Благодаря устьицам осуществляется испарение воды поглощение света вегетативное размножение растений
1. Какие биологические особенности капусты надо учитывать при ее выращивании?
1) Капуста холодостойкая, влаголюбивая, светолюбивая.
2) Имеет высокие требования к плодородию почвы.
3) Капуста – двулетнее растение.
2. Как изменится транспирация у подсолнечника в жаркий ветреный день по сравнению с прохладным безветренным днем, если влаги в почве достаточно?
1) в жаркий день транспирация усиливается, так как чем выше температура, тем интенсивнее испарение;
2) ветер усиливает транспирацию, так как препятствует скоплению паров воды у поверхности листа
3. За счет каких морфологических и физиологических особенностей многолетним травянистым растениям средней полосы России удается выживать при низких температурах зимой? Ответ обоснуйте.
1) зимовка в виде подземных органов (луковица, корневище и др.);
2) сохранение почек возобновления под землёй (на уровне земли);
3) избавление растения от излишков воды в период наступления холодов;
4) в клетках зимующих органов накапливаются углеводы (сахара), предотвращающие замерзание воды
4. Какие приспособления имеют растения к жизни в засушливых условиях?
1) Корневая система растений глубоко проникает в почву, достигая до грунтовых вод, или широко располагается в поверхностном слое почвы для максимального запасания в период дождей.
2) Вода может запасаться в листьях или стеблях.
3) Листья покрыты восковым налетом, опушены или видоизменены в колючки или иголки.
4) Растения могут переживать засуху в виде подземных побегов (луковиц, корневищ, клубней).
5. В хлоропластах зерна крахмала мелкие, а в лейкопластах крупные. Объясните этот факт, исходя из функций этих органелл. В каких вегетативных органах растения находится наибольшее количество лейкопластов (приведите примеры)? Как в этих органах появляется крахмал?
1) основная функция хлоропластов – фотосинтез;
2) крахмал, синтезированный в хлоропластах, выводится в другие органы (не хранится), поэтому зерна крахмала мелкие;
3) основные функции лейкопластов – накопление и хранение крахмала, поэтому зерна в них крупные;
4) лейкопластов много в корнях;
5) лейкопластов много в видоизмененных побегах (клубнях, луковицах и т.д.);
6) крахмал синтезируется из глюкозы;
7) глюкоза транспортируется по ситовидным трубкам (лубу) от фотосинтезирующих клеток (листьев)
6. К каким последствиям может привести внесение в почву избытка минеральных удобрений?
7. По годичным кольцам на спилах деревьев можно судить об их возрасте. Что такое годичные кольца, за счет какой исходной ткани они образуются? Какие особенности сезонного развития растений способствуют образованию колец? Почему в зоне экваториальных влажных лесов невозможно обнаружить годичные кольца у деревьев?
1) годичные кольца – прирост древесины стебля за один вегетационный период (за сезон, год);
2) кольца образуются благодаря делению клеток образовательной ткани (камбия, меристемы);
3) весной образуются крупные клетки (сосуды);
4) осенью образуются мелкие клетки (сосуды);
5) в экваториальной зоне не выражены времена года
8. В 1724 г. английский исследователь Стивен Гейлз провёл эксперимент, в котором использовал одинаковые ветки одного растения, сосуды с одинаковым количеством воды и измерительный инструмент – линейку. Он удалил с веток разное количество листьев и поместил ветки в эти сосуды, а затем постоянно измерял уровень воды. Через некоторое время С. Гейлз обнаружил, что уровень воды в разных сосудах изменился неодинаково. Почему уровень воды в сосудах изменился неодинаково? В результате каких процессов произошло изменение уровня воды? Какие структуры листа обеспечивают эти процессы?
1) уровень воды изменился в зависимости от количества листьев на ветке: чем больше листьев на ветке, тем меньше воды оставалось в сосуде;
2) изменение уровня воды связано с процессами поглощения и испарения воды растением;
3) устьица обеспечивают испарение, а сосуды – поглощение и транспорт воды
9. Рассмотрите предложенную схему классификации вегетативных органов цветкового растения. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
10. Какие клетки листа растения обозначены на рисунке цифрой 1, какие функции они выполняют? В какой ткани листа располагаются эти клетки и чем они отличаются от других клеток этой ткани?
1. Цифрой 1 обозначены замыкающие клетки устьиц.
2. Они регулируют интенсивность испарения воды и газообмена.
3. Они располагаются в эпидермисе (кожице листа).
4. Они отличаются от других клеток эпидермиса тем, что имеют хлоропласты.
11. Какие типы корневых систем изображены на рисунках А и Б? Как называются органы, обозначенные на рисунках цифрами 1 и 2? Что они собой представляют? Каковы их функции?
1. На рисунке А изображена стержневая корневая система, на рисунке Б - мочковатая.
2. Цифрой 1 обозначены корнеплоды. Они являются утолщением главного корня и нижней части стебля. Функция - запасание веществ.
3. Цифрой 2 обозначены корневые клубни. Они являются утолщением корней. Функция - запасание веществ.
12. Поясните, почему при выращивании гороха посевного его высевают на полях совместно с овсом.
1) У гороха посевного в стебле плохо развита механическая ткань.
2) Своими видоизмененными листьями (усиками) горох цепляется за прямостоячие стебли злаковых растений и тем самым выносит листья к свету.
13. Укажите не менее 4 приспособлений в строении водных растений к обитанию в водоемах.
1) широкая листовая пластинка;
2) тонкий эпидермис;
3) большое количество устьиц на верхней стороне листа;
4) слабо развитые корни
5) хорошо развита аэренхима (ткань, проводящая воздух)
14. Яблоки многих сортов при долгом хранении становятся рыхлыми и безвкусными. Как объяснить это явление?
