Як дихають рослини? Практичне вивчення питання

Встановлено, що біохімічні реакції, що протікають в організмі людини і тварин, однакові. Дихають чи рослини? У ході багатьох експериментів на це питання вчені дали позитивну відповідь. Кисень необхідний для окислення органічних речовин. При цьому відбувається вивільнення енергії, яка укладена в молекулах. Але якщо у людини є рот, легені, ніс, через які надходить кисень в організм, як дихають рослини? Про це далі у статті.

Загальні відомості

Атмосфера Землі в стародавні часи була позбавлена кисню. Однак вуглекислого газу було досить багато. У процесі еволюції у рослин виробилася здатність до його поглинання. В результаті енергія сонячного світла перетворювалася в поживні речовини., а в атмосферу виділявся кисень, що дало життя іншим організмам. Одним з перших експериментів, в ході якого було з`ясовано, як дихають рослини, був досвід з буряком і капустою. Спочатку культури вирощувалися на відкритому повітрі. Потім половину з них помістили в камеру, де вміст кисню було близько 2.5%. Інша частина залишилася на повітрі, в якому Про₂ було 21%. Освітлення і тих, і інших здійснювалося цілодобово. Передбачалося, що рослини, поміщені в камеру, загинуть без кисню. Однак через шість днів їх вага була значно вище, ніж у тих, які залишилися на повітрі. Як дихають рослини без кисню? Про це далі.

Як дихають рослини на світлі й у темряві?

Справа в тому, що представники флори здатні дуже ефективно використовувати сонячну енергію. При настанні темряви відбувається в деякому роді "переключення" з одного джерела на інший. Як дихають рослини на світлі й у темряві? При надходженні сонячної енергії відбувається синтезування органічних речовин. При настанні темряви відбувається процес окислення сполук. В останньому випадку говорять про "темнової" диханні, а в першому - про "світловому". Здатність до такого переключенню дозволяє економити внутрішні енергетичні резерви. Але представники флори дихають і на світлі, однак цей процес не приносить їм користі. Поглинаючи кисень, рослини виділяють вуглекислий газ. Він є основною їхньою їжею. У зв`язку з цим зростання дещо сповільнюється. Є, однак, і такі представники флори, яким світло не заважає розвиватися. Світлового дихання, наприклад, немає у цукрової тростини та кукурудзи.

Причини розвитку світового дихання

Початком, як припускають вчені, став симбіоз фотосинтезирующих примітивних організмів з нефотосинтезуючі. Під симбіозом розуміють взаємна участь у процесах, яке корисне обом сторонам. Жили у воді маленькі фотосинтетики поглинали з навколишнього середовища вуглекислий газ, виділяючи при цьому кисень. Якби дихаючих, поглинаючих Про₂ організмів у середовищі не було, то для фотосінтетіков створилися б нестерпні умови. Але в процесі еволюції вижили і ті представники органічного світу, які були чимось корисні і для нефотосінтетіков.

Одним із з`єднань, яке утворюється при фотосинтезі, є гліколева кислота. Ця речовина виділяється і деякими сучасними водоростями. В результаті нефотосінтетікі отримували від фотосінтетіков гликолевую кислоту. Це, в свою чергу, сприяло посиленню споживання кисню для окислення сполуки.

Висновок

Гліколева кислота - це те саме речовина, яка в процесі декількох біохімічних реакцій окислюється і утворює вуглекислий газ. Відповідно, можна зробити висновок, що чим більше в повітрі кисню, тим більше формується гліколевої кислоти. Це забезпечує велику інтенсивність світлового дихання. В результаті в середу виділяється більша кількість вуглекислого газу. Вчені припускають, що за аналогічним принципом вироблялася у рослин і здатність до регулювання світлового дихання відповідно до рівня вуглекислого газу в повітрі. Організми не тільки поглинали з навколишнього середовища кисень, згубний для фотосінтетіков, а й виділяли вуглекислий газ, який їм був необхідний.

Експерименти

Можна подивитися на практиці, як дихають рослини. 6 клас шкільної програми з біології дуже докладно висвітлює це питання. Для спостереження за процесом можна взяти аркуш кімнатної квітки. Крім того, буде потрібно лупа, прозора ємність, наповнена водою, коктейльна трубочка. Досвід, що доводить, що рослини дихають, дозволяє не тільки зрозуміти хід процесу, а й виявити потребу зразка в кисні. На зрізі листа можна побачити невеликі отвори. Частина зразка занурюється у воду, при цьому відзначається виділення бульбашок. Є ще один спосіб подивитися, як дихають рослини. Для цього слід взяти пляшку, налити в неї води, залишивши незаповненою приблизно на два-три сантиметри. Лист на довгому стеблинці вставляється так, щоб його кінчик занурився в рідину. Отвір пляшки щільно замазують пластиліном (замість пробки). У ньому робиться отвір для соломинки, яку вставляють так, щоб вона не стосувалася води. Через соломинку слід відсмоктати із пляшки повітря. З стебла, зануреного у воду, почнуть виділятися бульбашки.