Меню

Воздушное питание характерно для актинии березы волнушки пармелии



Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Фотосинтез. Воздушное питание растений.

Фотосинтез. Воздушное питание растений.

Фотосинтез (от лат. “фото” -свет, “синтез” – соединение) – основа воздушного питания растений. При фотосинтезе зеленые растения извлекают энергию из солнечного света и создают органические вещества.

Как же осуществляется фотосинтез?

Через устьичные щели в лист поступает углекислый газ. При попадании солнечных лучей на поверхность листа в его хлоропластах происходит сложный процесс: из углекислого газа и воды, всасываемой корнями, образуется органическое вещество – сахар (глюкоза). При этом выделяется кислород. Частично он используется растениями для дыхания, а излишки поступают в воздух также через устьица. Сахар затем превращается в крахмал. Крахмал в воде не растворяется. Образование сахара на свету при участии воды и углекислого газа происходит только в хлоропластах и только за счет энергии солнечного света.

Следовательно, процесс образования в хлоропластах на свету органических веществ из воды и углекислого газа с выделением кислорода называется фотосинтезом (рис.1).

Рис.1 Процесс фотосинтеза

История открытия фотосинтеза

Первые опыты по изучению питания растений провел в 1630 г. голландский врач Ян Батист ван Гельмонт. Он доказал, что растения не получают органические вещества в готовом виде из почвы, а сами образуют их (рис.2)

Рис.2 Опыт Яна Батиста ван Гельмонта

А швейцарский естествоиспытатель Жан Сенебье доказал, что растения используют углекислый газ.

Русский ученый К. А. Тимирязев (1843-1920) впервые описал роль хлорофилла (пигмент, который находится в хлоропластах) в фотосинтезе. Он назвал фотосинтез космическим процессом. Растения используют космическую энергию Солнца. Жизнь как явление существует на нашей планете, только благодаря фотосинтезу, обеспечивающему питанием и кислородом все живое. Может, благодаря фотосинтезу наша планета единственная в Космосе, населенная живыми существами?

Опыт доказывающий образование крахмала в листьях

Доказать процесс образования крахмала в листьях можно путем постановки простого опыта (рис.3)

Рис.3 Образование крахмала в зеленых листьях на свету

Комнатное растение, желательно пеларгонию или примулу, хорошо поливают и ставят в темное место на 2-3 дня. За это время растением расходуется ранее образованный в листьях крахмал. Через 2—3 дня несколько листьев на растении закрывают с двух сторон черной бумагой так, чтобы часть поверхности листа оставалась открытой. Растение выставляют на свет.

Через сутки бумагу убирают, лист срывают, опускают его на одну минуту в кипяток, затем переносят в посуду с горячим спиртом, который в целях предосторожности подогревается на водяной бане. Обесцвеченный лист ополаскивают холодной водой и помещают в плоский сосуд. Расправленный лист заливают слабым раствором йода. Через 2—3 мин можно увидеть, что закрытая часть листа не изменила своего цвета, а та часть листа, на которую попадал свет, окрасилась в синий цвет.

Обработка йодом помогает обнаружить в клетках крахмал. Следовательно, крахмал образуется в листьях только на свету.

В ходе фотосинтеза растение использует углекислый газ и выделяет кислород, который поддерживает горение. Это можно подтвердить следующим опытом.

Следует взять две банки (0,8 л) из светлого стекла и поместить в каждую по 5-6 веточек традесканции. Чтобы растения не завяли, в банки наливают немного воды. Затем небольшие свечи, укрепленные на проволоке, зажигают, опускают в банки и закрывают их. Вскоре свечи погаснут, что указывает на отсутствие в банке кислорода и на увеличение содержания углекислого газа, образовавшегося в результате горения свеч. Свечи вынимают, закрывают обе банки стеклом и выставляют одну на свет, а другую – в темное место. На следующий день банки открывают и опять опускают туда на проволоке зажженные свечи. В банке, стоявшей на свету, свеча горит, а в банке, находившейся в темном месте, — гаснет (рис.4).

Рис. 4 Образование кислорода на свету

Таким образом, вы снова убедились, что зеленые растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, который поддерживает горение, только на свету, т. е. в процессе фотосинтеза. А при дыхании растения, как и все живые организмы, поглощают кислород, а выделяют углекислый газ.

