В чем заключается связь процессов дыхания и фотосинтеза у растений
В чем заключается связь процессов дыхания и фотосинтеза у растений
Кандидат сельскохозяйственных наук А. ТАРАБРИН
БОЛЬШАЯ НАУКА В МАЛЕНЬКОМ ОГОРОДЕ
Тем не менее большинство садоводов основное внимание уделяют прежде всего минеральному питанию. Они регулярно вносят удобрения, рыхлят почву, поливают, забывая о воздушном питании растений. Даже приблизительно нельзя сказать, сколько мы «не добираем» урожая лишь из-за того, что как бы «не замечаем» фотосинтеза.
О масштабах фотосинтеза и его значении в природе можно судить уже по одному количеству солнечной энергии, перехватываемой зелеными листьями и «законсервированной» в растениях. Ежегодно только растения суши запасают в виде углеводов столько энергии, сколько могли бы израсходовать сто тысяч больших городов в течение 100 лет!
О значении и сущности фотосинтеза говорил еще К. А. Тимирязев в 1878 году в своей знаменитой книге «Жизнь растений». «Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но упал он не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или лучше сказать на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу. В той или иной форме он вошел в состав хлеба, послужившего нам пищей. Он преобразовался в наши мускулы, в наши нервы. Этот луч согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу. » Слова эти не устарели до сих пор. За прошедшие годы они лишь уточнились и дополнились новыми данными о дыхании.
Именно в освобождении энергии и направлении ее на нужды растений и заключается главный смысл дыхания, которое происходит во всех живых клетках растений.
Образно это можно сравнить с работой аккумуляторной батареи, которая отдает энергию по потребности и снова заряжается у растений за счет солнечной энергии при фотосинтезе.
Температура часто оказывается едва ли не «главным врагом» будущего урожая, причем не только тогда, когда бывает слишком низкой, но и в тех случаях, когда намного превышает оптимальную. Немецкие ученые X. Лир, Г. Польстер установили, что в ясные солнечные дни для получения урожая наиболее продуктивны ранние утренние часы, когда температура воздуха не превышает 20-25°С. Прирост органической массы в это время в 30 раз больше, чем при более высоких температурах.
И это вполне понятно и объяснимо. Именно в утренние часы фотосинтез достигает своего максимума, тогда как дыхание, сильно зависящее от температуры, становится минимальным. Вот почему растения особенно отзывчивы на утренние поливы. Воды, особенно огурцам, томатам, кабачкам, требуется много и желательно не очень холодной.
В пасмурные дни теплица невольно превращается для растений в темницу, скупые лучи солнца едва проникают сквозь пленку. Из-за нехватки света фотосинтез резко падает, тогда как дыхание идет своим чередом, нередко перекрывает фотосинтез и заметно снижает будущий урожай.
А что необходимо делать садоводу? Прежде всего, регулярно следить за температурой с помощью размещенных внутри и снаружи теплицы термометров или, что лучше, психрометров (приборов с двумя термометрами, у одного из которых резервуар обтянут влажной материей), позволяющих одновременно наблюдать за температурой и относительной влажностью воздуха, что очень важно. Для защиты от перегрева хорошо иметь с обеих торцовых стен теплицы широкие двери. Вместе со свежим холодным воздухом через приоткрытые двери устремляется в теплицу поток углекислого газа, что заметно повышает фотосинтез, особенно при нехватке света.
Что касается нитратов, то есть очень мудрая заповедь: «Не перекорми!» Вносить удобрений надо столько, сколько необходимо растениям, и не сразу, а дробно, по мере их потребления. Обо всем этом журнал «Наука и жизнь» писал уже много раз (см. № 4, 1992 г.; № 6, 1993 г.; №№ 3, 4, 5, 1999 г.).
