Воздушное питание растений

Урок на тему :

« Воздушное питание растений»

Учитель биологии : Мусиева М.М.

• Тема урока : « Воздушное питание растений»
• Цель урока : научить пониманию сущности процесса фотосинтеза в пределах, доступных шестикласснику.
• Задачи:
• Образовательные :
• ученики знакомятся с понятием “фотосинтез”;
• ученики выявляют приспособления растений к фотосинтезу.
• Развивающие:
• ученики формулируют проблему и гипотезы;
• – разграничивают результаты эксперимента и вывод;
• – строят логическую цепь рассуждений;
• – строят речевое высказывание;
• -структурируют знания.
• Воспитательные:
• ученики утверждаются в бережном отношении к растению как к живому существу и как к источнику питания и кислорода.
• Планируемые результаты:
• предметные: ученики знают условия протекания фотосинтеза и его результаты, знают историю его открытия, умеют выявлять приспособления растений к фотосинтезу.
• метапредметные: ученики осваивают универсальные учебные действия (личностные, познавательные, регулятивные и коммуникативные), а также межпредметные понятия, такие как “гипотеза”, “проблема”, “результат”, “вывод”.
• личностные:
• ученики имеют представление о ходе научного познания, приобретают новые знания об уже знакомом предмете – листе растения;

Термины: Фотосинтез, органические вещества, хлорофилл, устьица и т.д.

1. Оборудование : Микроскоп, зеленые растения, таблица « строение листа», компьютер.
2. Тип урока: урок открытия новых знаний .
3. Ход урока

1.Орг.мамент: Здравствуйте ,ребята.

Около 300 лет многие ученые разгадывали тайну растения. Давайте и мы с вами попытаемся проникнуть в эту тайну. Мы будем работать сегодня на уроке по следующим этапам:

1. Питание растения.

2. Лист-лаборатория.

• 3. Значение фотосинтеза
• 4.Закрепление
• 5.Домашнее задание

6.Рефлексия.

1 .Этап Актуализация знаний.

1. Фронтальная беседа ( вопросы по домашнему заданию)
2. Учитель:
3. – Что такое питание?
4. Учащиеся:
5. (Поглощение питательных веществ)
6. Учитель: Зачем нужно питание всем живым организмам?
7. Ученики: Для нормальной жизнедеятельности растительного организма)
8. Учитель: – Какой тип питания вам известен?
9. Ученики:
10. (Почвенное питание)
11. Учитель:
12. – Какая система органов участвует в почвенном питании?
13. Ученики: Корневая система
14. Учитель:
15. – Какие вещества поступают в корень?
16. Ученики :
17. (Вода с растворенными минеральными веществами)

Учитель: – А теперь порассуждаем. При почвенном питании вещества поступают в виде растворов , а при воздушном? Как растения берут из воздуха вещества?

• Учитель:
• Как вы думаете, какое вещество поступает в листья при воздушном питании?
• Ученики:
• (Углекислый газ)

Учитель: Ребята, давайте проверим ваше предположение. Расскажите об опыте, доказывающем процесс фотосинтеза. (Опыт готовится заранее)

Для опыта мы взяли две банки из светлого стекла. В каждую поместили по 2-3 веточки растения, чтобы растения не завяли, в банки налили немного воды. Свечи, укрепленные на проволоке, зажгли и опустили в банки, закрыв их пробками. Свечи гаснут, что указывает на отсутствие кислорода и наличие углекислого газа, образующегося при горении. Свечи вынимаем.

Банки с растениями ем крышками, одну ставим в темное место, а другую – на свет. На следующий день банки открывают и опять опускают зажженные свечи. В банке, стоящей на свету, свеча горит, а в банке, находившейся в темноте, – гаснет). ).

Вчера мы с вами подготовили банки с растениями и видели,что свеча в них потухает, а сегодня увидели что произошло после эксперимента.

1. Учитель :
2. Почему в одной банке свеча горит, а в другой нет
3. – Какой газ, поддерживающий горение, образовался?
4. Ученики : (Кислород)
5. – Какое условие потребовалось для течения процесса фотосинтеза?
6. Ученики :(Солнечный свет)
7. Учитель :
8. – Какие вещества для этого потребовались?
9. Ученики:
10. (Углекислый газ и вода)

Учитель : Вы оказались правы. Но если мы нальем в стакан воды, пропустим углекислый газ, поставим на подоконник, и будем ждать появления крахмала. Дождемся ли мы?

