Воздух в жизни растений
Для нормального роста и развития растениям нужны вода, питательные вещества, тепло, свет и воздух. Воздух нужен растениям для дыхания, т.е. газообмена между растением и окружающей средой. Из воздуха растения получают необходимый кислород и углекислый газ для множества физиологических процессов/
В растении на свету происходит фотосинтез — процесс образования органических соединений под действием энергии солнечного света, с поглощением углекислого газа и выделением кислорода. Другими словами посредством фотосинтеза происходит запас энергии, которую растение сможет использовать позже, а кислород является побочным продуктом этой реакции. Вот упрощённое уравнение фотосинтеза:
Привожу его здесь, чтобы облегчить понимание процессов, происходящих в растении постоянно. Уравнение простенькое, из учебника биологии, но мало кто его помнит. А ведь это основа основ, в этой строчке и в этом процессе объясняется, почему для растения важны именно факторы внешней среды, приведённые в начале статьи.
Растение на 45-50% состоит из углерода, он входит в состав органических соединений растения, углерод необходим для роста, для увеличения массы вегетативных органов проще говоря. Но в растительном организме происходит множество процессов, в которых участвуют другие химические элементы, которые находятся в земле и вносятся вместе с удобрениями. Я веду к тому, что одним углеродом сыт не будешь. В процессе фотосинтеза поглощается углекислый газ и выделяется кислород. Но в растительном организме темноте и на свету происходит противоположный процесс – дыхание – окисление органических веществ (синтезированных растением ранее) с выделением энергии:
Как видно из уравнения, в ходе этого процесса поглощается кислород и выделяется углекислый газ, именно поэтому считается, что нежелательно, чтоб в спальне было много растений. Потому что углекислый газ, который днём используется в процессе фотосинтеза, ночью выделяется в атмосферу. Но, в защиту растений, нужно сказать, что растения выделяют ничтожное количество углекислого газа, которое вряд ли способно существенно изменить состав воздуха в помещении. Кроме того в ходе дыхания растений выделяется вода, происходит увлажнение воздуха, хотя и очень незначительное.
Для того, чтобы регулировать процессы дыхания и фотосинтеза можно использовать свет. При достаточной интенсивности освещения фотосинтез преобладает над процессом дыхания. Если света мало, дыхание преобладает над фотосинтезом, диссимиляция преобладает над ассимиляцией, растение истощается, вследствие рост замедляется или прекращается. В этом случае подкормки будут неэффективными, пока растение не получит достаточного количества света.
Воздух на 78% состоит из азота, на 21% из кислорода и на 0,04% из диоксида углерода. Такой состав хорошо подходит растениям. В отсутствии света в комнате повышается концентрация углекислого газа, поэтому желательно в тёплое время года почаще проветривать квартиру, но следите, чтоб растения не стояли на сквозняке. Большая часть растений желательно выносить на свежий воздух, в сад или на балкон.
Негативно на растения влияют примеси, которые могут содержаться в воздухе. Если растения находятся на кухне, нужно следить, чтоб на них не попадал пар, они не поддавались действию слишком высоких температур.
Несколько простых правил:
Воздух в жизни растений и животных
Воздух играет огромную роль в жизни растений. Основополагающими компонентами необходимыми для роста и жизни растений являются кислород, углекислый газ, водные пары и почвенный воздух. Кислород необходим для дыхания, а углекислый газ для углеродного питания.
Кислород жизненно необходим для всего живого. Растения не могут прорастать без насыщения кислородом. В этом элементе нуждаются и корни и листья, и стебли растений.
Углекислый газ проникает в растение путем внедрения через его устьица в среду листа, попадая в клетки. Чем выше концентрация углекислого газа, тем лучше становится жизнь растений.
Также воздух играет особую роль в формировании механических тканей у наземных растений. Он служит им окружающей средой, защищая от воздействия ультрафиолетовых лучей.
Движение воздуха немаловажно для благоприятного роста растений. Горизонтальное движение воздуха иссушает растения. А вертикальное способствует распространению пальцы, семян, а также регулирует тепловой режим на различных территориях.