В заключение несколько слов о выращивании овощей на балконах и лоджиях. Живем мы в однокомнатной квартире на втором этаже кирпичного дома в Красногорском районе Подмосковья. Вблизи нет зданий и затеняющих деревьев. Размер балкона 3 метра на 70 см. Овощи мы выращиваем по методу американского овощевода доктора Дж. Миттлайдера на смеси опилок с песком. Берем шесть литровых кружек опилок (без стружки), три кружки песка (без глины), две столовые ложки (с верхом) питательной смеси № 1 и одну столовую ложку (с верхом) смеси № 2. Смесь № 1 готовим следующим образом: 5 кг молотого известняка или доломитовой муки смешиваем с 40 г борной кислоты; смесь № 2-3 кг комплексного удобрения «Азофоска» смешиваем с 450 г (два с половиной стакана) сернокислого магния и 3 чайными ложками (без верха) борной и молибденовой кислоты.
Взаимосвязь между фотосинтезом и дыханием
Физиологические функции фотосинтеза и дыхания — основа сложного комплекса обмена веществ и энергии зеленого растения. Фотосинтез и дыхание — процессы противоположные. При фотосинтезе углекислый газ и вода поглощаются, тогда как во время дыхания они освобождаются. В первом случае СО2 и вода являются исходными соединениями для синтеза органических веществ, а во втором — конечными продуктами их распада в процессе дыхания.
Энергетически фотосинтез является процессом, направленным против градиента увеличения энтропии, тогда как процесс дыхания идет по градиенту уменьшения количества свободной энергии и сопровождается увеличением энтропии. Подтверждением этого могут быть такие факты: растения С4-типа более урожайны, так как у них почти отсутствует фотодыхание; полуденная депрессия фотосинтеза при повышении температуры у ряда растений обусловлена усилением фотодыхания; для уменьшения интенсивности дыхания растений в ночное время в теплицах снижают температуру воздуха и т. д.
По мере изучения процессов фотосинтеза и дыхания накапливается все больше экспериментальных данных, которые свидетельствуют о глубокой взаимосвязи между этими процессами. Фотосинтез и дыхание на свету проходят одновременно с взаимно противоположным обменом углекислого газа и воды. Взаимосвязь между фотосинтезом и дыханием видна из приведенных ниже схем (рис. 46, 47).
Рис. 46. Связь между фотосинтетическим циклом и циклом трикарбоновых кислот.
Поворотным пунктом от фотосинтетического углеродного цикла к циклу ди- и трикарбоновых кислот является фосфоглицериновая кислота (ФГК). При ее интенсивном восстановлении с использованием энергии АТФ и участием НАДФН2 происходит восстановительное превращение углерода (фотосинтез), а если осуществляется дефосфорилирование ФГК с последующим синтезом пировиноградной кислоты, то может образоваться ацетил-КоА, и превращение углерода будет проходить в цикле ди- и трикарбоновых кислот (дыхание).
Рис. 47. Зависимость между фотосинтетическим и дыхательным, циклами.
Из других промежуточных продуктов фотосинтеза следует отметить фосфоглицериновый альдегид, фосфодигидрооксиацетон, фруктозо-1,6-дифосфат и др. Эти промежуточные продукты фотосинтеза могут быть субстратом для дыхания (А. Моиз). Фиксация и восстановление СО2 осуществляются в хлоропластах с участием процесса β-карбоксилирования и образования органических кислот и аминокислот, часто одинаковых для фотосинтетического и дыхательного циклов. Кроме того, электронно-транспортная цепь (ЭТЦ) фотосинтеза по своим каталитическим системам идентична ЭТЦ дыхания. В частности, общим для обеих ЭТЦ является участие бензохиноновых соединений коэнзима Q: убихинона — при дыхании и пластохинона — при фотосинтезе.