• Ученики
• (Нет, так как фотосинтез происходит в клетках с хлорофиллом).
• 2.Этап « Лист лаборотория»
• Учитель : В чем же кроется тайна зеленого листа? Давайте попробуем разобраться
• Учитель: Исходя из проделанного опытасделайте вывод , ребята какие условия необходимы, для того ,чтобы проходил фотосинтез?
• Ученики: приходят к выводу, что это углекислый газ, вода, хлорофилл, солнечный свет)
• Учитель:
• А в пожелтевших листьях возможен фотосинтез?
• Ученики:
• (Нет, потому, что в них разрушен хлорофилл).
• Ученики : Рассказывают как они поняли процесс воздушного питания растений:

Фотосинтез является едва ли не самым замечательным процессом на нашей планете. Благодаря ему существует все живое на нашей планете.

Как это ни удивительно, но растительное происхождение имеют и органические вещества, из которых состоят организмы животных, в том числе и наши с вами. Животные лишь преобразуют вещества, первоначально созданные растениями.

1. Учитель :
2. Как мы видим, основной орган, принимающий участие в воздушном питании- лист.
3. Давайте внутреннее строение листа посмотрим на экране, а также можно посмотреть в микроскоп.

Учащиеся смотрят в микроскоп лист растения. На экране можно лучше увидеть внутреннее строение листа.( более крупное изображение)

• Учитель: Вспомним ткани, которые образует этот орган
• Учащиеся : вспоминают ( клетки основной ткани- столбчатые)
• Учитель:
• Среди этих клеток есть совершенно особый органоид- хлоропласт , вещество входящее в его состав ( хлорофилл) не только окрашивает его в зеленый цвет ,но и играет важную роль в процессе фотосинтеза.
• Учитель: У вас на партах есть схема отображающая процесс – фотосинтез.

Рассмотрите эту схему внимательно. Вам станет понятно, что в результате фотосинтеза растение обеспечивает себя органическими веществами, а нас с вами кислородом.

1. Учитель: Ребята, а теперь попробуйте составить схему для воздушного питания растений у себя в тетради.
2. Схема воздушного питания растений
3. Тип питания – воздушное (фотосинтез)
4. Орган – Лист.
5. Ткань – основная
6. Клетки – Столбчатые.
7. Структуры- хлоропласты
8. Вещества – органические.
9. Учитель:

Хлорофилл – самое удивительное вещество на земле. Он придает листьям зеленый цвет – его называют цветом жизни. Запишем в тетрадь

• “Хлорофилл -поглощает солнечную энергию и превращает ее в химическую энергию органических веществ”.
• Учитель :
• – Как называются организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества? (Автотрофы)

– Животные и человек способны получать энергию в “готовом виде”. Следовательно, они – гетеротрофы.

Запишите ,ребята эти понятия в тетрадь

3.Этап Значение фотосинтеза.

1. К окончанию урока ученики делают выводы:
2. Фотосинтез – это процесс образования органических веществ (крахмала) из неорганических (углекислого газа и воды) в зелёных листьях с использованием солнечного света и выделением кислорода. ( Записывают в тетрадь)
3. – работая на растение, листья через устьица выделяют в воздух кислород, необходимый для дыхания всех живых организмов;
4. – растения, благодаря фотосинтезу, запасают питательные вещества в разных органах.
5. Мы ответили на все вопросы, а теперь проверим сами себя, как пригодятся нам полученные знания при решении биологических задач.

4.Закрепление.

Сегодня у нас работают группы “знатоки природы”, “ фантазеры ”, “историки”. У каждой группы – свое задание. Надеюсь, что вы справитесь с ним. После выполнения – 1 человек от команды оглашает результат своей работы.

Работа в группах.

На ваших партах лежат карточки. На них задания различного содержания.

1. Группа“Знатоки природы”

1. Представьте, что так случилось, что солнце вдруг исчезло. К чему это может привести?

2. Группа“Математики”

Решите задачу:

Человек в среднем за сутки потребляет 430 г кислорода и выделяет 800 г углекислого газа. Какое количество кислорода нужно в сутки жителям города в 1 млн. человек? Какое количество углекислого газа при этом выделится? Сколько га леса “работает” на жителей этого города, если 1 га поглощает столько углекислого газа, сколько выделяет 200 человек?