Подводим итог

Фотосинтез – основа воздушного питания растений. При фотосинтезе зеленые растения с помощью хлорофилла извлекают энергию из солнечного света и с ее помощью создают органические вещества из углекислого газа и воды. Как побочный результат при фотосинтезе выделяется кислород.

Источник

Биология жизни растений

Все сельскохозяйственные культуры питаются через корни и листья, так как они обитают одновременно в двух средах: корни — в почве, а стебли — в воздухе. Поэтому условно различают два типа питания — воздушное и почвенное (корневое).

Под воздушным питанием понимают поступление в листья и ассимиляцию ими углекислого газа из атмосферы, а также усвоение некоторых солей. Под почвенным питанием подразумевают усвоение корнями растений из почвы воды и различных ионов минеральных солей, а также некоторых органических веществ. Оба типа питания взаимосвязаны и не могут существовать раздельно, так как корни питают листья и стебли, которые, в свою очередь, питают корни. В листьях и корнях протекают многочисленные процессы, продуктами которых непрерывно обмениваются надземные и подземные органы растений.

Читайте также:  Питание при водно солевом балансе

При воздушном питании растения в первую очередь обогащаются углеродом, кислородом и водородом. В среднем растения содержат 45% углерода, 42% кислорода и 6,5% водорода. Эти три элемента — материальная основа сложнейшего биологического процесса — фотосинтеза.

Фотосинтез — единственный природный процесс связывания солнечной энергии. Благодаря ему из простых веществ — углекислого газа, воды и небольшого количества минеральных солей, не содержащих энергии и не способных при обычных условиях совершать химическую работу, создаются сложнейшие органические соединения, обладающие высокой потенциальной энергией. Они используются гетеротрофными организмами во всей сложной их жизнедеятельности. В процессе фотосинтеза создается до 90% сухого вещества растений.

В химическом отношении фотосинтез — это процесс взаимодействия углекислого газа и воды при участии хлорофилла. Поглощенная хлорофиллом световая энергия участвует в реакции, при которой водород воды восстанавливает углекислый газ. Процесс фотосинтеза состоит из реакций двух типов — фотолиза воды (разложение ее под действием света) и восстановления углекислого газа. Свет необходим лишь для первой реакции, а реакции восстановления СО2 — «темновые», т. е. идут без доступа света. В настоящее время считается, что первым продуктом фотосинтеза является фосфоглицериновая кислота, которая затем превращается в результате многих реакций в крахмал и другие углеводы.

Наряду с углеводами в процессе фотосинтеза образуются и другие соединения, в том числе аминокислоты. Результат первичной фотохимической реакции фотосинтеза — фосфорилирование аденизиндифосфорной кислоты с образованием адезинтрифосфорной кислоты (АТФ). Эта кислота — основное соединение, в котором запасается и переносится энергия, необходимая для осуществления синтетических процессов в обмене веществ, а также для выполнения работы живыми организмами. Энергия, высвобождаемая АТФ, может переноситься почти без потерь на другие соединения или использоваться для синтеза белков нуклеиновых кислот, углеводов, жиров, витаминов и многих других соединений.

В процессе фотосинтеза растения одновременно выделяют в атмосферу свобоодный кислород, незначительная часть которого используется на дыхание растений.

В результате дыхательных процессов в растительном организме возникает энергия, необходимая для поддержания жизненных процессов. Часть энергии запасается в АТФ и используется для последующих превращений веществ в «темновой» фазе фотосинтеза.

Углерод, кислород и водород — основные элементы при фотосинтезе углеводов и других более сложных органических продуктов для всех последующих биохимических и синтетических процессов. С участием кислорода и водорода осуществляются важнейшие окислительно-восстановительные энергетические процессы. Наряду с образованием органических веществ в растениях происходят процессы их распада, связанные с дыханием.

Дыхание — это совокупность реакций, приводящих к распаду органических веществ до более простых соединений. Эти реакции непосредственно связаны с процессом обмена веществ, происходящего в клетке. Дыхание осуществляется благодаря сахарам, а также белкам, органическим и жирным кислотам.