Животные, как и растения, нуждаются в воздухе. Возраст, пол, размер и физическая активность напрямую связаны с потребляемым количеством воздуха.
Организм животных очень чувствителен к недостатку кислорода. Из-за пониженной кислородной концентрации у животных перестают окисляться потребляемые белки, жиры и углеводы. Это приводит к накоплению вредных токсических веществ в организме.
Воздух в жизни человека
Воздух является жизненно необходимым фактором для человека. Он разносится кровью по телу, насыщая каждый орган и каждую клетку организма.
Именно в воздухе происходит тепловой обмен человеческого организма с окружающей средой. Суть этого обмена заключается в конвекционной отдаче тепла и испарении влаги их легких человека.
Также воздух выполняет защитную для организма функцию: разбавляет химические загрязнители до безопасной концентрации. Это способствует снижению риска отравления организма химикатами.
С помощью дыхания человек насыщает организм энергией. Атмосферный воздух состоит из множества элементов, но его состав может меняться. Причиной этому служит производственная и техногенная деятельность человека.
Во время выдоха человек возвращает на четверть меньше вдыхаемого кислорода и в сто раз больше углекислого газа. Человеку необходимо ежедневно вдыхать 13-14 м3 воздуха. Содержание кислорода в организме здорового человека практически не меняется. Но если этого элемента не хватает, то в организме происходят сбои, учащается пульс.
Углекислый газ также важен для организма, но в определенных количествах. Повышение концентрации газа вызывает головную боль или шум в ушах.
Кислород способствует избавлению человеческого организма от углекислоты, в которой накоплены яды и токсины. Если человек редко выходит на свежий воздух, поверхностно дышит, или в воздухе содержится малая концентрация кислорода, человеческий организм переносит отравление, приводящее к различным заболеваниям.
Загрязнение окружающей среды атмосферы
В мире существует огромное количество веществ, загрязняющих атмосферу. Эти вещества вырабатываются как человеком, так и самой природой. Источниками, загрязнения атмосферы являются: тепловые электростанции и теплоцентрали, автотранспорт, цветная и черная металлургия, химической производство и другие.
Деятельность человека способствует выбросу золы, сажи, пыли. Также в атмосферу попадают минеральные кислоты, органические растворители.
Природные катаклизмы также выбрасывают в атмосферу различные вещества. При извержениях вулканов, пылевых бурях и лесных пожарах выделяются: пыль, диоксид серы, оксиды азота и углерода.
Влияние воздуха на растения (роль)
Воздух является для растений источником углекислого газа, потребляемого в процессе фотосинтеза, и кислорода, необходимого для дыхания, а также атмосферной влаги. Кроме того, воздух — это та материальная среда, которая окружает тело наземных растений, поэтому может оказывать на них и механическое влияние.
Влияние углекислого газа на фотосинтез
Содержание углекислого газа в воздухе отражается на фотосинтезе, а, следовательно, на росте и развитии растений. Увеличение его концентрации до определённого предела приводит к усилению фотосинтеза, а при очень высокой его концентрации (2,5-20%) интенсивность фотосинтеза понижается.
Различные примеси, попадающие в воздух, вредны для растений. Твёрдые частицы оседают на листьях и резко снижают интенсивность фотосинтеза.
Влияние сернистого и выхлопных газов на растения
Влияние ветра на растения
Механическое действие воздуха связано с его движением. Ветер может оказывать прямое и косвенное влияние на растения. Сильные ветры часто ломают деревья, выворачивают их с корнем. Постоянно дующие в одну сторону ветры вызывают различные деформации роста деревьев: наклон стволов, однобокость кроны (рис. 60). На высоких горах и по берегам морей встречаются флагообразные формы крон деревьев (рис. 61). Материал с сайта http://doklad-referat.ru
Ветер резко повышает испарение воды с поверхности листьев, снижает интенсивность фотосинтеза. Но ветер играет в жизни растений и положительную роль, которая заключается в опылении растений и разносе плодов и семян. Косвенное влияние ветра заключается в изменении им режима других экологических факторов. Например, в лесу, раскачивая кроны деревьев, изменяет световой режим; в городах ветер — распространитель загрязнённого воздуха.
Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
Дыхание растений
Растения, как все живые организмы, в процессе дыхания поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Газообмен у них происходит через устьица на листьях, а также через чечевички на стеблях и трещины в коре. Внутри тканей кислород следует по межклетникам, потом проникает в клетки. Доступ кислорода ко всем органам растения — одно из основных условий жизни. При плохой обработке почвы или на переувлажненных почвах корням растений не хватает воздуха и, следовательно, кислорода. Поэтому при застое воды на отдельных участках поля большинство растений погибает. Ведь растения, так же как люди или животные, умирают без кислорода. Но у них потребность в кислороде меньше, чем у животных, и у них нет таких сложных органов дыхания.
Дыхание — это поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа, а также использование кислорода для окисления органических веществ с освобождением энергии (Рис.1).
Рис.1 Сравнение дыхания и фотосинтеза растений
| Дыхание | Признак | Фотосинтез |
| Кислород | 1.Поглощаемый газ | Углекислый газ |
| Углекислый газ | 2.Выделяемый газ | Кислород |
| Чечевички, устьица, кожица семян и т.д. | 3.Пути газообмена | Только через устьица |
| Во всех живых клетках | 4.В каких клетках происходит | Только в зеленых клетках, содержащих хлорофилл |
| Получение и использование энергии из питательных веществ на рост и развитие | 5.Роль в жизни растений | Запасание энергии света в виде питательных веществ |
Во время дыхания часть органических веществ расходуется. Например, прорастающее зерно теряет 3-10% сухого вещества. Чем более неблагоприятна oкружающая среда для прорастания, тем больше требуется питательных веществ и тем интенсивнее дыхание проростка. Энергия, выделяемая во время дыхания, затрачивается на рост и развитие органов растений. Подтвердим опытным путем поглощение прорастающим семенем кислорода и выделение им углекислого газа (Рис.2).
Рис.2 Поглощение кислорода и выделение углекислого газа прорастающими семенами (1-влажные семена, 2-сухие семена)
Возьмем 2 широкогорлые стеклянные банки и в одну из них положим проросшие семена гороха (20-30 шт.). В другую — столько же сухих, непроросших семян гороха. Банки плотно закрываем крышками и ставим в теплое место. Через неделю в банку с сухими семенами опустим горящую свечу. Свеча не потухнет, будет продолжать гореть. Поскольку дыхание сухих семян замедленное, за неделю они не успели поглотить весь кислород из воздуха в банке.
В банке с проросшими семенами свеча сразу же погаснет. Почему? Проросшие семена дышат интенсивно, поэтому они поглотили весь кислород в банке и насытили воздух углекислым газом. Во время набухания и прорастания семян и дальнейшего развития растений дыхание в тканях усиливается. Межклеточные воздушные пространства в тканях растений облегчают движение газов.
Влияние различных условий на дыхание растений
Интенсивность дыхания у разных частей растения неодинакова. Наиболее высока она у молодых быстро растущих органов и тканей. С окончанием периода активного роста растений дыхание их тканей ослабевает. Активнее дышат высокогорные и светолюбивые растения (по сравнению с теневыносливыми). Дыхание растений усиливается с повышением температуры, когда речь идет о потеплении. Но в зной оно ослабевает, а при 45-50°С почти прекращается. Таким образом, на дыхание растений влияют различные факторы.
1. Влияние воды. Сухие семена (10-12% влаги) дышат очень слабо. Если содержание влаги в семенах достигает 33%, то дыхание усиливается, расход питательных веществ увеличивается, и семена начинают прорастать. Поэтому при хранении в зернохранилищах влажность зерна не должна превышать 12-14%. Только в таких условиях семена могут долго храниться.
3.Влияние света. При наличии достаточной освещенности дыхание растений ускоряется. Теневыносливые растения дышат слабее светолюбивых. Если поместить молодые проростки в темное место, их дыхание немного замедлится.
4.Влияние воздуха. Всему живому на Земле, кроме некоторых бактерий, необходим кислород. Мы дышим воздухом, в котором кислород находится в определенном соотношении с другими газами (азот, инертные газы, углекислый газ).