3. Группа “Историки”

В 1630 году ученый Ван-Гельмонт посадил в горшок ветку ивы. Через 5 лет ива выросла и стала весить 55 кг, а вес почвы уменьшился на 50 г. За счет чего выросла ива? Объясните результаты опыта.

Ученики по зачитывают свои ответы. Исправляют ошибки друг у друга ,если они есть.

• Учитель :
• – А что вы можете сделать для поддержания в воздухе кислорода?
• Ученики: (Посадить дерево).
• Учитель:
• А в комнате?
• Ученики:
• (Посадить растение).
• Все молодцы справились с очень непростыми задачами.
• Сегодня на уроке мы с вами очень хорошо работали.

5.Домашнее задание.

Обязательный уровень:

Изучить раздел «Питание растений» до слов «Животные в процессе питания…».Ответить на вопросы в конце раздела. Выучить новые определения и понятия.

1. Дополнительный уровень:
2. Составить синквейн на тему : «Фотосинтез»
3. Фотосинтез
4. Уникальный необходимый
5. Поглощает , производит , выделяет
6. жизнь

6. Рефлексия.

• Лист самооценивания
• Оцени свою работу на уроке. Заполни лист оценивания
• Сегодня на уроке я узнал (а) (что?) _________________________________

1. Сегодня на уроке я научился (лась) (чему?) __________________________

2. Сегодня на уроке на научился (лась) лучше делать (что?) ______________

3. Самым неожиданным для меня сегодня стало (что?) __________________

4. Сегодня на уроке я мог (ла) бы сделать лучше (что сделать?) ____________

5. Осталось непонятным (что?)_______________________________________

6.Сегодня на уроке я был (а) (каким учеником? какой ученицей?) Учитель : На этом наш урок подошел к концу . Всем спасибо.

Биология в лицее

• Фотосинтез. (Воздушное питание растений)
• Виртуальные лабораторные работы и опыты по теме “Фотосинтез”:
• Опыт Джозефа Пристли
• Образование крахмала в листьях растений
• Образование органических веществ
• Необходимость углекислого газа для образования органических веществ
• Выделение зелёными растениями кислорода на свету

Корневое питание дает растению только минеральные соли и воду. Органические вещества и заключенную в них энергию растение получает в процессе фотосинтеза (от греч. фотос – «свет» и синтезис – «соединение»).

Фотосинтез. (Анимация)

Фотосинтез протекает в хлоропластах.

В ходе этого процесса за счет энергии солнечного света растение с помощью зеленого хлорофилла листьев образует необходимые ему органические вещества из неорганических – углекислого газа и воды.

Так как основным поставщиком углекислого газа для фотосинтеза является воздух, то этот способ получения растением органических веществ называют воздушным питанием.

Схема процесса фотосинтеза. (Анимация)

Зеленый лист – специализированный орган воздушного питания.

Благодаря плоской форме листовой пластинки лист имеет большую поверхность соприкосновения с воздушной средой и солнечным светом. Присутствие же в мякоти листа мелких, но многочисленных хлоропластов с зеленым пигментом – хлорофиллом создает огромную фотосинтезирующую поверхность, превращая таким образом лист в могучую фабрику образования органических веществ.

Доказать, что зеленое растение только на свету образует органические вещества, можно простым опытом. Зеленое растение, например примулу или пеларгонию зональную, помещают в темный шкаф.

Через 2-3 дня у этого растения черной бумагой или фольгой затемняют часть одного листа и ставят растение на свет. Через 8-10 часов срезают этот лист, снимают с него затемняющие пластинки бумаги. Оказывается, внешне лист никак не изменился.

Но после его обесцвечивания (кипячением в спирте разрушается хлорофилл) и последующей обработки раствором йода можно увидеть, что незатемненная часть листа, содержавшая крахмал, посинела, а бывшая затемненной часть листа приобрела желтый цвет йода.

Это свидетельствует о том, что здесь крахмал не образовался, так как клетки листа не получали световой энергии.

Фотосинтез – процесс, в котором зеленое растение из неорганических веществ (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света образует органические вещества – углеводы (преимущественно сахара), а также кислород.

Фотосинтез всегда поддерживается корневым питанием – поглощением из почвы воды и минеральных солей. Без воды фотосинтез не происходит.

