6-й класс Биология Пасечник Учебник §19 «Фотосинтез». Цитаты из учебника 2023 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения, а также для дистанционного обучения в период невозможности посещения образовательного учреждения.
Учебник по биологии 6 класс § 19.
<< § 18 Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ § 20 >>
§ 19. ФОТОСИНТЕЗ
ВСПОМНИТЕ:
1. Какие вещества входят в состав растений?
2. Какие органические вещества вы знаете?
3. Какова роль хлоропластов в жизни растений?
В конце XVIII в. учёные с помощью опытов выяснили, что для нормального роста и развития растениям необходимы вода, минеральные и органические вещества. Вы уже знаете, что воду и минеральные вещества растение получает из почвы. Откуда в растении берутся органические вещества? Где они образуются? Учёные нашли ответы на эти вопросы. Они установили, что такие органические вещества, как сахар и крахмал (углеводы), образуются из углекислого газа и воды в клетках, содержащих хлоропласты (рис. 77), и только при участии света.
Процесс образования органических веществ из неорганических (углекислого газа и воды) в хлоропластах с использованием энергии света называют фотосинтезом (от греч. фотос — свет, синтез — соединение) (рис. 78).
Фотосинтез происходит только в тех клетках, которые содержат хлоропласты. В хлоропластах имеется зелёный пигмент хлорофилл, который придаёт растению зелёную окраску. Именно он улавливает энергию света, необходимую для образования органических веществ.
У большинства высших растений фотосинтез происходит в клетках листьев. В связи с этим строение листьев связано с приспособлениями для улавливания света: широкая и плоская листовая пластинка; листья, расположенные на стебле так, чтобы они не затеняли друг друга; прозрачная кожица, через которую свет проникает внутрь листа. Но у некоторых растений, например кактусов, фотосинтез протекает в клетках стебля, содержащих хлоропласты.
Углекислый газ, необходимый для фотосинтеза, растение поглощает из воздуха. В растениях, как правило, образуется больше органических веществ, чем может быть немедленно израсходовано для роста и других жизненных процессов. Неиспользованная часть органических веществ запасается в семенах, клубнях, луковицах и других органах растений. Наиболее важным и часто запасаемым растениями веществом является крахмал.
Роль фотосинтеза в природе и жизни человека.
Созданные в процессе фотосинтеза органические вещества — источник пищи и энергии для всего живого на Земле. За миллиарды лег на нашей планете накопились большие запасы органических веществ в виде каменного угля и торфа. Всё это бывшие растения, в которых запасена преобразованная солнечная энергия.
В процессе фотосинтеза растения выделяют кислород. Именно благодаря фотосинтезу поддерживается постоянство газового состава в атмосфере. В атмосфере содержится около 21 % кислорода и 0,03% углекислого газа.
В использовании растением солнечной энергии проявляется связь между Землёй и космосом. На «космическую роль растений» указывал известный русский учёный Климент Аркадьевич Тимирязев. Благодаря фотосинтезу ежегодно запасается огромное количество преобразованной солнечной энергии. Поглощение в процессе фотосинтеза углекислого газа служит препятствием для увеличения его содержания в атмосфере. Человек широко использует продукты фотосинтеза не только в пищу, но и в хозяйственной деятельности как строительный материал, сырьё для производства вискозного шёлка, бумаги, спирта, лекарственных препаратов и др.
Зелёное растение, используя энергию солнечных лучей, само создаёт органические вещества из неорганических (углекислого газа и воды), выделяя при этом кислород. Значит, оно не нуждается в получении органических веществ из окружающей среды. Поэтому зелёные растения относят к автотрофным (от греч. автос — сам и трофе — пища) организмам.
Таким образом, у растений можно выделить два типа питания: минеральное, обеспечивающее растение водой и минеральными веществами, и фотосинтез, в процессе которого образуются необходимые органические вещества.
ЗАПОМНИТЕ
Хлоропласты • Фотосинтез • Хлорофилл • Космическая роль растений
ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ (стр.101)
- Что такое фотосинтез?
- Какие приспособления к улавливанию световой энергии имеют растения?
- Какова роль хлорофилла в процессе фотосинтеза?
- Почему зелёные растения относят к автотрофным организмам?
- В чём проявляется космическая роль растений?
ПОДУМАЙТЕ!
Почему можно считать, что жизнь на нашей планете в современном её виде зависит от фотосинтеза?
Можно ли утверждать, что строение листа приспособлено к осуществлению фотосинтеза?
Моя лаборатория
Климент Аркадьевич Тимирязев (1843–1920) — один из основоположников русской школы физиологов растений.
Задачей ботаника-физиолога он считал не только описание и объяснение явлений жизни растений, но и управление процессами их жизнедеятельности. Научные труды Тимирязева были посвящены вопросам питания и засухоустойчивости растений. Изучая рост и развитие растений в искусственной почве, учёный доказал необходимость использования удобрений. Результаты его исследований доказывали необходимость для культур наличия мощной корневой системы, полноценного освещения и качественных подкормок. Физиологию растений, наряду с агрохимией, учёный справедливо считал основой рационального земледелия.