1) При долгом хранении разрушается межклеточное вещество. Связь между клетками нарушается и яблоки становятся рыхлыми.
2) Сахара окисляются при дыхании, поэтому сладкость плодов уменьшается.
15. Почему с освоением наземно-воздушной среды у растений развились органы и ткани? Ответ поясните.
1) В водной среде каждой клетке водоросли доступны все необходиме ей ресурсы (вода, углекислый газ, свет). В наземно-воздушной среде у подземной части растения нет света, а у надземной – воды и минеральных солей. Необходимость ими обмениваться привела к возникновению проводящих тканей.
2) Вода более плотная, поэтому она удерживает водоросль, в наземно-воздушной среде для поддержания устойчивости понадобилась механическая ткань.
3) В наземно-воздушной среде количество воды, доступной для растения, ограничено, поэтому понадобилась покровная ткань, чтобы не испарять воду.
4) Корни развились для поглощения воды и удержания растения в почве, листья – для фотосинтеза, стебли – для проведения и механического удержания.
4 – Наружные сухие листья образованы мертвыми клетками
6 – От донца отходят придаточные корни
7 – С помощью луковицы происходит бесполое (вегетативное) размножение
17. Соцветие подсолнуха – корзинка – постоянно обращено к солнцу. Объясните, какой растительный механизм обеспечивает этот поворот.
1) растительные гормоны вызывают увеличение размера клеток, находящихся в тени (вследствие повышения тургора в них);
2) разница в размере клеток изгибает стебель, подставляя соцветие солнцу.
18. Зачем рыхлят почву при выращивании растений?
1) в целях улучшения газообмена в почве и усиления дыхания корней
2) в целях сохранения влаги в почве
19. Объясните, почему семена мака, моркови высевают на глубину 1–2 см, а семена кукурузы и бобов – на глубину 6–7 см.
1) семена мака и моркови мелкие, содержат небольшой запас питательных веществ; если их посеять глубоко, то развившиеся из них проростки не смогут пробиться к свету из-за недостатка питательных веществ;
2) семена кукурузы и бобов крупные, содержат достаточное количество питательных веществ для появления проростков на поверхности почвы
2 – донце – видоизмененный стебель;
6 – из почек луковицы развиваются цветоносные побеги;
7 – луковица – это видоизмененный (укороченный) подземный побег
21. Какой видоизмененный побег изображен на рисунке? Назовите его части, обозначенные цифрами 1, 2, 3, 4, и функции, которые они выполняют.
1) Луковица
2) 1 – сочный чешуевидный лист, в котором запасаются вода и питательные вещества.
3) 2 – почки, обеспечивающие рост побега.
4) 3 – донце, видоизмененный укороченный стебель, обеспечивает транспортную функцию, перемещая от корней к листьям воду и минеральные вещества, а обратно – органические вещества.
5) 4 – придаточные корни, обеспечивающие поглощение воды и минеральных веществ из почвы.
22. Рассмотрите рисунок и определите, какой тип листьев представлен на рисунке. Какие структуры обозначены цифрами 1, 2, 3, 4? Какую функцию выполняет структура под цифрой 1?
1) На рисунке изображен простой лист, так как у него одна листовая пластинка, черешковый лист, так как имеет черешок.
2) 1 – листовая пластинка, 2 – черешок, 3 – прилистники, 4 – основание листа.
3) Фотосинтез и транспирация (испарение воды).
23. Какие биологические особенности подсолнечника нужно учитывать при его выращивании?
1) Подсолнечник является светолюбивым и теплолюбивым растением.
2) Подсолнечник – крупное растение, нуждающееся в плодородных почвах с обилием минеральных веществ.
24. Докажите, что корневище растения является видоизмененным побегом. Приведите не менее трех доказательств.
1) На верхушке корневища имеется верхушечная почка, обеспечивающая рост побега в длину.
2) От корневища отходят придаточные корни.
3) Корневище имеет узлы, в которых находятся рудименты листьев и почек.
4) Внутреннее строение корневища сходно с анатомическим строением стебля.
25. Для улучшения роста растений (картофеля, томатов, капусты) и увеличения их продуктивности производится агротехнический прием – окучивание. Объясните, каким образом окучивание оказывает благоприятное влияние на рост и развитие растений.
1) При окучивании увеличивается рост придаточных корней, за счет этого улучшается минеральное питание растений, что стимулирует рост растений.
2) В процессе окучивания происходит рыхление почвы и уничтожение сорняков.
3) У картофеля присыпание почвы к стеблю увеличивает количество столонов, на которых образуются клубни.
26. Прежде чем засеять поле или засадить огород, почву вспахивают или перекапывают. Какое значение имеет вспашка и копка для жизни культурных растений?
1) Копка и вспашка уничтожают большинство сорняков, разрушая их корневые системы. Уничтожая сорняки, человек избавляет культурные растения от конкуренции с сорняками за воду, свет и минеральные вещества.
2) Копка и вспашка перемешивают почву и равномерно распределяют в ней перегной, поэтому корни культурных растений могут располагаться глубже.
3) Копка и вспашка разрыхляют почву и делают ее легко проницаемой для воздуха и воды.
27. Какие условия необходимы для прорастания семян? Дайте обоснованный ответ.
1) вода – необходима для растворения питательных веществ и протекания химических реакций в семени;
2) тепло (температура) – активизирует работу ферментов и реакции обмена;
3) кислород – нужен для дыхания, реакций окисления органических веществ с выделением энергии, необходимой для прорастания
28. Какие процессы обеспечивают транспорт минеральных веществ в растениях?