В среднем растения поглощают около 55 % энергии солнечных лучей, а на фотосинтез расходуется только 1,5-2 % поглощенной энергии. Это очень мало, но и такое количество обеспечивает жизнь всем организмам на Земле.

Весь сложный поэтапный процесс фотосинтеза идет в хлоропластах бесперебойно, пока зеленые листья получают солнечную энергию. Образовавшиеся в хлоропластах продукты фотосинтеза поступают в цитоплазму, где с помощью ферментов превращаются в сахара.

Полученные органические вещества (преимущественно сахара) по ситовидным трубкам луба оттекают из листьев ко всем частям растения: к почкам, генеративным органам.

Но большая их часть передвигается по стеблю вниз к корням, где принимает участие вместе с минеральными солями в образовании белков и жиров, которые откладываются про запас.

1. Пути передвижения веществ в процессе питания. (Анимация)
2. Образующиеся в ходе фотосинтеза органические соединения используются клетками растения в качестве питательных веществ.
3. Для фотосинтеза обязательно нужен углекислый газ, поступающий в лист вместе с воздухом через устьица, и вода, приходящая по сосудам из корня.

Таким образом, в процессе воздушного питания растения поглощают неорганические вещества и с помощью энергии света и хлорофилла образуют органические вещества.

Организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, называют самопитающимися, или автотрофными (от греч. аутос – «сам», трофе – «питание»).

Автотрофный тип питания – главная особенность растительного организма.

Не все организмы обладают такой способностью. Многие из них не способны синтезировать органические вещества из неорганических, а получают их с пищей в виде готовых органических соединений. Такие организмы называют гетеротрофными (от греч.

 гетерос – «другой», трофе – «питание»). Все животные, грибы, большинство бактерий и человек являются гетеротрофами. Они питаются готовыми органическими веществами, созданными автотрофами – зелеными растениями.

Вот почему процесс фотосинтеза имеет огромное значение не только для растений, но для всей жизни на Земле.

Зеленые растения  – автотрофы: создавая органические вещества, запасают в них солнечную энергию и делают ее доступной для других организмов.

Интерактивный урок-тренажёр. (Пройдите все страницы и выполните все задания урока)

Воздушное питание за счет фотосинтеза поддерживается корневым питанием. Фотосинтез – процесс образования на свету с помощью хлорофилла органических веществ (сахаров) из воды и углекислого газа. В этом процессе зеленые растения улавливают энергию солнечного света и преобразуют ее в энергию химических связей, доступную для всех организмов. Выделенный в процессе фотосинтеза кислород используется всеми живыми существами для дыхания. Продуктивность фотосинтеза зависит от факторов внешней среды. Сохранение зеленых растений на планете, обеспечение нормальных условий для их воздушного питания – важная задача, стоящая сейчас перед людьми.

• Видеофрагмент “Значение фотосинтеза”

Экология СПРАВОЧНИК

Жизнь всякого организма зависит прежде всего от удовлетворительного питания. Высшие растения потребляют питательные вещества как из почвы, так и из атмосферы.[ …]

В процессе воздушного питания листья поглощают через мельчайшие отверстия — устьица (рис. 2) углекислый газ. Сущность корневого питания сводится к усвоению из почвы корневыми волосками (рис. 3) воды-и солей, содержащих катионы аммония, железа, калия, кальция, кобальта, магния, марганца, меди, цинка и анионы азотной, борной, молибденовой, серной и фосфорной кислот.[ …]

Все зеленые растения обладают замечательной способностью создавать в процессе питания и роста из простых минеральных соединений сложнейшие органические вещества. К ним относятся белки, нуклеиновые кислоты, витамины, сахара, крахмал, жиры, клетчатка, каучук, эфирные масла и многие другие.

Одни из этих веществ служат сырьем при изготовлении пищи для человека, из других — добывают материалы для пошивки одежды и постройки жилища. Из растительной продукции производят немало лекарств, дубильные препараты, красители и прочие необходимые в быту и технике химикаты.

Из остатков растений, когда-то покрывавших Землю, образовались залежи каменного и бурого угля, нефти и газа (метана), торфа и других полезных ископаемых.[ …]

Высшие растения способны непосредственно использовать солнечную энергию.

Она поглощается хлорофиллом и используется для разложения в листьях воды (поступившей из почвы через корни) на кислород и водород.