Дыханию и фотосинтезу присущ общий кофермент никотинамидадениндинуклеотидфосфат — НАДФ. Как известно, он довольно широко распространен в природе и служит коферментом ряда дегидрогеназ, связанных с переносом электрона в процессе дыхания. Доказано также, что это соединение играет значительную роль в процессе фотосинтетического переноса электрона. Кроме дегидрогеназ, к общим для фотосинтеза и дыхания относятся такие ферменты, как киназа ФГК, изомераза триозофосфата, альдолаза, фосфатаза, транскетолаза, цитохромы (Fe-порфирины), родственные Mg-порфиринам (хлорофиллы). Общей для фотосинтетического и окислительного фосфорилирования является аденозинтрифосфорная кислота — АТФ, имеющая макроэргические связи. АТФ называют универсальной энергетической валютой живой клетки. В процессе дыхания источником электронов служит водород дыхательного субстрата. Известно, что весь водород органических веществ генетически связан с водой, поскольку их синтез осуществлялся с участием воды. Следовательно, вода как первоисточник электронов и протонов (водорода) присуща и дыханию, и фотосинтезу, а первоисточником энергии, получаемой электроном, являются кванты света.
Доказано, что электронный поток в хлоропластах и митохондриях связан с синтезом АТФ через электрохимический градиент водорода. О единстве фотосинтеза и дыхания свидетельствуют опыты, в которых было доказано, что более интенсивному фотосинтезу растений соответствует и более активное дыхание, т. е. между фотосинтезом и дыханием существует положительная корреляция. Доказано также, что для обеспечения: максимальной продуктивности посева должна происходить адаптация фотосинтетического аппарата к среднему радиационному режиму посева: чем меньше радиации получено листьями, тем меньше должен быть уровень плато их световых кривых (светонасьпцения) и тем менее интенсивным должно быть их дыхание. Наоборот, лист, который имеет высокоактивный фотосинтетический аппарат, показателем чего является высокое плато световой кривой фотосинтеза, отличается и более интенсивным дыханием (Ю. К. Росс). Наконец, электронно-микроскопические исследования показали, что иногда в клетке митохондрии плотно располагаются вокруг хлоропластов, что также свидетельствует о возможной контактной взаимосвязи этих энергетических центров клетки.
По данным А. Моиза, промежуточные продукты могут выделяться и диффундировать из хлоропластов в митохондрии и наоборот. При этом обмен продуктов неполного окисления обеспечивает синтез соединений с перестроенными углеродными звеньями, в частности некоторых аминокислот и хлорофилла.
Таким образом, фотосинтез и дыхание ассимилирующих клеток высших растений — это два противоположных процесса, но в зависимости от условий и функций клеток или органов растений они обеспечивают непрерывный биосинтез органических веществ. Основная роль в биосинтезе органических соединений, метаболизме веществ и энергии в зеленом растении принадлежит фотосинтезу.
Фотосинтез и дыхание, их соотношение, в конечном счете определяют урожайность сельскохозяйственных растений.
где М — сухая масса всего растения (без азота и золы) за весь вегетационный период; м — масса опавших за время вегетации частей растения; f — интенсивность фотосинтеза; а — интенсивность дыхания; Р — фотосинтезирующая площадь; Р1 — масса растения; Т — длительность фотосинтетической деятельности растения; Т1 — время дыхания.
В этом уравнении достаточно полно отображено соотношение между процессом фотосинтеза и накоплением сухой массы растения.
Фотосинтез, как правило, является фактором, определяющим урожай, а расход органического вещества на дыхание и опадение частей растения раньше учитывался лишь в случае его болезни (В. А. Бриллиант).
Исходя из современных представлений дыхание характеризуется как элемент продукционного процесса растений, показатели которого применяются для оценки эффективности превращения ассимилятов в биомассу растения, взаимоотношения дыхания с фотосинтезом и ростом, с процессами транспорта, распределения и реутилизации веществ, устойчивости растений. Рассмотрим основные из этих показателей.
где Pg — брутто-фотосинтез целого растения (количество поглощенного СО2); Рn — нетто-фотосинтез надземной части за дневные часы (количество поглощенного СО2 без выделенного на дыхание); Rt — дыхание целого растения за сутки; Rr — дыхание корней за сутки; R8 — дыхание надземной части за ночные часы.