1) Минеральные вещества, растворенные в воде, передвигаются по ксилеме за счет корневого давления и транспирации.
2) Корневое давление возникает за счет того, что концентрация солей в клетках корня выше, чем в почве, и вода заходит в корень за счет осмоса.
3) Транспирация – испарение воды с поверхности листьев (на место испарившейся воды присасывается новая).
29. Почему для получения хорошего урожая густые всходы моркови и свеклы надо прореживать? Ответ поясните.
1) эти растения образуют корнеплоды, формирование которых требует значительного объема почвы;
2) прореживание растений ослабляет конкуренцию, способствует развитию корнеплода и приводит к повышению урожая
30. Для размножения белокочанной капусты высаживают в почву кочерыги (видоизмененные стебли) с сохраненными верхушечными почками и корневой системой. Объясните, с какой целью и почему используют такой способ размножения.
1) капусту высаживают таким образом для получения семян;
2) капуста – двулетнее растение, цветет и плодоносит на второй год;
3) в первый год жизни образуются только вегетативные органы (кочан)
31. При выращивании овощных культур в средней полосе России одни растения (свекла, морковь и др.) высеивают семенами ранней весной, а другие растения (томаты, баклажаны и др.) высаживают рассадой при наступлении устойчивого тепла. Объясните почему.
1) морковь и свекла – холодостойкие культуры (развиваются при низких температурах);
2) их семена прорастают ранней весной и могут дать урожай за вегетационный период;
3) томаты и баклажаны – теплолюбивые растения (развиваются при высоких температурах);
4) их высаживают рассадой, т.к. при высеивании семян после наступления тепла они не успеют дать урожай за вегетационный период
32. Какие структуры листа обозначены на рисунке цифрами 1, 2 и 3? Какими тканями они образованы и какие функции они выполняют?
1) 1 - кожица (эпидерма) – покровная ткань; функции – защитная, газообмен, испарение воды (транспирация);
2) 2 – мякоть (мезофилл) листа – фотосинтезирующая (основная) ткань; функция – фотосинтез;
3) 3 – сосудисто-волокнистый (проводящий) пучок (жилка): сосуды, ситовидные трубки и механические волокна; функции – транспорт органических и минеральных веществ, воды и опорная
На этом уроке продолжим изучать процессы, которые характерны для растительного организма. Остановимся подробнее на передвижении веществ и испарении воды. Узнаем, почему происходит листопад, и как прорастают семена.
План урока:
Испарение воды растениями
Растение потребляет из земли минеральные соли, растворенные в воде. Вода требуется для перемещения питательных элементов. Наконец, она нужна для создания органических веществ. Большая же часть воды испаряется листьями растений.
Убедиться в том, что совершается процесс испарения воды у растений очень легко. Возьмем любое растение и введем один из ее листьев, не отрывая его, в чистую сухую прозрачную емкость. Прикроем ватой отверстие емкости и поместим ее на какую-либо подставку. Польем растение теплой водой, оставим его на свету.
Уже через несколько часов на внутренней стенке колбы можно будет видеть капельки воды. Эту воду выделил лист в виде пара. Пар сгустился в капельки воды на стенках колбы.
Опыт показывает, что у растений посредством листьев происходит испарение воды.
Растительный организм способен испарять значительное количество воды, причем у каждого вида по-разному.
Огромную роль в испарении воды играют устьица. Давайте вспомним строение устьиц, для того, чтобы определить какую роль они играют в жизни растений.
Каждое устьице состоит из двух замыкающих клеток, между которыми находится щель. У очень многих растений устьица расположены с нижней стороны листа, но не у всех. Познакомимся на рисунке.
Устьица в жизни растений играют роль форточек, через которые клетки мякоти листа сообщаются с окружающей средой.
Испарение воды во многом зависит от состояния устьиц и условий внешней среды.
Так, днем, на свету, устьица обычно открыты, и испарение идет более активно. Ночью же температура обычно понижается и устьица закрываются. Роль устьиц заключается в регулировании испарения воды у растений. К примеру, в засушливую погоду, когда у растений бывает недостаток влаги, устьица закрываются, и испарения не происходит, так как она необходима для других процессов. И, наоборот, в дождливую погоду, при избытке воды, испарение будет интенсивным. Так проявляется зависимость испарения от условий окружающей среды.
Попробуем выявить, какое значение имеет испарение воды для растений?
Прежде всего, листья, испаряя воду, получают ее из корня и стебля. Вода перемещается и разносит растворенные минеральные соли к органам растений. Соответственно, испарение имеет большое значение в перемещении веществ по растительному организму.
Самое главное значение испарения воды в жизни растений – это предохранение от перегревания солнцем. К примеру, смочите руку и помашите ею – вода испаряется и рука охлаждается. Точно так же в результате испарения воды охлаждаются листья. Причем свою роль регуляторов здесь выполняют устьица. В жаркую погоду в лесу дотроньтесь до листьев деревьев, и вы почувствуете прохладу.
Таким образом, испарение воды в жизни растений имеет приспособительный характер.
Листопад
Еще одним приспособлением растений к снижению испарения воды осенью и зимой считается листопад. Какие же растения можно отнести к листопадным?
У громадного большинства растений листья живут одно лето, поэтому они получили название листопадные. Опадают листья в осенний период и приобретают при этом очень красивую окраску. Что же происходит в листьях в этот период времени?
Весеннюю окраску листьям обеспечивает хлорофилл, в этот период они зеленые. Осенью хлорофилл в листьях разрушается, и они постепенно меняют свою зеленую окраску на желтую, коричневую, оранжевую, красную – самых различных оттенков. Окраску осенних листьев обеспечивают различные пигменты: ксантофилл – пигмент желтого цвета, каротин – оранжевый пигмент, антоцианы – пигменты красного цвета.