Кислород выделяется наружу, а водород вступает в восстановленные соединения, которые присоединяют к себе С02, поглощенный из воздуха, с образованием органических веществ типа углеводов.[ …]

Корневое питание также невозможно без воздушного.[ …]

Корни получают из листьев сахара, используемые в корневой системе и как источник энергии, и как полупродукт для образования более сложных органических веществ, в частности аминокислот (рис. 4).[ …]

Совсем недавно считалось, будто органические вещества синтезируются только в надземной части растений. Корням отводили лишь роль органа поглощения тех веществ, которые растительный организм берет из почвы.

Однако благодаря применению более точных методов исследования (меченых атомов, хроматографии и др.

, позволяющих обнаруживать совершенно незначительные количества определенных химических соединений) выяснилось, что корневая система не только усваивает, но и перерабатывает минеральные вещества.[ …]

Например, поступившая из почвы в корень селитра быстро восстанавливается с помощью специальных ферментов в аммоний. А он присоединяется к некоторым органическим кислотам с образованием аминокислот.[ …]

Органические кислоты образуются из сахаров, которые постоянно передвигаются из листьев в корни (см. рис. 3). В свою очередь, аминокислоты поднимаются в надземную часть и дают начало белкам. Но белки могут синтезироваться и в корнях.[ …]

Анионы фосфорной и серной кислот, поглощенные корневыми волосками, в большей части уже в корнях идут на образование органических веществ. Таким образом, у высших растений синхронно работают две синтетические лаборатории: листья и корни.[ …]

Рисунки к данной главе:

Устьица» в листе (при значительном увеличении).

Воздушное питание 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.

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.

воздушное питание растений

• Слайд 1
• Слайд 3
• Питание растений
• Слайд 4
• Греческие слова: “фотос” – свет, “синтез” – соединение. фото синтез
• Слайд 5
• Уравнение фотосинтеза Вода + углекислый газ Сахар а + кислород Энергия света
• Слайд 6
• Где же в клетках листа образуется крахмал? Неокрашенный препарат Окрашенный препарат
• Слайд 8
• Фотосинтез Фотосинтез – это процесс, протекающий в зелёных листьях растений на свету , при котором из углекислого газа и воды образуются органические вещества и кислород. свет хлорофилл вода углекислый газ органические вещества кислород
• Слайд 10
• Питание растений
• Слайд 11

Воздушное питание растений. Фотосинтез Выполнил учитель биологии ЛУЖБИН С. В.

Дыхание обеспечивает потребность всех клеток и тканей растений в кислороде. Растения, как все живые организмы, при дыхании потребляют кислород. Большинство растений получают кислород из воздуха через устьица и чечевички. Водные растения потребляют кислород, растворенный в воде, всей поверхностью тела.

1. Слайд 12
2. ЭНЕРГИЯ Дыхание – процесс поглощения растением кислорода и выделения углекислого газа.
3. Слайд 13
4. Процесс дыхания связан с непрерывным потреблением кислорода, происходящим днем и ночью, фотосинтез протекает только на свету.
5. Слайд 14

Активно идет процесс дыхания в молодых тканях растения. Интенсивность дыхания обусловлена потребностями роста и развития растения. Много кислорода требуется для деления и роста клеток. По окончании роста, с пожелтением листьев, особенно в зимнее время, интенсивность дыхания заметно снижается, но не прекращается.

• Слайд 15
• Обмен веществ у растений Необходимые для жизнедеятельности вещества и энергию растения получают путем питания и дыхания.
• Слайд 16

Обмен веществ ФОТОСИНТЕЗ ДЫХАНИЕ В процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды, полученным растением из окружающей среды, образуются сахара , которые затем превращаются в крахмал, клетчатку или белки, жиры и витамины-вещества, необходимые растению для питания и запасания энергии . В процессе дыхания происходит расщепление органических веществ на неорганические соединения – углекислый газ и воду . При этом растение получает высвобождающуюся энергию

Слайд 17

Дыхание и фотосинтез- необходимое условие обмена веществ, а значит, и жизнедеятельности растительного организма. Дыхание- процесс, обеспечивающий растительный организм энергией, которая высвобождается при распаде органических веществ, созданных в процессе фотосинтеза.

Фотосинтез, или воздушное питание растений

Растения — одни из самых замечательных существ на Земле. Лишь они, а также цианобактерии и хемосинтезирующие бактерии способны синтезировать органические вещества из неорганических, основу жизни для всех остальных живых существ.