В том случае, если расход на дыхание относят к единице биомассы растения, получают удельное дыхание (УД, г СН2О/г сут). Величина УД для разных видов и условий произрастания колеблется от 0,01 до 0,08 г СН2О/г сут. У молодых растений первые 1-2 нед жизни УД=0,2-0,3 г СН2О/г сут.
Обычно это соотношение составляет 30-60%, что позволяет судить об эффективности продуцирования биомассы разными видами или одним и тем же видом растений в различных условиях произрастания и выявить, насколько сельскохозяйственные культуры и сорта экономно используют ассимиляты на дыхание. При этом в стрессовых условиях фотосинтез подавляется быстрее, чем дыхание (Т. К. Головко).
Применяют также коэффициент эффективности роста в результате дыхания (КЭР). Эта величина у различных сельскохозяйственных культур варьирует от 0,3 до 0,8.
Установлено, что чем выше указанный коэффициент, тем ниже эффективность превращения субстрата в структурную биомассу. Для оценки выхода биомассы в результате образования ассимилятов в растении служит индекс I, показывающий, сколько единиц вегетативной массы синтезируется из единицы углеводов; обычно I = 0,65-0,85.
Установлено также, что чем выше содержание белка и липидов в биомассе и чем больше глюкозы используется для восстановления нитратов, тем ниже эффективность роста (Т. К. Головко).
Таким образом, разделение дыхания на компоненты позволяет получить информацию не только для понимания физиологической сущности самого процесса, но и для анализа направленности и интенсивности продукционного процесса и конечной продуктивности целого растения.
Дополнительные материалы по теме:
В чем заключается связь процессов дыхания и фотосинтеза у растений
Исследовательские работы и проекты
Фотосинтез и дыхание растений
Интересный факт из биологии, что процесс фотосинтеза осуществляется только днем с использованием энергии Солнца. Откуда растения получают энергию ночью, когда фотосинтез невозможен? Что происходит зимой, когда деревья сбрасывают свои зеленые листья? Неужели жизнь растения совсем замирает? В статье мы узнаем всё о дыхании растений.
Процесс дыхания растений
Днем, когда фотосинтез и дыхание осуществляются одновременно, количество кислорода, образующегося обычно превышает количество выделенного углекислого газа. Ночью в воздух выделяется только углекислый газ.
Именно с этим связано существование ложных представлений о растениях-вампирах, которые отбирают энергию (это объясняют чрезмерным потреблением кислорода и выделением углекислого газа). Но приходилось ли вам ночевать когда в лесу в палатке?
Наверное, дышалось легко и никто не почувствовал недостатка кислорода. Надо понимать, что количество выделенного растением углекислого газа или поглощенного кислорода ночью незначительная по сравнению с тем количеством кислорода, которое она выделяет в день.
От чего зависит дыхание растений?
Интенсивность дыхания зависит от многих факторов: времени года, времени суток, температуры, интенсивности освещения и др.
Всего в процессе развития клеток, тканей, органов растений интенсивность дыхания сначала растет, достигает максимума на время максимальной скорости роста, а затем постепенно снижается. Человек также больше энергии требует в период активного роста.
Молодые деревья тратят треть суточных продуктов фотосинтеза на дыхание. Части растений, завершили рост (старые листья, стебли, древесина или созревшее семена) имеют невысокую интенсивность дыхания, но она никогда не падает до нуля.
Вследствие дыхания образуется вода, которая увлажняет семена, и выделяется тепло. Дышать в таких помещениях очень трудно. Температура семена на элеваторах может достигать + 60-90 ° С, и тогда семена «горят» и теряют способность прорастать.
Дыхание зависит и от атмосферного давления. Американский биолог Фрэнк Браун обнаружил, что дыхание в клетках ячеек клубней картофеля усиливается за роста атмосферного давления и наоборот. Глазки картофеля на двое суток раньше, чем барометр «предусматривают» изменение погоды. Перед дождем, то есть за снижения давления, они задерживают дыхание.
Что происходит с растениями зимой?
