Дыхание листьев

Как и другие органы растения, листья используют для дыхания свободный кислород и выделяют углекислый газ. Если под стеклянный колпак поместить растение и стакан с известковой водой, а затем затенить, то процессы фотосинтеза в нем прекратятся. Когда через некоторое время снять экран, то можно увидеть, что известковая вода помутнела. Это произошло из-за СО₂, выделившийся вследствие дыхания растения, способствует образованию осадка в растворе известковой воды. Листья, как и все растение, дышат непрерывно и днем и ночью. При этом выделяется необходимая для жизнедеятельности энергия, газообмен в листьях происходит преимущественно через устьица.

Биологическое значение фотосинтеза и факторы, влияющие на него

В результате процессов фотосинтеза образуется первичный крахмал. Из листьев он перемещается во все другие органы растения, где откладывается как запасной и питательный продукт. Фотосинтез – единственный процесс, при котором на нашей планете энергия солнечного излучения превращается в химическую энергию углеводов, а затем – в энергию и все другие органические вещества любых организмов.

Благодаря фотосинтезу атмосфера обогащается свободным кислородом, который необходим для дыхания жителей нашей планеты, в том числе и для зеленых растений. В процессе фотосинтеза из атмосферы Земли высвобождается СО₂, который поступает сюда вследствие как дыхания всех живых существ, так и разнообразных процессов горения, гниения. Фотосинтез является не только первичным синтезом органических веществ, но и процессом, за счет которого на Земле созданы условия для существования всех организмов.

Интенсивность фотосинтеза зависит от многих факторов – от количества углекислого газа в воздухе, интенсивности освещения, влажности воздуха, температуры. Если увеличивать освещенность растения, то интенсивность фотосинтеза увеличивается только до определенных пределов. При очень большой силе освещенности интенсивность фотосинтеза снижается. Утром растения используют для фотосинтеза около 30% света, а в полдень – только 2%.

Продуктивность фотосинтеза выражается количеством сухой массы урожая на 1 м² площади листьев и называется чистой продукцией фотосинтеза. Вообще процесс фотосинтеза малоэффективен. В вещество превращается только 1-2% солнечной энергии. Это объясняется неполным поглощением света растениями, а также тем, что часть солнечного света отражается от атмосферы Земли, рассеивается атмосферой.

Факторами, обеспечивающими максимальную продуктивность растений, являются:

1. Оптимальное размещение растений на поле для эффективного использования ими солнечной энергии, увеличения массы листьев, продление сроков их активной жизни;

2. Создание условий для повышения интенсивности фотосинтеза – обеспечение потребностей в воде, углекислом газе, минеральных элементах;

3. Создание новых сортов, имеющих большую скорость ростовых процессов и высокую продуктивность фотосинтеза.

Взаимодействие органов и регуляция основных процессов жизнедеятельности в растительном организме

В процессе онтогенеза (индивидуального развития организма) из оплодотворенной яйцеклетки развивается, приобретая определенную форму и образуя разнообразные клетки, ткани и органы, целостный растительный организм. Он состоит из тесно связанных между собой частей. Нарушение функционирования одной из них неминуемо изменяет деятельность других. Связь между разными частями растения обеспечивает проводящая система. Две комплексные ткани – луб (флоэма) и древесина (ксилема) – образуют в растительном организме непрерывную замкнутую разветвленную транспортную систему, с помощью которой соединяются все органы и части тела растения.

Согласованную работу всех органов растения регулируют особые химические соединения – фитогормоны. В основном они влияют на рост растений, поэтому имеют и другое название – ростовые вещества. Одни фитогормоны (ауксины, гиббереллины, цитокинины) стимулируют ростовые процессы, а другие (абсцизовая кислота, этилен) – тормозят их.

Практическое применение фитогормонов:

- ауксины – стимулируют связывание плодов, способствуют укоренению живцов;

- гиббереллины – используются для выращивания партенокарпичного бессемянного винограда, для прерывания периода покоя у семян, клубней и луковиц, для стимуляции прорастания пыльцы;

- цитокинины – замедляют старение листьев капусты, салата и других зеленых овощей, удлиняют период сохранения срезанных цветков;

- этилен – стимулирует цветение ананасов и поспевание томатов и цитрусовых.