Однако, цианобактерии уже сыграли свою роль на заре эволюции, а хемосинтезирующие бактерии живут себе тихонько где-то на дне океана, у черных курильщиков.

И только растения трудятся каждый световой день, преобразуя энергию солнечного света в органику — субстрат, с помощью которого животные и человек получают строительный материал для клеток и энергию для жизни. Процесс этот называется фотосинтезом, или воздушным питанием растений.

Происходит он в хлоропластах — пластидах, которые присутствуют в зеленых частях растения — листьях, стеблях, иногда в цветах. Пожалуй, только в корнях нет хлоропластов.

Как происходит процесс фотосинтеза

В хлоропластах содержится зеленый пигмент — хлорофилл. Он активируется фотонами солнечного света, и разлагает молекулу воды. В результате данной реакции (фотолиза) выделяется водород и кислород, который частично уходит в атмосферу.

В это же время внутри хлоропласта образуются два активных вещества — АТФ, высокоэнергетическая молекула аденозинтрифосфорной кислоты, и НАДФ — переносчик атома водорода.

Эта фаза называется световой, так как требует обязательного присутствия света.

В следующую фазу — темновую, происходит химическая реакция восстановления , в результате которой из углекислого газа образуется глюкоза, процесс этот идет при участии АТФ и НАДФ.

Таким образом, процесс фотосинтеза — это образование органических веществ (глюкозы) из воды и углекислого газа, происходящий на свету в хлоропластах. При этом выделяется кислород.

Из глюкозы в дальнейшем синтезируются другие, более сложные органические вещества, которые поступают в цитоплазму и транспортируются во все части растения, используясь для строительства новых клеток и целлюлозных клеточных оболочек, участвуя в работе различных органелл, синтезе белков и жиров, откладываются про запас  и являются топливом для получения энергии в клетке.

Благодаря тому, что растения могут сами создавать себе пищу — органические вещества,они являются автотрофами, то есть самопитающимися (аутос — сам, трофе — питание в переводе с греческого), тогда как другие организмы — животные, в том числе и человек, грибы и большинство бактерий не способны на это, и являются гетеротрофами (гетерос-другой, трофе — питание). Они питаются органическими веществами, синтезированными растениями, и, следовательно, зависят от них.

Если у вас не открываются игры или тренажёры, читайте здесь.

Урок биологии в 6 классе «Воздушное питание растений» Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 1» учитель. – презентация

1 Урок биологии в 6 классе «Воздушное питание растений» Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 1» учитель биологии Оруджева Н.В. г. Набережные Челны

2 Основные признаки живого: Обмен веществ Питание Дыхание Выделение Раздражимость Подвижность Размножение Рост и развитие 2

3 Живые организмы (по способу питания) Автотрофы Сами создают органические вещества из неорганических. Примеры: -растения; -некоторые бактерии. Автотрофы Сами создают органические вещества из неорганических. Примеры: -растения; -некоторые бактерии. Гетеротрофы Питаются готовыми органическими веществами. Примеры: – животные; – грибы; -многие бактерии. 3

4 Питание растений Питание Воздушное Почвенное Питание Воздушное Почвенное 4

5 «П ри почвенном питании растения с помощью ……… поглощают ……… и …………………………………… …, которые по ………………….. тканям поступают в листья ». Выполните тест подстановки: корня воду минеральные вещества проводящим 5

6 Воздушное питание растений. что такое воздушное питание? какое значение имеет процесс воздушного питания в жизни растений? какие органы растения принимают участие в воздушном питании? какие особенности строения растения позволяют ему выполнять функцию воздушного питания? 6

7 Строение листа 7

8 Основная ткань. Столбчатые, или полисадные клетки. Хлоропласт. Хлорофилл. Запишите понятия 8

• 9 Тип питания Орган Ткань Клетки Структуры Вещества Воздушное Лист Основная Хлорофиллоносные Хлоропласты Органические 9
• 10 Углекислый газ Кислород Вода Сахар 10 Условия необходимые для образования углеводов в листе
• 11 Условия необходимые для образования углеводов в листе: Солнечный свет Углекислый газ Вода и минеральные соли Хлорофилл 11

12 Фотосинтез (от греч. слов «фотос» – свет, «синтез» – образование) – это процесс образования органических веществ из неорганических при использовании солнечной энергии. 12