Усиливаются процессы дыхания у растений, пораженных болезнью. Профессор Калифорнийского университета С. Е. Ярвуд измерял температуру листьев растений, инфицированных вирусом или грибком, и сравнивал ее с температурой здорового растения. Температура больных частей растения повышалась аж на 2 ° С.
Разве не напоминают вам растения больных детей? Вспомните себя с температурой 38,6 ° С. Повышенная температура в устойчивых к заболеванию растений длится дольше, чем у неустойчивых. Оказывается, что в таких условиях в клетках синтезируются защитные фенольные соединения, ядовитые для возбудителей болезни. Усиленно дышат и раненые растения, что тоже приводит к заметному повышению их температуры в участках повреждения.
Как дышат растения?
Растения не имеют специальных органов дыхания, похожих на наши легкие. Кислород поступает к ним через естественные отверстия. Кроме этого, растения используют тот кислород, который образуется в процессе фотосинтеза. Надземные части растений получают кислород из воздуха непосредственно через поры.
На берегах Юго-Восточной Азии, Океании, Австралии, Мадагаскара, Экваториальной Африки на грани моря и суши растут мангровые растения. К ним относятся около 40 видов деревьев и кустарников, приспособившиеся к приливам, во время которых они до верхушки кроны погружаются в воду.
Мангры называют растениями-амфибиями. Во время отлива обнажается илистый грунт, пронизанный корнями и почти без кислорода. Как же мангровые растения выживают в таких условиях?
Мангры получают кислород с помощью особых дыхательных корней-пневматофор, которые, в отличие от обычных, растут вверх, имеют пористое строение и большие межклетники, заполненные воздухом. К условиях недостатка кислорода приспособлены и листья таких растений.
Пневматофоры есть не только у мангров, но и у растений, растущих на пресноводных болотах тропических и умеренных широт. В Новой Гвинее они есть у ротанговой пальмы, которую используют для изготовления мебели. Стебли этой лианы достигают иногда 200-300 м.
Могут ли растения жить без кислорода?
В воздухе содержится примерно 21% кислорода.
Этого вполне достаточно для нормальной жизнедеятельности растений. Правильный уход за растениями способствует нормальному дыханию. Регулярно мойте или протирайте листики от пыли. Но помните, что с опушенными листочками делать это нужно очень осторожно, желательно использовать специальную кисточку.
Блокировка доступа воздуха к корням приводит к тому, что растение буквально тонет в воде загнивают корни, листочки опускаются и желтеют.
Выньте растение из горшка, очистите от почвы, промойте и осмотрите корни. Если они прочные и невредимы, пересадите растение в горшок со свежей, чуть увлажненной землей. На дно горшка насыпьте керамзит или мелкие глиняные черепки (дренаж), что будет способствовать лучшему газообмена корней.
Поместите горшок в затененное место подальше от прямых солнечных лучей и поливайте только тогда, когда верхний слой почвы подсохнет вглубь на несколько сантиметров. Еще меньше кислорода в очень заболоченных почвах. В них корни повреждаются, отмирают, и рост растений замедляется или вовсе прекращается.
Мимоза, которая способна моментально составлять свои листочки в ответ на прикосновение, в анаэробных условиях цепенеет и не реагирует ни на одно раздражение.
Выдающийся французский ученый Луи Пастер показал, что растения в среде без кислорода образуют не только СО2, но и спирт. В естественных условиях это возможно при вымокании.
Местные жители научились использовать такую «воду» для приготовления напитков. Некоторые виды амазонских рыб переходят к нересту лишь тогда, когда в водоемах есть определенное количество спирта. Незначительные количества спирта у плодах яблок, мандаринов и др. Однако некоторые растения, которые живут в условиях постоянного затопления, приспособились к недостатку кислорода.
Аэренхима образуется и в корнях других растений в ответ на недостаток кислорода, Формируются дополнительные корни, которые значительно толще, имеют хорошо развитую аеренхиму и обеспечивают процессы дыхания. Ученые установили, что рогоз, ива, другие болотные растения в условиях нормального обеспечения кислородом дышат в 2-3 раза слабее, чем растения, не приспособленные к кислородному дефицита (горох, фасоль, пшеница или тополь).
