Základní procesy rostlinného života | Vynikající student

Bylina to je živý organismus. Ať je jeho struktura a vývoj v jakékoli fázi, probíhají v ní procesy, které mohou nastat pouze v živém organismu.

Metabolismus a energie

dostupnost metabolismus rostlina je již dávno vědou prokázána. Tento jev se projevuje různými způsoby. interakce rostliny s prostředím. Rostlina bere potřebné látky a energii z prostředí, recykluje je uvnitř sebe, asimilujea ty zpracované produkty, které nepřispívají k jeho růstu a rozvoji, zdůrazňuje do prostředí.

Tato interakce s prostředím probíhá v rostlině neustále. má dva směry:

• uvnitř sebe rostlina z jednoduchých látek odebraných ze vzduchu a země tvoří složité látky, které se nazývají organické, to znamená, že jsou tvořeny orgány rostliny;
• a také v něm samotném se složité látky, které tvoří rostlinu, rozkládají na jednoduché.

Oba směry metabolismu existují v rostlině současně, vzájemně propojeny mezi sebou. A pokud se jeden ze směrů tohoto metabolismu zastaví, pak rostlina zahynout.

Výživa a fotosyntéza

Rostlina si pro svůj vývoj pomocí svých kořenů bere ze země látky potřebné pro svůj růst – minerály. To je nedílnou a důležitou součástí metabolismu rostliny. Rostlina potřebuje téměř všechny jednoduché látky, které existují na zemi. Potřebuje ale především látky jako dusík, draslík a fosfor.

Buňky kořene rostliny neprocházejí samy o sobě všechny látky ze země, ale pouze ty, které v daném okamžiku potřebuje a potřebuje. Například na jaře rostlina potřebuje více dusíku, ale v létě potřeba dusíku klesá a potřebuje více draslíku и fosfor.

Každý ví, že lidé, kteří pracují přímo se zemí rukama, si určitě ušpiní ruce. To se děje proto, že v zemi je vždy voda a země je mokrá. Pokud vám půda neznečistí ruce, pak je suchá. A pokud jsou v něm vysazeny rostliny, je třeba je naléhavě zalévat.

Na každém, byť sebemenším kořenu rostliny, je plocha pokrytá kořenem chlupy. Jedná se o tzv. sací zónu. Kořenová kůže v této oblasti je pokryta hlenem a ulpívají na ní částice půdy. Minerály v těchto částicích rozpuštěné vodou, která je vždy přítomna v zemi, jsou absorbovány kořenem a putují podél kořene do cév stonku, které přenášejí vodu a minerály do listů, květů a plodů.

Chcete-li dokázat tento pohyb vody s minerály v rostlině, můžete provést jednoduchý experiment: umístěte větvičku jakéhokoli stromu do vody zbarvené inkoustem. Nechte ji v této vodě několik desítek minut stát a poté je třeba větev podél jejího kmene uříznout. Řez bude nabarven na určitou délku, kde měla voda čas stoupnout.

U rostlin existuje takový jev jako kořenový tlak. Díky tomuto jevu dochází k absorpci vody a látek v ní rozpuštěných. V životě můžete často vidět, jak se na řezu rostliny rychle začnou objevovat kapky šťávy z rostliny pod vlivem tlaku kořenů. Stejný jev dává na jaře březovou mízu obdivovatelům tohoto nápoje.

Ale rostliny mají jednu úžasnou vlastnost, kterou nemá žádný jiný živý tvor na zemi. Jsou to skutečné továrny na výrobu živin, které samozřejmě sami využívají. Při této výrobě využívají energii ze slunečního záření, vody a oxidu uhličitého ze vzduchu. A tohle všechno v sobě promění ve škrob. Pravda, ve stravě nekonzumují škrob, ale okamžitě ho přeměňují na glukózu a další látky, které jsou pro rostlinu složitější a potřebné, jako jsou bílkoviny a tuky.