1. 13 Климент Тимирязев ( ) 13 Джозеф Пристли ( ) Ян Ингенхауз ( )
2. 14 14 Фотосинтез
3. 15 Сахар Белки Крахмал Жиры 15
4. 16 16 Зеленые растения, «запасая» солнечную энергию, делают ее доступной для других живых организмов Выделяемый в процессе фотосинтеза кислород используется живыми организмами для дыхания

17 Выполните тест. Выберите один правильный ответ. 1. Может ли сахар образовываться в клетках растений в темноте? а) да; б) нет. 2. Как называется зеленый пигмент, содержащийся в растительных клетках? а) хлорофилл; б) меланин; в) ксантофилл. 3.

Какой газ поглощается клетками растений в процессе фотосинтеза? а) кислород; б) углекислый газ; в) водород. 4. Какой газ клетками растений выделяется в атмосферу в процессе фотосинтеза? а) кислород; б) углекислый газ; в) азот. 5.

В какое время суток происходит выделение кислорода растениями? а) днем; б) ночью. 17

18 Что мы сегодня узнали? Питание – это процесс приобретения организмом необходимых ему веществ и энергии Для растений характерен автотрофный тип питания Фотосинтез – это процесс воздушного питания растений В процессе фотосинтеза в хлоропластах из воды и углекислого газа на свету образуются органические вещества Фотосинтез – это процесс, от которого зависят все проявления жизни на нашей планете 18

19 Домашнее задание. Изучить текст и рисунки учебника на с Выучить новые определения и понятия. Вопросы на засыпку: Какая земляника слаще – выросшая в тени или на солнце? Зачем бороться с колорадским жуком, если он и его личинки питаются листьями картофеля, а мы едим клубни? 19

20 Спасибо за урок! 20

Воздушное и корневое питание растений

Воздушное питание

На световой стадии процесса фотосинтеза происходит реакция разложения воды с выделением кислорода и образованием богатого энергией соединения (АТФ) и восстановленных продуктов. Эти соединения участвуют на следующей темновой стадии в синтезе углеводов и других органических соединений из СО2.

При образовании в качестве продукта простых углеводов (гексоз) суммарное уравнение фотосинтеза выглядит следующим образом:

6 СО2+6Н2О+ 2874 кДж ®С6 Н12 O6 +6 O2

Из простых углеводов в растениях образуются более сложные органические соединения.

Синтез аминокислот, белка и других органических азотсодержащих соединений в растениях осуществляется за счет минеральных соединений азота (а также фосфора и серы) и промежуточных продуктов обмена — синтеза и разложения — углеводов.

На образование органических веществ затрачивается энергия, аккумулированная в виде макроэргических фосфатных связей АТФ (и других макроэргических соединений) при фотосинтезе и выделяемая при окислении — в процессе дыхания.

Интенсивность фотосинтеза и накопление сухого вещества зависят от освещения, содержания углекислого газа в воздухе, обеспеченности растений водой и элементами минерального питания.

При фотосинтезе растения усваивают углекислоту, поступившую через листья из атмосферы. Лишь небольшая часть СО2. (до 5% общего потребления) может поглощаться растениями через корни. Через листья растения могут усваивать серу в виде SО2. из атмосферы, а также азот и зольные элементы из водных растворов при некорневых подкормках растений.

Корневое питание

Азот и зольные элементы поглощаются из почвы деятельной поверхностью корневой системы растений в виде ионов (анионов и катионов).

Азот может поглощаться в виде аниона NO3- и катиона NH4+ (только бобовые растения способны в симбиозе с клубеньковыми бактериями усваивать молекулярный азот атмосферы), фосфор и сера — в виде анионов фосфорной и серной кислот — Н2РО4- и SO42-, калий, кальций, магний, натрий, железо — в виде катионов К+, Са2+, Mg2+, Fe2+, а микроэлементы — в виде соответствующих анионов или катионов.

Растения усваивают ионы не только из почвенного раствора, но и ионы, поглощенные коллоидами. Растения активно (благодаря растворяющей способности корневых выделений, включающих угольную кислоту, органические кислоты и аминокислоты) воздействуют на твердую фазу почвы, переводя необходимые питательные вещества в доступную форму.

Воздушное питание растений

Интенсивность фотосинтеза и продуктивность посевов в значительной мере зависят от уровня обеспеченности растений СО2.