Источник

Урок по биологии на тему «Почвенное и воздушное питание растений»

Технологическая карта урока по биологии по теме:

«Почвенное и воздушное питание растений», 6 класс.

Учитель биологии МБОУ гимназии №1г. Липецка Чикина Н.А.

Образовательная: изучить сущность понятий «почвенное» и «воздушное» питание;

— выявить условия протекания фотосинтеза;

— показать планетарное значение фотосинтеза.

Развивающая: — развитие умения устанавливать причинно-следственные связи;

— развитие критического мышления;

— развитие коммуникативной культуры;

— развитие умения использовать раннее приобретённые знания для получения новых знаний.

— формирование научного мировоззрения;

— формирование бережного отношения к природе;

— формирование экологической компетентности.

Освоение нового материала, комбинированный

формировать умение объяснять процесс питания, характеризовать типы питания, влияние растений на природу; объяснять значение растений в жизни человека

Проявляют любознательность и интерес к изучению природы, осуществляют нравственно-этическое оценивание усваиваемого содержания

1.Продолжить формирование умения самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока), выдвигать версии.

2.Продолжить формирование умения в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.

3.Продолжить формирование умения работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно.

4.Продолжить обучение основам самоконтроля, самооценки и взаимооценки.

1.Продолжить формирование умения анализировать, сравнивать, классифицировать и обобщать факты и явления; выявлять причины и следствия простых явлений.

2.Продолжить формирование умения находить достоверную информацию, необходимую для решения учебных задач.

3.Продолжить формирование умения преобразовывать информацию из одного вида в другой (текст в схему и пр.).

планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками — определение цели, функций участников, способов взаимодействия

Формы и методы обучения

Формы: фронтальная, индивидуальная, парная

Методы: словесные, наглядные, поисково-исследовательские

Понятия и термины

мультимедийная презентация по теме урока, раздаточный материал для работы в группах

Читайте также:  Рацион питания для футболиста 14 лет

Организационная структура урока

Какими свойствами обладают живые организмы

— Закончите определение — питание – это процесс…

— Назовите, на какие группы делятся организмы по типу питания?

Учащиеся отвечают на вопросы, слушают мнение одноклассников.

Личностные: Проявляют любознательность и интерес к изучению природы, осуществляют нравственно-этическое оценивание усваиваемого содержания.

Коммуникативные: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками.

Регулятивные: владение навыками контроля и оценки своей деятельности

Мотивация к изучению нового материала. Формулирование темы и целей урока.

Постановка проблемного вопроса. Просмотр видео “Фиксики. Серия «Батарейки» его обсуждение.

-Как можно сформулировать тему нашего урока и что мы будем изучать на уроке.

Формулировка и запись темы урока.

«Почвенное и воздушное питание растений»

Вопросы для учащихся на повторение.

-Вспомните из курса географии, что такое почва и воздух, из чего они состоят и как называют эти оболочки Земли.

-Строение корня и листа.

— В каких питательных веществах нуждаются растения?

Учитель формулирует вывод: у растений нет пищеварительной системы, питательные вещества образуются в клетках или проникают через клеточную мембрану. У растений существует два способа питания: воздушное и почвенное.

Формулируют тему урока ставят цели

Выслушиваются мнения учащихся.

Формулировка и запись темы урока : «Почвенное и воздушное питание растений»

Ответы учеников о составе атмосферы и литосфере

Ответы учащихся об особенностях строения корня и листа в связи с выполняемыми функциями.

самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели; устанавливать причинно следственные связи

Усвоение новых знаний и способов действий

Работа с учебником стр. 62. Составление текста в бланке заданий (индивидуальная и парная работа)

1.Почвенное питание растений

2.Воздушное питание растений

Работа с материалом учебника

Сформулируйте вывод, что же такое почвенное питание

Беседа с учащимися.

Работа с материалом учебника

Сформулируйте вывод, что же такое воздушное питание?