Proces této úžasné transformace se nazývá fotosyntéza. Slovo “foto” znamená světlo a slovo “syntéza” znamená spojení. K této transformaci dochází v buňkách, které mají zelené plastidy zvané chloroplasty. V chloroplastech se vlivem světla tvoří z oxidu uhličitého škrob. Naprostá většina buněk s chloroplasty se nachází v listech rostlin. Ruský vědec K.A. Timiryazev významně přispěl ke studiu tohoto procesu.

Proces tvorby škrobu dosahuje maxima v 10 hodin dopoledne a poté postupně klesá a do 17. hodiny večer se opět zvyšuje. Pro vzdělání škrob velký vliv mají klimatické podmínky. Každý si všiml, že listy rostlin vlivem chladu a nedostatku vláhy žloutnou, a naopak, když je teplo a vlhko, rostliny vypadají jasně zelené a šťavnaté. V mnoha závodech se tento proces zastaví při teplotě +2°C, v jiných při vyšší teplotě.

Pokus, který ukazuje, že se škrob tvoří v listech rostlin na světle, lze provést i doma. Pokojová rostlina s listy by měla být umístěna na tmavém místě po dobu 2-3 dnů. Poté musíte z rostliny odříznout jeden list a vložit jej na několik minut do vroucí vody. Poté je třeba list vložit do horkého alkoholu. Tam zelená barva listu zmizí, protože se chlorofyl rozpustí v alkoholu. Poté se list musí umýt ve vodě a umístit do šálku a naplnit slabým roztokem jódu. List pouze lehce zežloutne, aniž by změnil barvu. To znamená, že rostlina, která byla ve tmě, nevytvářela v listech škrob. To znamená, že proces fotosyntézy je možný pouze ve světle.

V experimentu lze pokračovat. Na stejné rostlině musíte na jednom z listů zajistit kus papírové stuhy. Rostlinu je potřeba umístit na slunné místo. Po dni lze list odříznout. Dále je třeba zopakovat ošetření plechu vroucí vodou, horkým alkoholem a slabým roztokem jódu. Po ošetření jódem část listu, která nebyla pokryta kusem papíru, zmodrá a část, která byla pokryta, zežloutne.

Zkušenosti potvrdí, že škrob se v rostlinách může tvořit pouze na světle, protože se jedná o škrob, který vlivem roztoku jódu zmodrá.

Ujistěte se, že rostlina absorbuje škrob, aby se vytvořil oxid uhličitý, pomůže následující zkušenost. Vezměte dvě rostliny s listy. Oba jsou na několik dní umístěny ve skříni ve tmě. Poté je třeba obě rostliny položit na skleněnou tabuli a umístit přes ně do skleněné čepice. Pod uzávěr s jednou z rostlin se umístí malá nádoba s alkálií. Alkálie mají schopnost absorbovat oxid uhličitý ze vzduchu. Pod dalším uzávěrem je instalována stejná nádoba, ale s roztokem sody, který se stane zdrojem tvorby oxidu uhličitého. Místa, kde se čepice dostávají do kontaktu s tabulí skla, je vhodné natřít vazelínou, která zamezí přístupu vzduchu k rostlinám. Po dni musíte z každé rostliny odříznout list a ošetřit je vroucí vodou, horkým alkoholem a roztokem jódu. Ten list zmodrá; rostlina, ze které byl vyříznut, stála pod kapotou spolu s nádobou s roztokem sody. To znamená, že rostlina měla přístup k oxidu uhličitému. Oxid uhličitý vstupuje do listů spolu se vzduchem průduchy.

Následující pokus prokáže, že škrob vzniká pouze v chloroplastech. Existují rostliny s panašovanými listy, například zelené s bílými plochami. Takovou rostlinou je chlorofyt. Musíte vzít jeden list a zpracovat jej, jako v předchozích experimentech. V důsledku toho zůstanou světlé oblasti listu bez barvy a ty, které byly zelené, zmodrají.