Разрушение хлорофилла идет более быстрыми темпами на ярком свету, поэтому в пасмурную дождливую погоду листья дольше сохраняют зеленую окраску. С приходом теплой ясной погоды листья очень быстро приобретают осеннюю окраску.
Листопадные растения мы с вами можем встретить в лесу, парке, на аллеях. Они окружают нас везде, стоит нам выйти на улицу. Примером листопадных растений будут береза, ива, тополь, клен и многие другие.
Листопад является приспособлением к переживанию неблагоприятного времени года. Представьте себе, что наши листопадные растения остались бы на зиму с неопадающей листвой. Листья продолжали бы испарять воду, а добывание ее корнями прекратилось бы из-за промерзания почвы. В этих условиях растениям грозило бы высыхание и гибель.
Помимо этого, вместе с опадающими листьями из растительного организма удаляются находящиеся в листьях ненужные, а иногда и вредные вещества.
Как известно, среди деревьев и кустарников имеются растения, зимующие с зеленой листвой, – сосна, ель, можжевельник и другие. Эти растения получили название вечнозеленые.
Вы уже знаете, что листья этих вечнозелёных растений имеют вид хвоинок и испаряют очень мало влаги. Однако хвоя этих деревьев не вечна. Отрастая каждую весну, она держится у сосны 3–4 года, у ели 6 – 9 лет и более, а затем желтеет и опадает.
Однако, среди хвойных растений встречаются и листопадные виды. К примеру, лиственница в осенний период сбрасывает всю листву. С приходом тепла у нее появляются первые весенние листья – хвоинки.
Вечнозеленые растения встречаются не только у хвойных, но и у цветковых растений есть такие виды. К примеру, брусника, вереск, клюква считаются вечнозелеными кустарничками. Их листья мелкие и плотные, мало испаряют влагу, и поэтому под снегом сохраняются зелеными.
Брусника под снегом
Осенью в смешанном лесу можно встретить листопадные и вечнозеленые растения. Тогда в осеннем лесу можно любоваться не только красными, желтыми, оранжевыми красками, но и зелеными. Очень красив лес осенью! Многие поэты и художники в своих произведениях восхищаются осенним пейзажем.
Передвижение веществ в растении
Передвижение воды и веществ у растения начинается с всасывания корнем из земли питательных растворов. Эти растворы минеральных веществ не остаются в корне, а происходит их передвижение по стеблю.
Выясним, особенности передвижения воды и различных веществ по стеблю.
Возьмем веточку дерева и поместим ее в подкрашенную воду. Спустя сутки вынем ее и разрежем стебель вдоль. На срезе видно, что окрасилась древесина, а кора и сердцевина сохранились неокрашенными. Тогда передвижение воды и питательных веществ в растении осуществляется только по древесине. Здесь находятся длинные трубки, именуемые сосудами. Собственно по ним происходит передвижение воды и минеральных веществ.
Рассмотрим листья на вынутой ветке. Подкрашенная вода поднялась по черешку и жилкам и окрасила листья в красноватый цвет. Стало быть, передвижение воды и минеральных веществ происходит по стеблю и проникает к листьям. В жилках листа также есть сосуды, именно по ним и осуществляется передвижение воды и минеральных веществ.
Данный процесс в растительном организме можно использовать для получения различной окраски цветов. Так получают, к примеру, черную или синюю розу, то есть ту окраску, которая не характерна для данного вида. В магазине можно приобрести синюю орхидею, а через определенное время она потеряет окраску и станет белой.
Постепенное превращение синей орхидеи в белую
Давайте рассмотрим на опыте, как же получают цветы необычной окраски. Возьмем белые хризантемы и поместим их в окрашенную разными оттенками воду. В растении вода будет перемещаться по стеблю, и доходить до цветка, который окрашивается в определенный цвет. Этот опыт очень легко провести в домашних условиях, для этого можно использовать любые белые цветы.
По стеблю происходит перемещение и органических веществ. Как известно, они образуются из углекислого газа и воды в зеленых листьях при солнечном свете. Но мы можем обнаружить органические вещества и в корне моркови, и в клубне картофеля, и в семенах гороха, и в плодах яблони. Значит, образующиеся питательные вещества в листьях не остаются, происходит их передвижение по растению к различным органам.
По какой же части стебля происходит передвижение веществ у растений?
Это можно узнать из следующего опыта. Срежем ветку тополя или ивы. На некотором расстоянии от нижнего ее конца осторожно снимем с ветки кольцо коры. Если потом поместить ветку в воду, то через несколько недель выше вырезки коры образуется наплыв или утолщение. Через определенное время на этом утолщении формируются придаточные корни. Ниже вырезки, на ветке, корни или совсем не появляются, или вырастают очень маленькие. Очевидно, что кольцевая вырезка коры мешает передвижению органических веществ по стеблю.Органические вещества скапливаются выше вырезки в виде наплыва. Именно поэтому здесь формируются придаточные корни. Получается, что органические вещества перемещаются в стебле по коре.
Передвижение органических веществ по стеблю происходит ко всем органам растения: растущей верхушке корня, растущей верхушке стебля, к распускающимся листьям, завязывающимся плодам. За счет этих веществ осуществляется образование и рост органов растения.
В растительном организме происходит не только образование органических веществ, но и их запасание. У однолетних растений они откладываются только в плодах и семенах. А у двулетних и многолетних растений отложение происходит также в различных органах: у хрена – в корнях, у ландыша – в корневищах, у картофеля – в клубнях, у лука и чеснока – в луковицах, у капусты в кочерыге и листьях кочана.