Ребята, у воздушного питания есть синоним. Этот синоним вы сейчас постараетесь назвать мне сами. Для этого я предлагаю вам минуту мысли. У вас в рабочих листах указаны термины (найдите их): солнце, хлоропласты, растение, автотрофы, синтез, органические вещества. Подумайте, как иначе можно назвать воздушное питание растений. Совершенно верно! Фотосинтез — это уникальный процесс. Внимательно посмотрите на это определение. Какие главные части в нём можно выделить (фото- свет и синтез – образование…молодцы! а что же образуется в ходе фотосинтеза мы выясним с вами немного позже)

Приём «Высказывания великих»

Послушайте, что говорил о фотосинтезе учёный Климент Тимирязев

«Дайте самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха…, солнечного света и целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил вам сахар, крахмал, жиры и зерно, — он решит, что вы над ним смеётесь. Но то, что кажется совершенно фантастичным человеку, беспрепятственно совершается в зелёных листьях растения».

Ребята, какую мысль до нас пытался донести Климент Тимирязев?

Выделите условия протекания этого сложного процесса.

Воспринимают информацию, сообщаемую учителем.

1.Почвенное питание растений

Обсуждение ответов учащихся:

— вещества поступают в растение в виде растворов, благодаря строению корня и его всасывающей функции;

Вывод: почвенное питание связано с поглощением неорганических веществ с помощью корневых волосков зоны всасывания.

Вещества поступают в виде газов (углекислый газ) в лист растения

Ответы учащихся : фотосинтез.

работают с материалом презентации

Ответы учащихся: главные условия фотосинтеза- свет, вода, углекислый газ, хлорофилл.

Вывод: воздушное питание растений связано с образование органических веществ их неорганических при помощи энергии света.

Составление реакции фотосинтеза

Познавательные: устанавливать причинно следственные связи

Коммуникативные: адекватное восприятие устной речи и способность передавать содержание текста в сжатом виде и развернутом в соответствии с целью учебного задания, способность работать совместно в атмосфере сотрудничества.

Ребята, у вас в рабочих листах имеются схемы по воздушном и почвенному питанию растений. Работаем в парах задача – заполнить пропуски в этих схемах. Приступаем к выполнению задания.

Воспринимают информацию, работают с тетрадями

Тип питания – почвенное

Тип питания – воздушное

Клетки- корневые волоски Клетки- столбчатые (палисадные)

Формирование умения самостоятельно работать над творческим заданием.

Умение слушать других людей.

Проявляют любознательность и интерес к изучению природы, осуществляют нравственно-этическое оценивание усваиваемого содержания

Познавательные: умение структурировать материал, анализировать информацию.

Вновь у нас физкультминутка.

Учащиеся выполняют упражнения:

1.наклоны вперед и назад
2.рывки руками перед грудью

(садятся за парты)

Применение знаний в новой ситуации

Работа в группах с дополнительным материалом.

Приложение 2

Работа учащихся в группах с дополнительным материалом. Ответы на вопросы.

Решение практических задач.

Обсуждение жизненных ситуаций.

Стр. 62- 63, РТ № 74, 75, 76

Рефлексия учебной деятельности

Итак, ребята, а теперь давайте проведём рефлексию (осмысление) нашего урока. На слайде выведены предложения, закончите их.

1.Сегодня на уроке я узнал (-а)

Читайте также:  Справочник по правильному питанию

2.Мне было интересно узнать…

3.Для меня самым трудным сегодня было…

4.Я сегодня поняла, что…

Осуществляют самоанализ деятельности

Определяют степень овладения новыми знаниями

Регулятивные: Проводят самооценку своим действиям

сотрудничества с учителем и обучающимися

Отмечаю степень вовлеченности учащихся в работу на уроке. Оцениваю работу учащихся на уроке, комментирую оценки.

Смотрят книги, слушают учителя

Формируют выводы на основе наблюдений. Высказывают свое мнение и позицию

Вывод. Какие вещества образуются?

Как называется этот процесс?

Карточки задания для работы в группах

ВОПРОС . Существуют ли в природе животные, которые способны к фотосинтезу.

Морской слизень также известен как «восточная изумрудная элизия». Это первое известное учёным животное, способное, подобно растениям, осуществлять процесс фотосинтеза. Средняя длина тела составляет 2–3 см., иногда встречаются «гиганты», вырастающие до 6 см. Продолжительность их жизни, составляет 9–10 месяцев.