Rostlina přeměňuje škrob získaný v listech na glukóza. Glukóza je jednoduchý cukr a je vysoce rozpustný ve vodě a v této formě se přenáší do všech orgánů rostliny za účelem výživy. Glukóza a minerální látky se podílejí na přeměně na další látky potřebné pro rostlinu. Používají se k výživě rostlinných pletiv, podporují jejich růst a ukládají se do zásoby.

Při fotosyntéze rostlina spolu s organickými látkami produkuje kyslík, který se z rostliny uvolňuje do prostředí. Většina živých organismů na planetě potřebuje kyslík. Proto musí být počet rostlin na planetě Zemi přiměřený k udržení počtu kyslík v atmosféře na stejné úrovni. Nyní atmosféra obsahuje o něco méně než 21 % objemu kyslíku. A tato částka je podporována výhradně rostlinným světem planety. Nemá žádné jiné zdroje kyslíku.

Dýchání rostlin

Stejně jako všechny živé organismy na Zemi potřebují rostliny k dýchání kyslík. Berou ho ze vzduchu a využívají také kyslík, který sami produkují. Stejně jako všechny živé bytosti i rostliny dýchají nepřetržitě, pouze přes den využívají kyslík atmosféraa v noci – ten, který si sami vyrábějí. V tomto případě jsou průduchy rostlin v noci uzavřeny. Rostlina potřebuje k dýchání velmi málo kyslíku. Samy ale produkují a uvolňují do vzduchu mnohem více kyslíku, než spotřebují.

Rostliny potřebují kyslík k přeměně glukózy na vodu a oxid uhličitý. Při této přeměně se uvolňuje energie, stejná energie, kterou rostlina vynaložila na tvorbu škrobu z vody a oxidu uhličitého. Oxid uhličitý, stejně jako kyslík, uvolňuje rostlina průduchy do atmosféry. Pokud dáte rostlinu pod skleněný kryt a vedle ní umístíte nádobu s vápennou vodou a vše umístíte na tmavé místo, po dni se voda ve sklenici zakalí. To ukazuje na přítomnost oxidu uhličitého ve vzduchu, který rostlina uvolňuje. Všechny části rostliny dýchají, dokonce i semena. Pokud dáte kořínky, výhonky, kořenovou zeleninu a semínka do sklenic, sklenice uzavřete plastovými víčky a dáte na tmavé místo a o den později do každé sklenice vložíte hořící svíčku, můžete vidět, jak svíčka jde ven v každé nádobě. A hasí se oxidem uhličitým, který nepodporuje hoření. To znamená, že proces dýchání u rostlin probíhá stejným způsobem jako u všech ostatních živých bytostí: absorbuje se kyslík a uvolňuje se oxid uhličitý.

Při pěstování kulturních rostlin dochází k kypření půdy pod nimi, zejména po deštích, které ji zhutňují. Děje se tak nejen kvůli zlepšení struktury půdy, ale také proto, aby vzduch a s ním kyslík procházel ke kořenům rostlin.

Při skladování zrn semen ve skladech pečlivě hlídají vlhkost vzduchu i samotných semen. Vlhká semena více dýchají a produkují více tepla. Zrno se zahřívá a embrya v něm umírají.

Prach a znečištěný městský vzduch značně narušují dýchání rostlin. Mnoho okrasných rostlin prostě nemůže odolat městské atmosféře, a tak se do města vybírají dřeviny, které jsou na ovzduší nejnáročnější. Jedná se o topoly, třešeň ptačí, lípu.

Samoregulace

Odpařování vody rostlinou

Voda hraje v životě rostlin obrovskou roli, protože se z ní skládají téměř z 90 %. Neustále absorbují vodu ze země. Přebytečná voda je z rostliny okamžitě odstraněna. Kromě toho se rostlina v horkém dni sama ochlazuje odpařováním vody. Odpařování vody je prováděno listy rostliny. Například zelí odebere z půdy 1 litr vody denně a téměř stejné množství se za stejnou dobu odpaří. Mezi rostlinami ve středním pásmu je rekordmanem pro odpařování vody bříza. Během dne odpaří asi 60 litrů vody. Z tohoto důvodu je tráva v březových lesích krátká. Strom jednoduše odebere vodu všem blízkým velkým i malým rostlinám. Voda je vylučována průduchy listů ve formě vodní pára. Rostlina reguluje odpařování vody ze sebe tím, že průduchy úplně otevře nebo je uzavře.