Еще в середине прошлого века было доказано, что содержание СО2 в воздухе — 0,03 % по объему (0,47 % от массы воздуха), явно недостаточно для удовлетворения потребности сельскохозяйственных культур в углеродном питании.

Лучшее развитие растений по краям, нежели в середине поля («краевой эффект») обусловлено в основном с более высоким содержанием в воздухе углекислоты.

Равновесное содержание СО2 в воздухе (0,03%) является следствием двух противоположно направленных процессов — минерализации различных органических веществ многочисленными организмами, проживающими на суше и в водной среде, включая дыхание животных, и ассимиляции углекислоты высшими и низшими фотосинтезирующими растениями.

Однако такое равновесное содержание СО2 не соответствует реальной потребности большинства сельскохозяйственных растений. В период их интенсивного роста, за редким исключением, они пребывают на «голодном углекислотном пайке».

При уменьшении содержания СО2 в атмосферном воздухе до 0,01 % фотосинтез значительно снижается и приостанавливается, при этом многолетние растения менее чувствительны к дефициту углекислоты, чем однолетние. Обеспеченность растений углеродом воздуха в обозримом будущем представляется достаточной, особенно, если иметь в виду единодушно прогнозируемое повышение его содержания в атмосфере.

При благоприятных агротехнических и экологических условиях урожайность полевых и овощных культур часто лимитируется не столько недостатком элементов минерального питания, сколько дефицитом СО2 в приземном слое воздуха. Интенсивность фотосинтеза растений в загущенных посевах всегда значительно ниже, чем разреженных. Стелющие растения (огурец, тыква, бахчевые и др.

) страдают от дефицита СО2 значительно сильнее, чем прямостоячие и лучше отзываются на внесение органических удобрений, продуцирующих углекислоту. Растения практически не способны усваивать СО2 при содержании его в воздухе менее 0,01%.

В безветренные дни, когда газообмен приземного воздуха с атмосферой в посевах крайне затруднен, интенсивность фотосинтеза сельскохозяйственных культур значительно снижается из-за острого углекислотного голодания. Умеренный ветер значительно повышает газообмен в приземном слое и фотосинтез растений.

Более того, колебание листьев в воздушном потоке вызывает усиленный газообмен (принудительное всасывание и выталкивание воздуха из паренхимы листа) через устица в результате изменения межклеточного пространства губчатой паренхимы.

Особенно остро вопросы углеродного питания стоят перед тепличными хозяйствами, перешедшими на малообъёмные и минеральные грунты (керамзит, перлит, минеральную вату, цеолиты и др.), которые в отличие от прежних органических грунтов, приготавливаемых на основе органических субстратов: торфа, соломы, опилок и почвы, не продуцируют СО2.

Различные растения обладают весьма неодинаковой чувствительностью к увеличению содержания СО2 . К настоящему времени установлено, что практически все растения положительно отзываются на повышение концентрации СО2 в 10-15 раз по сравнению с его содержанием в воздухе.

В зависимости от биологических особенностей возделываемых культур, освещенности и уровня минерального питания растений, повышение концентрации СО2 в воздухе с 0,03% до 0,3-0,6% увеличивает урожайность на 30-60%.

При низкой освещенности оптимальная концентрация СО2 по объему составляет 0,2-0,3%, средней — 0,4-0,5 и высокой — 0,5-0,6%. Аналогичная зависимость наблюдается также при повышении уровня минерального и, прежде всего, азотного питания растений.

В то же время, при слабой обеспеченности растений питательными веществами увеличение концентрации СО2 в воздухе не оказывает заметного влияния на урожайность растений.

Повышенная концентрация СО2 в воздухе также негативно сказывается на растениях. Большая часть овощных культур начинают страдать, когда содержание СО2 в атмосфере теплицы превышает 1,4%. Выращивание их в атмосфере, содержащей боле 2% СО2 вызывает угнетение растений.

Таким образом, продуктивность сельскохозяйственных культур обусловливается оптимальным сочетанием комплекса незаменимых и равнозначных факторов жизни растений, действие которых необходимо учитывать при обосновании приемов оптимизации минерального питания растений и системы удобрения.

В этой связи высокая продуктивность сельскохозяйственных культур может быть достигнута в том случае, когда многочисленные факторы, определяющие в той или иной мере рост и развитие растений гармонично удовлетворяют физиологические потребности сельскохозяйственных культур в течение всего периода вегетации.