Сниженая интенсивность дыхания связана с их низкой потребностью в кислороде. Содержание сахаров в их корнях выше, а расходы за недостатка кислорода экономные. Интересно, что болотные и водные растения в условиях анаэробиозу накапливают не этиловый спирт, а менее ядовитые для растения молочную и яблочную кислоты.
Таким образом, водные и болотные растения приспособились к недостатку кислорода двумя способами: путем изменения обмена веществ и особого строения. Несмотря на полезные приспособления, длительная нехватка кислорода вредит даже таким растениям. Однако благодаря аэренхиме и пневматофору они успешно заселяют субстраты, на которых другие организмы не могут расти.
В чем заключается связь процессов дыхания и фотосинтеза у растений
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Окислительно-восстановительная функция живого вещества в биосфере проявляется в
1) выделении кислорода в процессе фотосинтеза
2) образовании углекислого газа и воды из глюкозы в процессе дыхания
3) образовании отложений фосфора на дне водоёма
4) восстановлении углекислого газа до глюкозы в процессе фотосинтеза
5) превращении сероводорода в кристаллическую серу бактериями
6) выделении азота денитрифицирующими бактериями
Окислительно-восстановительная функция заключается в химическом превращении главным образом тех веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (соединения железа, марганца, азота и др.). При этом на поверхности Земли преобладают биогенные процессы окисления и восстановления.
2) образовании углекислого газа и воды из глюкозы в процессе дыхания
4) восстановлении углекислого газа до глюкозы в процессе фотосинтеза
5) превращении сероводорода в кристаллическую серу бактериями
1 — газовая функция; 3 — концентрационная; 6 — газовая.
Фотосинтез, дыхание, хемосинтез, денитрификация — все эти процессы связаны с окислением и восстановлением. Выделение кислорода в процессе фотосинтеза происходит в ходе окислительно-восстановительной реакции — фотолиза воды. Процессы денитрификации сопровождаются восстановлением нитратного и нитритного азота до молекулярного.
В заданиях Статграда часто бывают неточности, ошибки, часто много лишних подробностей без понимания сути предмета. Экзаменационные задания обычно корректные, но и там ошибки встречались не раз. Редакция Решу ЕГЭ сожалеет, но нет гарантии, что такое задание не окажется в реальном ЕГЭ по биологии, качество которого далеко от совершенства. Сдавая биологию, учащимся нужно быть ко всему готовым и учиться выбирать из избыточных правильных ответов наиболее правильные или из неправильных наименее неправильные.
В одном и тот же процессе в организме можно отследить различные функции живого вещества. Не нужно «продолжать» предложения, исходя из своих знаний. Нужно опираться на конкретную фразу:
246 так как в процессе денитрификации азотсодержащих соединений атом азота изменяет степень окисления.
В одном и тот же процессе в организме можно отследить различные функции живого вещества. Не нужно «продолжать» предложения, исходя из своих знаний. Нужно опираться на конкретную фразу:
6) выделении азота денитрифицирующими бактериями — газовая
В чём состоит связь дыхания и фотосинтеза у растений?
1) Фотосинтез — образуется кислород и связывается углекислый газ, который образовался в процессе дыхания, образуются органические вещества, энергия запасается.
2) Дыхание — образуется углекислый газ для фотосинтеза и расходуется кислород, окисляются органические вещества.
3) При дыхании растения окисляют глюкозу, полученную при фотосинтезе, и получают из них энергию. Энергия нужна для синтеза ферментов, в том числе ферментов фотосинтеза.
Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки, исправьте их.
(1)Фотосинтез и клеточное дыхание играют важнейшую роль в жизне-деятельности растений. (2)Фотосинтез необходим для синтеза органи-ческих веществ из неорганических. (3)Первая стадия фотосинтеза – световая, при ней энергия света запасается в виде АТФ. (4)При этом выделяется кислород в качестве побочного продукта. (5)Темновая стадия, при которой АТФ расходуется на синтез глюкозы, у всех растений происходит ночью, в темноте. (6)Клеточное дыхание в свою очередь происходит только днём, поскольку для него необходим кислород, выделяющийся при фотосинтезе. (7)Ночью же для жизнедеятельности растения используется запасённая в виде АТФ энергия солнечного света.
