерна и сухих растений ее уровень необходимо понизить до 14%.

Интенсивность дыхания напрямую зависит от температуры воздуха. Чем она выше, тем быстрее протекает процесс. Он не останавливается даже зимой при -20 С, только замедляется.

Благодаря этому владельцам дачных участков удается сохранить клубни картофеля в погребах и подвалах целыми. Но слишком высокая температура тоже отрицательно сказывается на состоянии растения.

Семена перестают дышать, если жара доходит до +50 С.

Огромное значение имеет степень освещенности. Чем ярче в помещении, тем быстрее будут прорастать семена. Если рассада слишком выросла, то ее нужно поместить в тень. Цветы и деревья, которые встречаются в прохладных местностях с низкой освещенностью, дышат гораздо медленнее.

Кислород необходим всем живым организмам на планете, кроме бактерий. Но в воздухе он содержится в определенном соотношении с другими газами. Состав атмосферы меняется, когда в нее попадают промышленные отходы. В некоторых местностях воздух становится непригодным для проживания животных и человека.

Из-за загрязнений появляются дыры в озоновом слое, из-за чего появляется парниковый эффект. Последствия таких изменений — таяние ледников и затопление некоторых участков суши, а также сдвиг сезонов года.

Очищение воздуха

Атмосфера загрязняется не только из-за человеческой деятельности, но и вследствие жизненных процессов других организмов. Качество воздуха ухудшают несколько типов веществ:

• углекислый газ;
• производственные отходы — сажа, пыль, зола, дым, копоть;
• ядовитые синтетические вещества;
• сельскохозяйственные химикаты;
• выхлопные газы.

В загрязненной атмосфере растения дышат медленно, это ухудшает их развитие и рост. Но чистый воздух нужен не только для наземных частей — стеблей, листьев, цветков. Корни также нуждаются в кислороде. Недостаток воздуха и переизбыток влаги приводят к гибели дерева.

У зеленых насаждений есть несколько полезных функций:

• обогащение атмосферы кислородом;
• создание новых органических веществ;
• улучшение состояния почвы;
• поддержание оптимального количества углекислого газа в воздухе.

Солнечный свет в растениях накапливается в виде питательных веществ. Они необходимы всем живым организмам. Накопленную энергию цветы и деревья используют для окисления некоторых веществ. Но схема фотосинтеза гораздо важнее, чем процесс дыхания. Растения выделяют гораздо больше кислорода, чем углекислого газа.

Обмен веществ в деревьях и кустарниках происходит постепенно. Дыхание сопровождается фотосинтезом, оба процесса тесно связаны. Растения обеспечивают атмосферу кислородом и очищают ее от вредного газа.

Источник: https://nauka.club/biologiya/dykhani%D0%B5-rasteniy.html