Подробное изучение слизней начали биологи Техасского сельскохозяйственного университета. Они пришли к выводам, что морской слизень питается только особым видом водорослей- содержимое, которое идет на переработку, а хлоропласты размещает в своих клетках. Это приводит к их накоплению в организме животного и способности осуществления фотосинтеза, что характерно только для растений. Процесс фотосинтеза позволяет слизню долгое время обходиться без употребления этих водорослей. Ученые выяснили, что юные слизняки появляются на свет полностью готовыми к этому процессу. Им просто необходимо набрать нужную дозу пластид.

ВОПРОС. В чем опасность загрязнения почв?

По сути, любое загрязнение окружающей среды сводится в конечном счете к загрязнению почвы.

Прежде всего, загрязненная почва может утратить свои плодородные качества. Загрязнение и истощение почвы приводит также к тому, что растения накапливают в себе вредные элементы, а затем эти элементы попадают в организм человека напрямую или посредством животных продуктов, снабжаемых загрязненными растениями. Весь пластик, стекло, бензин и другие вещества долго остаются в почве отравляя ее.

Как вы понимаете выражения

« Растения – легкие нашей планеты»

«Все мы дети солнца»

Значение фотосинтеза для жизни на Земле.

До появления на нашей планете фотосинтезирующих клеток и организмов атмосфера Земли была лишена кислорода. С появлением фотосинтезирующих клеток она стала насыщаться кислородом. Первые клетки, способные использовать энергию солнечного света, возникли, очевидно, около 3 млрд. лет назад.

Благодаря фотосинтезу, ежегодно из атмосферы поглощаются миллиарды тонн углекислого газа (он образуется при дыхании, сгорании топлива). В результате фотосинтеза на Земле образуется 150 млрд. тонн. органического вещества и выделяется около 200 млрд. тонн свободного кислорода в год. Фотосинтез создал и поддерживает современный состав атмосферы, необходимый для жизни на Земле. Он препятствует увеличению концентрации CO2 в атмосфере, предотвращая перегрев Земли ( парниковый эффект ).

Созданная фотосинтезом атмосфера защищает живое от губительного ультрафиолетового -излучения (озоновый экран атмосферы ) озоновые дыры.

ВОПРОС. Существуют ли растения, у которых питание происходит ни при помощи фотосинтеза?

Хищные растения считаются чудом природы. Обитая в местах с недостатком питательных веществ в почве, они выработали уникальную для растительного мира стратегию выживания — способность ловить и «поедать» живую добычу.

Это не плод разыгравшегося воображения. Хищные растения не только реально существуют, но и необычайно широко распространены. Насчитывается 450 видов таких растений. Поскольку эти хищные растения питаются в основном мелкими насекомыми, то их еще называют насекомоядными

Пузырчатка ловит добычу (как правило, дафний — водяных блох) с помощью небольших пузырьков на листьях.

Наиболее известным примером з ахлопывающиеся ловушки является венерина мухоловка. Это происходит, когда насекомое потревожит один из волосков. Но только при касании второго волоска из основания растения поступает достаточно мощный электрический импульс, заставляющий ловушку захлопнуться.

Росянки, жирянки и росолисты используют клейкое вещество. Как только насекомые садятся на лист, они вязнут в сахаристой жидкости.

— Размеры ловушки-кувшинчика непентеса, одного из самых больших видов насекомоядных растений, позволяет ему ловить крыс и мелких птиц.

ВОПРОС . Существуют ли в природе животные, которые способны к фотосинтезу.

Морской слизень также известен как «восточная изумрудная элизия». Это первое известное учёным животное, способное, подобно растениям, осуществлять процесс фотосинтеза. Средняя длина тела составляет 2–3 см., иногда встречаются «гиганты», вырастающие до 6 см. Продолжительность их жизни, составляет 9–10 месяцев.

Подробное изучение слизней начали биологи Техасского сельскохозяйственного университета. Они пришли к выводам, что морской слизень питается только особым видом водорослей- содержимое, которое идет на переработку, а хлоропласты размещает в своих клетках. Это приводит к их накоплению в организме животного и способности осуществления фотосинтеза, что характерно только для растений. Процесс фотосинтеза позволяет слизню долгое время обходиться без употребления этих водорослей. Ученые выяснили, что юные слизняки появляются на свет полностью готовыми к этому процессу. Им просто необходимо набрать нужную дозу пластид.

Источник