У деревьев и кустарников запасы органических веществ откладываются на зиму в стеблях и корнях. Весною они притекают к распускающимся почкам и развивающимся из них побегам. Это процесс получил название сокодвижение. Наблюдать его мы можем, если увидим сломанную ветку березы или недавно спиленный пень. Вытекающий из растения сок называют пасока. В весенней пасоке, кроме воды и минеральных веществ, содержится сахар. Поэтому березовый сок имеет сладковатый привкус.
Прорастание семян
Цветковые растения рано или поздно образуют плоды и семена. Попадая в благоприятные условия, семена прорастают и дают начало молодым растениям.
Какие же условия необходимы семенам для прорастания?
- Наличие воды – одно из условий прорастания семян. Познакомимся на опыте.
Соответственно, для прорастания семян требуется влага. Она необходима для набухания семян, при этом происходит разрыв кожуры и появление зародыша. Влага кроме того нужна для растворения питательных веществ семени. Зародыш способен потреблять питательные вещества только в жидком виде.
Но семенам разнообразных растений нужно разное количество влаги. К примеру, семенам гороха необходимо столько же воды, сколько они весят сами, семенам пшеницы почти в два раза меньше, а семенам проса даже в три раза меньше.
- Для прорастания семян также важен воздух, рассмотрим это на опыте.
Потребность в воздухе у семян растений неодинакова. К примеру, семенам гороха и фасоли нужно немало воздуха, поэтому они не способны прорастать под водой. Семена риса наоборот, способны нормально развиваться под водой. Им нужно совсем немного воздуха, растворенного в воде.
- Условие необходимое для прорастания семян считается тепло.Различные растения относятся к теплу по-разному. Зерна хлебных злаков начинают прорастать при низкой температуре – +1,+2 0 С. Для зерен кукурузы нужна более высокая температура +10,+12 0 С. Высокая температура требуется тем растениям, родиной которых являются страны с жарким климатом. К примеру, родиной огурцов является Индия, поэтому для прорастания семян необходимо много тепла.
Внутри семени находится живой зародыш растения. Если ему дать необходимые условия – воду, кислород и тепло, он начнет усиленно дышать, питаться и расти. Семя от воды набухает, и кожура лопается. Зародышевый корень и стебель пробиваются наружу. Зародыш превращается в проросток.
Проросток – растеньице, развивающееся из зародыша при прорастании семян. Рост проростка происходит постепенно. В первое время питание проростка осуществляется за счет тех веществ, которые отложены в семени.
У фасоли, гороха, тыквы, то есть у двудольных растений, они находятся в семядолях; у пшеницы, кукурузы, большинства однодольных растений они находятся в эндосперме.
Затем появляется корешок, который укрепляется в почве и начинает всасывать воду и питательные вещества. Вслед за корнями начинает расти стебель с листьями. На поверхности почвы появляются всходы.
По мере роста проростка запасные вещества используются на питание, семядоли сморщиваются и отпадают.
Какие же семена прорастают? Доказано, что из более крупных семян появляются более мощные растения. Объясняется это тем, что в крупных семенах более крупный зародыш и больше питательных веществ.
Для посева пригодны только всхожие семена. У них живой зародыш, и при благоприятных условиях они могут прорасти и дать всходы. Поэтому семена обязательно проверяют на всхожесть.
Для этого отбирают 100 семян, обеспечивают им необходимые условия. У большинства растений семена проращивают в течение 7 дней. Если по истечении этого времени из 100 семян проросло 97, то всхожесть их составляет 97%. Остальные три семени не способны прорасти.
Подготовленные к посеву семена высеваются в разные сроки. От чего же зависит скорость прорастания семян? Определяется она степенью прогрева почвы. В зависимости от требовательности к теплу все растения подразделяются на холодостойкие и теплолюбивые растения. В первую очередь высевают ранние культуры – пшеницу, лен, ячмень, горох морковь и другие. Семена этих растений могут прорастать уже при +1…+3 0 С, а всходы их не страдают от весенних заморозков. Эти растения считаются холодостойкими.
Другие растения, к примеру, кукурузу, просо, томат, сеют в более поздние сроки, когда наступит теплая погода. Это требовательные растения к теплу, привезенные из южных стран.
При посеве семена разных растений заделывают в почву на различную глубину.
Так, семена моркови мелкие, поэтому их сеют на глубину 1-2 см, а более крупные семена кукурузы – на 6-8 см и глубже.
Все вышеперечисленные условия имеют большое значению для получения хорошего урожая.
Испарение воды листьями необходимо растению для того, чтобы вода передвигалась по стебельку от корней к листьям. Таким образом, минеральные вещества попадают во все части и питают растение. Также с помощью испарения влаги растение охлаждается, когда есть опасность его перегрева на солнце.
№ 2. Как влияют на испарение воды растениями условия внешней среды?
При условии тепла и солнечного света испарение воды растениями будет активнее, чем в пасмурную погоду. Аналогично и при условии ветра. Если ветер сильный и сухой, то испарение сильнее, а если погода безветренна – испарения воды минимальны.
№ 3. Какова роль устьиц?
Устьица выполняют роль регуляции испарений у растения.
№ 4. В чём состоит значение воды в жизни растений?
С помощью воды растение получает питательные вещества, растворенные в воде, из почвы. Потом с потоком воды они поступают от корней во все части растения. Благодаря воде протекают все процессы жизнедеятельности растений, включая прорастание семян, развитие корневой системы, цветение, дыхание и фотосинтез.
№ 5. Каково значение листопада?