Главные исследования Тимирязева касались фотосинтеза. До него было известно, что на свету растения преобразуют углекислый газ и воду в органические вещества, но как это происходит, учёные не понимали. Тимирязев на основе результатов своих опытов показал, что свет усваивается благодаря сложным процессам, происходящим в хлоропластах, которые придают растениям зелёную окраску.
Изучение фотосинтеза привело учёного к выводу о «космической роли растений». Именно так озаглавил он лекцию, которую прочитал в 1903 г. в Лондонском королевском обществе. В ней он указал: «Растение — посредник между небом и землёю. Оно — истинный Прометей, похитивший огонь с неба. Похищенный им луч солнца горит и в мерцающей лучине, и в ослепительной искре электричества. Луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта.
Именно растения, использующие для питания энергию солнечного света, создают первичное органическое вещество, еду для животных. Именно они поддерживают постоянство химического состава атмосферы, выделяя кислород, необходимый для дыхания всех живых организмов».
Учёный активно трудился всю жизнь — написал более сотни научных статей. Именем профессора назван государственный аграрный университет, улицы и множество других объектов. Заслуги Тимирязева признаны во всём мире. Он являлся членом Лондонского королевского общества, почётным доктором многих университетов, членом-корреспондентом Эдинбургского ботанического общества.
ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
В настоящее время в теплицах для выращивания растений всё чаще применяют методы гидропоники и аэропоники.
Гидропоника — выращивание растений в питательном растворе, содержащем все необходимые для их питания вещества (рис. 79, а).
Аэропоника — это воздушная культура растений. При этом способе корневая система находится в воздухе и автоматически (несколько раз в течение часа) опрыскивается слабым раствором минеральных солей (рис. 79, б).
При использовании этих технологий процесс поглощения питательных веществ происходит быстрее, а дополнительный кислород стимулирует более быстрое развитие корневой системы. Также при выращивании растений используется меньше воды, что особенно важно при промышленном выращивании сельскохозяйственной продукции.
Применяя данные технологии в закрытых помещениях, можно регулировать концентрацию углекислого газа в воздухе, благоприятную для фотосинтеза, влажность и температуру воздуха, а также продолжительность и интенсивность освещения. В настоящее время разрабатываются компьютерные программы, обеспечивающие автоматическое регулирование этих процессов и контроль за ними.
Создание идеальных условий для роста растений обеспечивает получение более высоких урожаев лучшего качества и за более короткие сроки. Но следует отметить, что в настоящее время внедрение этих технологий требует больших капиталовложений.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
- Фотосинтез — важнейший процесс, благодаря которому возможна жизнь на Земле. Ежегодно зелёные растения синтезируют большое количество органического вещества, поглощают около 600 млрд т углекислоты, выделяют в атмосферу 400 млрд т свободного кислорода. Благодаря фотосинтезу ежегодно запасается огромное количество преобразованной солнечной энергии. Изучив параграф учебника и информацию из дополнительных источников, подготовьте сообщение «Роль зелёных растений в обеспечении энергией живых организмов на нашей планете». Обсудите этот вопрос с учащимися класса.
- Люди специально озеленяют города, особенно промышленные районы. Объясните, с какой целью это делается. Выясните, какие растения высаживают в вашем городе для этой цели.
- Давайте докажем, что для образования органических веществ в листьях растениям необходим свет. В процессе фотосинтеза образуются органические вещества и кислород. Поставим следующий опыт.
- Возьмём два листа: один — с растения, стоявшего на свету, другой — с растения, находившегося 2–3 дня в темноте.
- Прокипятим листья в спирте, затем промоем их в воде.
- Нанесём на листья раствор йода в йодистом калии. На рисунке 80 видно, что окраска листьев неодинакова: лист растения, находившегося на свету, окрасился в сине-фиолетовый цвет из-за наличия в нём крахмала. Крахмал образуется в листе в процессе фотосинтеза. С листом растения, стоявшего в темноте, этого не произошло, так как в нём нет крахмала (рис. 80). Значит, для образования крахмала в листьях необходим свет.
- Для того чтобы доказать образование кислорода в процессе фотосинтеза, поставим следующий опыт.
- Возьмём веточки водного растения элодеи и поместим в банку с водой, предварительно обогащённой углекислым газом.
- Накроем растения воронкой, на которую надета наполненная водой пробирка (рис. 81).
- Поставим банку на яркий солнечный или электрический свет. Вскоре в пробирке мы увидим выделение пузырьков газа. Когда пробирка наполнится газом, с помощью тлеющей лучинки выясним, что это за газ. Если лучинка вспыхнет ярким пламенем, это будет подтверждением того, что в пробирке кислород. Следовательно, растение на свету выделяет кислород.
- Решите задачу. Подсчитано, что в солнечный день зелёная листва общей площадью 25 м2 даёт за час столько кислорода, сколько требуется для дыхания одному человеку за это же время. Дыхание скольких человек может обеспечить один дуб с общей площадью листвы 1500 м2? Дубовая роща из 50 одинаковых дубов?
Вы смотрели: Биология Пасечник Учебник §19 «Фотосинтез» (6-й класс). Цитаты из учебника 2023 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения.
<< § 18 Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ § 20 >>