1) 5 – темновая стадия не требует света, но происходит тоже днём;
2) 6 – в дыхании может использоваться любой кислород (дыхание может происходить и днём, и ночью);
3) 7 – главным источником энергии ночью является клеточное дыхание (окисление органических веществ)
Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.
(1)В процессах дыхания и фотосинтеза в клетке участвуют митохондрии и хлоропласты. (2)Митохондрии — энергетические станции клетки. (3)В митохондриях происходит анаэробное окисление органических веществ. (4)В процессе дыхания происходит расщепление АТФ и выделение энергии. (5)Фотосинтез состоит из световой и темновой фаз. (6)В световой фазе энергия солнечного света преобразуется в энергию химических связей АТФ и НАДФ∙Н. (7)В темновой фазе фотосинтеза происходит фотолиз воды.
ошибки допущены в предложениях:
1) 3 — в митохондриях происходит аэробное (кислородное) окисление органических веществ (анаэробное окисление происходит в цитоплазме);
2) 4 — в процессе дыхания происходит синтез АТФ;
3) 7 — в световой фазе происходит фотолиз (В темновой фазе фотосинтеза происходит синтез глюкозы).
В процессе дыхания происходит расщепление АТФ и выделение энергии,это ведь правильно
Нет, это не правильно.
В процессе дыхания АТФ образуется, а энергия связывается в макроэргических связях (часть рассеивается в виде тепла)
Общим между процессами фотосинтеза и дыхания является
1, 3 – признаки фотосинтеза, 4 – признаки дыхания.
В световую фазу фотосинтеза образуемся АТФ, так же как при дыхании.
Вставьте в текст «Дыхание растений» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.
ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ Процесс дыхания растений протекает постоянно. В ходе этого процесса организм растения потребляет ___________ (А), а выделяет ___________ (Б). Ненужные газообразные вещества удаляются из растения путём диффузии. В листе они удаляются через особые образования — ___________ (В), расположенные в кожице. При дыхании освобождается энергия органических веществ, запасённая в ходе ___________ (Г), происходящего в зелёных частях растения на свету.
| 1) вода | 2) испарение | 3) кислород | 4) транспирация |
| 5) углекислый газ | 6) устьица | 7) фотосинтез | 8) чечевичка |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Процесс дыхания растений протекает постоянно. В ходе этого процесса организм растения потребляет кислород, а выделяет углекислый газ. Ненужные газообразные вещества удаляются из растения путём диффузии. В листе они удаляются через особые образования — устьица, расположенные в кожице. При дыхании освобождается энергия органических веществ, запасённая в ходе фотосинтеза, происходящего в зелёных частях растения на свету.
В ходе процесса дыхания растения оно потребляет УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ, а выделяет КИСЛОРОД.
Нет. В процессе дыхания растение поглощает кислород, а выделяет — углекислый газ.
А вот в процессе фотосинтеза: поглощает —углекислый газ, а выделяет — кислород.
Это два разных процесса.
Рассмотрите схему взаимосвязи процессов фотосинтеза и дыхания. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме знаком вопроса.
На схеме изображена связь фотосинтеза и дыхания. Во время дыхания выделяется вода и углекислый газ, который поглощается при фотосинтезе и образуются органические вещества и кислород.
Установите соответствие между характеристиками и названиями функций живого вещества в биосфере (по В.И. Вернадскому): к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ХАРАКТЕРИСТИКА | ФУНКЦИЯ |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
1) окислительно-восстановительная: Б) образование воды и углекислого газа в процессе дыхания аэробов;
Г) восстановление углекислого газа в процессе фотосинтеза
2) газовая: А) выделение метана в атмосферу в результате деятельности денитрифицирующих бактерий
3) концентрационная: В) накопление солей кремния в клетках хвощей; Д) образование известняка
Функции живого вещества.