С приходом холодов все кустарники и деревья сбрасывают листья, чтобы не погибнуть от недостатка влаги. Так происходит, потому что из замерзшей почвы они не могут потреблять достаточное количество воды и питательных веществ. Также за время цветения в листьях накапливается много вредных и ненужных растению веществ, от которых оно успешно освобождается во время листопада.
№ 6. Отчего изменяется окраска листьев осенью?
С приходом осени в листьях растений происходит разрушение хлорофилла, из-за чего его молекулы приобретают желтый и оранжевый оттенок. Из-за этого и листья меняют свою окраску.
Стр. 101
При сильном сухом ветре испарение идёт сильнее, чем в тихую погоду. Чем это можно объяснить?
Это можно пояснить тем, что в тихую погоду молекулы пара практически не двигаются, а потому испарение жидкости происходит медленнее, чем при условии ветреной погоды.
Стр. 101
Проведите опыт, который будет нужен для следующего урока. Поставьте в воду, подкрашенную красными чернилами, молодой побег какого-либо дерева. Через 2—4 суток выньте побег из воды, смойте с него чернила и отрежьте кусочек нижней части. Рассмотрите сначала поперечный срез побега. Что вы видите на срезе?
После того, как нижний кусочек побега был срезан, можно увидеть, что древесина за счет красных чернил тоже окрасилась в красный цвет.
Затем разрежьте вдоль оставшуюся часть побега. Почему появились красные полоски? Окрасившиеся срезы побега принесите на следующий урок.
Мы знаем, что в состав древесины входят сосуды, через которые растение поглощало воду. В местах, где они проходили и образовались красные полоски.
Для растений, как и для любого живого существа, характерны все признаки живого: дыхание, питание, рост, размножение.
Фотосинтез как способ питания характерен только для растительных клеток, в которых есть хлоропласты.
Наука, которая изучает процессы жизнедеятельности в растениях, называется физиология.
Физиология растений- наука, которая изучает закономерности жизненных процессов (фотосинтез, дыхание, минеральное и водное питание, рост и развитие и др.), их сущность и взаимосвязь с окружающими условиями.
Процессы, происходящие в растительных клетках
В живой клетке цитоплазма по большей части состоит из воды.
При потере воды объем цитоплазмы уменьшается, а при поступлении воды увеличивается до первоначального объёма.
Плазмолиз- отставание цитоплазмы от оболочки клетки в гипертоническом растворе вследствие выхода воды из клетки.
Гипертонический раствор- раствор, имеющий более большую концентрацию вещества по отношению к внутриклеточному раствору.
Деплазмолиз- исчезновение плазмолиза.
Эти процессы способны происходить только в живых клетках, так как только живые клетки обладают свойством полунепроницаемости мембран и цитоплазмы.
Длительный плазмолиз приводит клетку к гибели.
Осмотическое давление
Движение воды в клетке зависит от количества соли в межклеточном пространстве и самой клетке.
Движение воды через полунепроницаемую мембрану из области с низкой концентрацией соли в область с высокой концентрацией соли называется осмос.
Если раствор в клетке перенасыщен солями, то вода, которая находится снаружи клетки, стремится его разбавить.
Когда, наоборот, межклеточная жидкость более "соленая", то вода вытекает из клетки в направлении более высокой концентрации ионов.
Давление, которое оказывает раствор на мембрану, называется осмотическим давлением.
Осмотическое давление обусловлено наличием полунепроницаемой перегородки, разделяющей растворы в клетке и вне клетки.
У растворов, не разделенных полунепроницаемой перегородкой, такого явления не наблюдается.
Осмотическое давление связано с такими процессами, как функция поглощения воды, сохранение формы органов, рост и движение растения.
Тургор- напряженное состояние клеточной оболочки. Он зависит от количества воды в клетке.
Тургорное давление- внутреннее давление, которое развивается в растительной клетке, когда в неё в результате осмоса входит вода и цитоплазма прижимается к клеточной стенке; это давление препятствует дальнейшему проникновению воды в клетку.
Тургор обуславливает упругость клеток и тканей, а также открывание и закрывание устьиц листа.
Если тургорное давление в замыкающих клетках большое, то устьичная щель открывается, а если воды становится меньше и тургор уменьшается, то устьичная щель закрывается.
Если кратко, то осмос- это диффузия воды через клеточную мембрану, а тургор- упругость клеток, тканей органов в следствии давления содержимого клеток на их эластичные стенки.
Сосущая сила клетки- сила, с которой вода поступает в клетку.
Она определяется разницей между осмотическим и тургорным давлением.
От этой силы зависит поступление воды в растение и передвижение ее из клетки в клетку
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Движение воды у растений
В листовой пластинке растений происходит фотосинтез и испарение воды (транспирация).
В листе развиты следующие ткани, которые так или иначе контролируют водный режим листа и всего растения:
- покровные ткани защищают лист от высыхания благодаря восковому налету, контролируют испарение воды и газообмен благодаря устьицам
- ассимиляционная ткань (хлорофиллоносная паренхима, мезофилл) осуществляет фотосинтез
- проводящая ткань отвечает за проведение веществ
- механическая ткань придает листу прочность
Транспирация (движение воды и ее испарение через наружные органы) может осуществляться не только через устьица, но и через клетки кожицы верхней поверхности листа, покрытые кутикулой.
Такое испарение воды называется кутикулярная транспирация.
Но испарение воды с верхней поверхности листа незначительное, т.к. лист покрыт восковым налетом и устьица практически там отсутствуют.
Поэтому устьичная транспирация идет намного интенсивнее, чем кутикулярная.
Испарение воды растением способствует передвижению воды и минеральных веществ от корней по стеблю к листьям.
Лист называют верхним двигателем водного тока.