Rychlost odpařování vody rostlinou je ovlivněna klimatickými podmínkami oblasti, ve které rostlina existuje. Rychlost závisí na teplotě vzduchu, světle, vlhkosti vzduchu a půdy, rychlosti větru a jasu slunce.

Čím teplejší, jasnější slunce, silnější vítr, sušší vzduch, tím více rostlina potřebuje vypařte svou voduna podporu svého životně důležitá činnost. V suchých oblastech získávají rostliny speciální orgány a vlastnosti, které je chrání před intenzivním odpařováním vody. Patří sem silná kůže stonků a listů a voskový povlak na rostlinách ze suchých tropů a mnoho chlupů, které pokrývají pokožku před přehřátím a zachycují ranní rosu, a velmi drobné listy, jako u pouštních rostlin.

Листопад

V mírných zeměpisných šířkách si lidé v podzimních měsících užívají nebývale krásnou podívanou. Lesy a městské parky jsou oděny do zlata a karmínu. Ale uplyne několik týdnů a rozzlobený předzimní vítr trhá zlaté a červené listí z keřů a stromů a pokládá je jako koberec na cesty a trávníky. Takhle to končí listový pád na stromech v mírném podnebí.

Signál pro zničení zelené barvy listů je dán o pokles denních hodin. Stromy a keře musí shodit listy, aby v zimě nedocházelo k odpařování vody, protože kořeny v zimě přestávají absorbovat vodu z půdy.

Opad listí také chrání stromy a keře před letním hromaděním škodlivých látek. Rostliny se s nimi rozcházejí spolu se svými listy. V mírném podnebí téměř všechny rostliny shazují listy, kromě brusinek. Ona je evergreen rostlina. Pokud u listnatých rostlin list žije 5 měsíců, pak u brusinek vydrží 1 rok.

Existuje mnoho rostlin, které díky klimatickým podmínkám velmi rychle rostou, kvetou a plodí, a to vše zvládají při příznivém klimatu. Jedná se především o pouštní a polopouštní rostliny. Mezi těmito rostlinami je hodně letniček, například jednoleté máky, ale najdou se i trvalky. Zpravidla se jedná o rostliny z čeledi Liliaceae, které mají cibuloviny. Například hyacinty, tulipány, corydalis, sasanky. V létě horní část takových rostlin odumírání.

Růst rostlin

Jak růst rostliny jsou vždy dobře viditelné. Naprostá většina z nich to dělá velmi rychle. Například bambusy rostou velmi rychle. Některé druhy dávají metrové přírůstky za den. Rostliny se zvětšují nejen do délky, ale i do tloušťky. Během vegetačního období se zvětšují, při dostatečném slunečním záření odebírají ze vzduchu živiny, vodu a oxid uhličitý.

Růst délky je zajištěn rozdělení buňky apikálních a interkalárních tkání. Jiné buňky přeměňují jeden typ pletiva na jiný, například poupata na výhonky, listy na ostny, květy na plody. Jak se rostlina vyvíjí, nejen roste, ale také se transformuje.

Tkaniny plní různé role, mají vážné rozdíly ve struktuře a účelu. Rychlost dělení jejích buněk ovlivňuje růst rostliny. Vzdělávací tkáňové buňky rostou a dělí se a znovu rostou. Po určité době však některé z těchto buněk ztratí schopnost dělení. Takové buňky dostávají jinou, hustší skořápku a vykonávají jiné funkce, to znamená, že se tvoří tkáň pro jiný účel a samotná rostlina transformuje.