Когда в воздух попадают отходы промышленного производства, это соотношение изменяется, что может оказаться губительным для растений, животных и человека.
В последнее время можно часто слышать выражения озоновые дыры, и парниковый эффект. Эти явления связаны с состоянием воздушной оболочки Земли. Накопление вредных веществ в атмосфере оказывает отрицательное воздействие на все живое, и на растения в том числе. Их дыхание замедляется.
Какие же вещества загрязняют воздух? Вот главные из них:
1.Углекислый газ, выделяемый всеми живыми организмами, обитающими на Земле.
2.Отходы производства и газы, выделяемые заводами и фабриками, прежде всего угарный газ, зола, сажа, пыль, копоть, дым.
3.Выхлопные газы автомобилей.
4.Ядовитые газы, выделяемые синтетическими веществами, созданными химическим путем.
5.Пылевые частицы ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве.
Рост и развитие растений в условиях загрязненной атмосферы замедляются.
Они быстро подвергаются различным вредным воздействиям. Таким образом, воздух необходим не только для надземных органов растений, но и для корней, находящихся в почве. Если не будет обеспечен достаточный приток воздуха к корням, их дыхание замедлится, и они погибнут. Если корни постоянно покрыты водой, они загниют. Корни обеспечивают всю надземную часть растения питательными веществами и водой. Без них само растение неминуемо погибнет.
Роль зеленых растений:
1.Создание органических веществ.
2.Поступление кислорода в атмосферу
3.Поддержание постоянного содержания углекислого газа.
4.Участие в создании почв.
Зеленые растения запасают энергию космического светила — Солнца в виде органических веществ, используемых живыми существами нашей планеты.
Дыхание — это процесс, происходящий во всех живых организмах: поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Кислород используется для окисления органических веществ, чтобы извлечь из них энергию. Растения запасают энергию солнечного света в виде органических веществ в ходе фотосинтеза и используют эту энергию, окисляя вещества в ходе дыхания, В целом, растения интенсивнее фотосинтезируют, чем дышат.
Фотосинтез. Воздушное питание.
Какое значение имеет воздух для растений, животных и человека
Воздух жизненно необходим для дыхания, роста, развития, метаболизма растений, животных и человека на Земле.
Значение для растений
Для роста и фотосинтеза воздух поступает в растения через органы воздушного питания (корни и листья). В процессе фотосинтеза, они получают углекислый газ и выделяют кислород в окружающую среду.
При дыхании растения, наоборот, берут из воздуха небольшую долю кислорода, выделяя углекислый газ. Причём днём, под действием солнечного света растения выделяют его больше, чем потребляют, а ночью поглощение кислорода происходит корнями из почвы.
В почве при воздушном воздействии образуются вещества для полноценного развития корней (калий, фосфор, азот). При дуновении ветра регулируется тепловой режим, осушаются деревья, растения и почва, рассеиваются семена.
Значение для животных
Животные могут дышать:
При дыхании воздух попадает в организм животных, с кровью разносится по телу. Благодаря кислороду происходит окисление в организме белков, жиров, углеводов, в результате чего выделяется энергия. Энергия тратится на работу всех органов животных.
Значение для человека
Воздух используется в промышленности и в быту, например, для авиации, горения, земледелия. Под его воздействием происходит тепловой обмен человека с внешней средой. Кислород участвует в дыхании и в окислительно-восстановительных процессах организма.
Внутри человеческого тела лёгкие очищают кровь при помощи вдыхаемого кислорода. При этом кровь несёт полезные вещества ко всем органам тела, а переработанные вещества приносит через сердце прямо в лёгкие, где кровь очищается через лёгочный фильтр.
Важную роль для человека имеет температура, загрязнённость и влажность воздуха. Причём вредна как недостаточная влажность, так и повышенная.
Нормой влажности считается 30—65 процентов.
Изменение этого гигиенического значения отражается на самочувствии человека, появляется утомляемость, аллергия и прочие заболевания.
Значение воздушной среды огромное, потому что под ее действием происходят все основные процессы жизнедеятельности растений, животных, человека, птиц, бактерий и всего живого на Земле.