Посмотрите на опыт, демонстрирующий транспирацию растения:
Поставьте в баночку с водой срезанные веточки какого-нибудь растения.
Чтобы исключить прямое испарение воды из банки, налейте на ее поверхность чуть-чуть растительного масла: оно полностью закроет поверхность воды и будет препятствовать ее испарению.
Отметьте на банке уровень воды, и скоро вы заметите, как опускается уровень воды в пробирке.
Это будет происходить благодаря устьичной и кутикулярной транспирации.
Важно отметить, что транспирация у хвойных растений идет медленнее и количество испаряемой воды небольшое за счет ограниченного числа устьиц и плотной кожице хвоинок.
Транспирация способствует защите растения от перегревания, току воды и минеральных веществ по сосудам растения и способствует увеличению нагнетающей работы в корне.
Корневое давление
Корень всасывает из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества.
Условием поступления воды в корень является превышение сосущей силы клеток корня над сосущей силой почвенного раствора.
Сосущая сила в клетках корня возникает вследствие испарения воды листьями (транспирации).
Корень может поглощать воду и перемещать ее в стебель растения и без участия листьев и процесса транспирации.
Этот процесс осуществим благодаря корневому давлению.
Корневое давление- сила, с которой корень нагнетает воду в стебель.
Корневое давление возникает за счёт разницы осмотического давления в клетках корня и почвенного раствора.
Корень считают нижним концевым двигателем водного тока.
Корневое давление играет большое значение весной, ведь листьев еще нет и транспирация не осуществляется, поэтому только за счет корневого давления осуществляется ток воды по растению весной.
Это можно проверить опытом, показывающим силу корневого давления:
Берем растение бальзамина и срезаем его побег, оставив только небольшой пенек и корень в почве, на пенек надеваем стеклянную трубку, через некоторое время вода будет подниматься по трубке и вытекать наружу.
Делаем вывод: корень всасывает воду из почвы и по сосудам корня вода под давлением попадает в стебель растения.
Также силу корневого давления мы можем увидеть в опыте с березой.
Весной, надломив ветку березы, мы увидим, как из ветки маленькими каплями вытекает жидкость, собрав которую мы получим березовый сок, но как исследователи убедимся, что движение воды в растении происходит и одна из причин- это корневое давление.
Вода, на самом деле, способна двигаться против силы тяжести.
Правда, только в очень тонких сосудах- капиллярах.
В этом ей помогают силы поверхностного натяжения.
Пока воздействие этих сил больше, чем давление столба воздуха, жидкость будет стремиться по капилляру вверх.
Можно провести опыт, доказывающий движение воды и минеральных веществ по сосудам растения
Возьмем лист бальзамина или цветок подснежника, опустим в воду с окрашенной водой (чернила для окрашивания, как бы дает замену минеральным веществам) и увидим, что по жилкам (сосудам) поднимается окрашенная вода.
Гуттация
Гуттация- процесс выведения воды в виде капель жидкости на поверхности растения.
Гуттация происходит если количество нагнетаемой корнями воды превышает количество воды, нагнетаемой листьями.
Если в почве достаточно много влаги и в воздухе повышенная влажность, то растение выделяет капельки жидкости на поверхность листьев.
Гуттация также свидетельствует о наличии корневого давления.
Гуттация на листьях клубники:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Питание растений. Дыхание растений. Листопад
Для растений также, как и для любых живых существ, характерно питание.
Без питательных веществ растение может погибнуть.
Выделяют воздушное и почвенное (корневое) питание растений.
Воздушное питание растений.
Животные являются гетеротрофами, то есть питаются готовыми органическими веществами, а растения являются автотрофами, то есть они сами для себя создают органические вещества.
Фотосинтез- это процесс образования органического вещества (крахмала, глюкозы) из углекислого газа и воды с использованием солнечной энергии.
Опыт, доказывающий образование органического вещества, крахмала, в листьях растений:
Растение на несколько дней ставят в темную комнату, чтобы крахмал в листьях был израсходован растением и не образовывался вновь.
На одном листе этого растения закрепим полоску плотной бумаги с двух сторон.
Выставим растение на солнечный свет на час, потом срежем лист, на котором была закреплена полоска бумаги.
Далее опустим его на 1 минуту в кипяток, затем- в горячий спирт.
Промоем лист в воде, а затем в стеклянной чашечке зальём его слабым раствором йода.
Часть листа, на который попадал свет, окрасится в синий цвет.
Участок листа, на который не попадал свет, только слегка пожелтеет от йода.
Вывод: образование крахмала происходит в листьях только на свету.
Отличие дыхания от фотосинтеза:
Дыхание
Фотосинтез
свойственно всем клеткам
характерно только для растений
углекислый газ выделяется
углекислый газ поглощается
образуются сложные химические вещества
Опыт доказывающий выделение кислорода при фотосинтезе:
Почвенное питание растений осуществляется корнями, которые всасывают минеральные вещества в виде водного раствора их солей.
Вода является необходимым условием жизни растений, ведь она растворяет минеральные вещества и способствует транспортировке минеральных веществ по растению.
Минеральные вещества необходимые для растений:
- азот необходим для синтеза белков в клетках, значит для роста растений, формирования новых побегов
- фосфор обеспечивает обмен веществ в клетках растений
- из-за недостатка кислорода в переувлажненной почве замедляется поступление в корни фосфора, в результате снижается содержание общего, органического и нуклеинового фосфора, нарушаются процессы фосфорилирования, энергетические процессы в корнях и белковый обмен
- магний способствует образованию хлорофилла в листьях
- при недостатке калия процессы деления клеток замедляются, отмирают кончики корней.