По Вернадскому — девять: газовая, кислородная, окислительная, кальциевая, восстановительная, концентрационная, функция разрушения органических соединений, функция восстановительного разложения, функция метаболизма и дыхания организмов. В настоящее время с учетом новых исследований различают следующие функции.
Биогеохимическая функция человечества — создание и превращение веществ человечеством.
Энергетическая функция. Поглощение солнечной энергии при фотосинтезе и химической энергии при разложении энергонасыщенных веществ, передача энергии по пищевым цепям (используется гетеротрофами). Поглощенная энергия распределяется внутри экосистемы между живыми организмами в виде пищи. Частично энергия рассеивается в виде тепла, а частично накапливается в отмершем органическом веществе и переходит в ископаемое состояние. Так образовались залежи торфа, каменного угля, нефти и других горючих полезных ископаемых.
Концентрационная функция. Так называется избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определенных видов веществ для построения тела организма или удаляемых из него при метаболизме. В результате концентрационной функции живые организмы извлекают и накапливают биогенные элементы окружающей среды. В составе живого вещества преобладают атомы легких элементов: водорода, углерода, азота, кислорода, натрия, магния, кремния, серы, хлора, калия, кальция, железа, алюминия. Углерод: известняки, мел, уголь, нефть, битум, торф, горючие сланцы (сапропель+гумус), сапропель (многовековые донные отложения пресноводных водоемов — ил). Отдельные виды являются специфическими концентраторами некоторых элементов: морская капуста (ламинария) — йода, лютики — лития, ряска — радия, диатомовые водоросли и злаки — кремния, моллюски и ракообразные — меди, позвоночные — железа, бактерии — марганца и т. д.
Наряду с концентрационной функцией живого организма вещества выделяется противоположная ей по результатам — рассеивающая. Она проявляется через трофическую и транспортную деятельность организмов. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, гибели организмов при разного рода перемещениях в пространстве, смене покровов. Железо гемоглобина крови рассеивается, например, через кровососущих насекомых.
Средообразующая функция. Преобразование физико-химических параметров среды (литосферы, гидросферы, атмосферы) в результате процессов жизнедеятельности в условиях, благоприятных для существования организмов.
Эта функция является совместным результатом рассмотренных выше функций живого вещества: энергетическая функция обеспечивает энергией все звенья биологического круговорота; деструктивная и концентрационная способствуют извлечению из природной среды и накоплению рассеянных, но жизненно важных для живых организмов элементов. Очень важно отметить, что в результате средообразующей функции в географической оболочке произошли следующие важнейшие события: был преобразован газовый состав первичной атмосферы, изменился химический состав вод первичного океана, образовалась толща осадочных пород в литосфере, на поверхности суши возник плодородный почвенный покров.
Рассмотренные четыре функции живого вещества являются главными, определяющими функциями. Можно выделить еще некоторые функции живого вещества, например:
Газовая функция обусловливает миграцию газов и их превращения, обеспечивает газовый состав биосферы.
Окислительно-восстановительная функция заключается в химическом превращении главным образом тех веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (соединения железа, марганца, азота и др.). При этом на поверхности Земли преобладают биогенные процессы окисления и восстановления.
Транспортная функция — перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении. Еще со времен Ньютона известно, что перемещение потоков вещества на нашей планете определяется силой земного тяготения. Неживое вещество само по себе перемещается по наклонной плоскости исключительно сверху вниз. Только в этом направлении движутся реки, ледники, лавины, осыпи. Живое вещество — единственный фактор, обусловливающий обратное перемещение вещества — снизу вверх, из океана — на континенты.
За счет активного передвижения живые организмы могут перемещать различные вещества или атомы в горизонтальном направлении, например за счет различных видов миграций. Перемещение, или миграцию, химических веществ живым веществом Вернадский назвал биогенной миграцией атомов или вещества.