- кислород растениям нужен для окисления глюкозы и получения АТФ в процессе энергетического обмена
Почвенное и воздушное питание растений- два звена одного физиологического процесса.
Только при достаточном минеральном питании фотосинтез протекает интенсивно, и растения хорошо растут и развиваются, а без процесса фотосинтеза клетки не дополучают органические вещества и происходит нарушение жизнедеятельности всего растения.
Растения являются продуцентами, то есть создают сами органические вещества в процессе фотосинтеза, а значит являются начальным звеном пищевой цепи.
Способность растений с помощью хлорофилла и хлоропластов поглощать энергию солнечного света и использовать ее на образование органических веществ из неорганических определяет их космическую роль в природе.
Дыхание растений
Рыхление почвы обеспечивает доступ кислорода воздуха к корням растений.
Листопад
Листопад- это естественный процесс отделения листа от стебля.
Он является приспособлением растения к перенесению неблагоприятных условий.
Осенью в основании листа многих растений начинает разрастаться отделительный слой, под основанием черешка.
Отделительный слой прекращает поступление соков в лист.
Под ним размножаются пробковые клетки.
Пробковые клетки закрывают место, где был лист, от попадания бактерий, пересыхания и других негативных воздействий.
На схеме видны процессы, которые происходят в растениях во время листопада:
У тропических растений листопад может начинаться перед засухой или в холода.
Таким образом листопад способствует сохранению воды в растении, а в период неблагоприятных условий избавляет от ненужных (вредных) веществ, которые накопились в растении.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Движение и рост растений
Тропизмы- движения, вызванные односторонним воздействием какого-либо фактора внешней среды (света, силы земного притяжения и др.).
Настии- движения, вызванные рассеянным влиянием какого-либо фактора (света, температуры и др.)
Например, если растение изгибается к источнику раздражения, то в этом случае мы говорим о положительных тропизмах и настии.
При отрицательные тропизмах и настии изгибание происходит от источника раздражения.
Фототропизм- ростовая реакция растения на действие света, имеет большое значение, так способствует выносу листьев и стебля к свету, необходимого для жизни зеленного растения.
Геотропизм- ростовая реакция растения на действие силы притяжения.
В большинстве случаев корень обладает положительным геотропизмом (рост по направлению к центру Земли), а стебель отрицательным.
При любом положении проростка в пространстве главный корень всегда изгибается вниз, а стебель вверх.
Хемотропизм- движение растений под влиянием химических веществ.
Фотонастии- движения, вызванные сменой света и темноты.
Цветки одних растений (соцветия одуванчика) закрываются при наступлении темноты и открываются на свету.
Цветки других растений (табака) открываются с наступлением темноты.
Термонастии- движения, вызванные сменой температуры.
Ряд растений (тюльпаны, крокусы) открывают и закрывают цветки в зависимости от температуры.
Рост растений
Рост корня в длину осуществляется за счет деления клеток кончика корня, которые являются верхушечной образовательной тканью- меристемой.
Рост стебля в длину также осуществляется за счет работы верхушечной образовательной ткани.
Корень и стебель растут своими верхушками.
У злаковых растений, обладающих полым стеблем (соломиной), рост происходит не только в верхушке, но и в каждом междоузлии.
Стебель у злаковых состоит из нескольких узлов и междоузлий, и в каждом основании узла идет рост за счёт нахождения там образовательной ткани, этим объясняется быстрый рост стебля злаковых.
Такой рост злаковых растений называется вставочным.
На рост растений, прорастание семян также оказывает влияние температура, количество света и влаги.
При пониженной температуре (+5 ○ С) рост идет очень медленно.
Если температуру повышать до +15 ○ С, то интенсивность роста увеличивается в разы, особенно благоприятна температура +25 ○ С.
Чтобы доказать, что семенам для прорастания необходимо тепло, следует провести следующий опыт: один стакан с влажными семенами поставить в теплое место, а другой - в холодное. Через некоторое время мы заметим, что семена, которые были в теплом месте начинают прорастать, а те семена, которые находились в холодном месте, не прорастают.
Что касается света, то здесь двоякий ответ.
Без солнечного света в растении не идет фотосинтез, то есть жить без солнечных лучей растение не может, однако свет притормаживает рост растений в длину.
В темноте растение активнее растет в длину при наличии органических веществ, которые образовались при фотосинтезе.
Но если длительно держать растение в темноте оно становится хилым, сильно вытягивается, теряет свою окраску, становится бледно-желтого цвета, механические ткани плохо развиты и часто стебель и лист не могут держать свою форму.
Каждое растение нуждается в воде.
Для каждого растения свои нормы влажности почвы.
При недостатке воды растение вянет. Так нарушается тургор клетки, растение испытывает недостаток минеральных солей, падает активность фотосинтеза, снижается концентрация гормонов, влияющих на рост - в конечном итоге всё это может привести к гибели растения.
Вред от избытка воды в почве заключается в том, что доступ воздуха к корням растений затрудняется или совсем прекращается, клетки корня погибают и постепенно гибнет все растение.
Для прорастания семян необходима влага, оптимальная температура, кислород для дыхания.
Но важно учитывать, что хранение влажных семян в зернохранилищах недопустимо.
Ведь именно вода запускает в семенах обменные процессы, при которых усиливается дыхание и активно образуется энергия в семенах, что может вызвать их сильное нагревание.
Если теплота семян не успевает отводиться, то происходит сначала самонагревание, а затем самовозгорание - всё это называется экзотермическая реакция.
Во-вторых, семена поглощая влагу, набухают, а некоторые из них начинают прорастать.
Затем от недостатка влаги проростки погибают.
В-третьих, на влажных семенах может развивается плесень, которая приводит к их порче.
Читайте также: