I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ВСЕ ЛИ ОРГАНЫ РАСТЕНИЙ ДЫШАТ?

• Авторы
• Файлы работы
• Наградные документы

Низамов Э.З. 1

---

1филиал МОБУ лицей с. Булгаково СОШ с. Ольховое МР Уфимский район РБ

Работа в формате PDF

533.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьника

1. Введение………………………………………………………………………..3-4

2.1. Как протекает процесс дыхания.........................................................................5

2.2. Дыхание – это сложный процесс ….................................................................6

2.3. Взаимосвязь процессов фотосинтеза и дыхания ………...…………………7

2.4. Сопоставление процессов дыхания и фотосинтеза………….……………...8

2.5. Как помочь растениям дышать?........................................................................8

2.6. Все ли органы растения дышат?........................................................................9

Эксперимент 1. « Сравнение дыхания человека и растений..…………………..10

Эксперимент 2. «Дышат ли все органы растений?..………………………..……10

Эксперимент 3. « Как дышат листья?»…….……………………………………..11

Эксперимент 4. «Дышат ли корни растений»…………………………….……...11

Эксперимент 5. «Дышат ли семена?»………………………………………….....11

Эксперимент 6. «Выделение углекислого газа»…………………………….…..12

IV. Заключение……………………………………………………………………..13

1. Список использованной литературы…………………………………...........14

Приложения.

1. Введение

Дыхание — процесс универсальный. Оно является неотъемлемым свойством всех организмов, населяющих нашу планету, и присуще любому органу, любой ткани, каждой клетке, которые дышат на протяжении всей своей жизнедеятельности. Дыхание всегда связано с жизнью, тогда как прекращение дыхания — с гибелью живого[6].

Жизнь организма в целом, как и каждое проявление жизнедеятельности, необходимо связаны с расходованием энергии. Клеточное деление, рост, развитие и размножение, поглощение и передвижение воды и питательных веществ, разнообразные синтезы и все другие процессы и функции осуществимы лишь при постоянном удовлетворении обусловленных ими потребностей в энергии и пластических веществах, которые служат клетке строительным материалом [8].

Источником энергии для живой клетки служит химическая (свободная) энергия потребляемых ею питательных веществ. Распад этих веществ, происходящий в акте дыхания, сопровождается освобождением энергии, которая и обеспечивает удовлетворение жизненных потребностей организма.

Растение – это живой организм, значит, ему нужна вода, тепло, свет. А дышит ли растение как человек? Я решил провести исследование. Так родилась идея проекта.

Гипотеза: доказать, что растение дышит всеми частями.

Цель работы: выявить потребность растения в воздухе, дыхании.

Задачи:

- изучить информацию через Интернет-ресурсы;

- изучить литературу;

- понять, как важен процесс дыхания для живых организмов;

- понять, как происходит процесс дыхания у растений;

- выяснить, что общего между дыханием человека и дыханием растения.

Объект исследования: растения.

Методы исследования:

- анализ;

-наблюдение;

- сбор информации;

- опыты;

- выводы.

1. Дыхание – непременное условие жизни растений.

Дыхание – это сложный процесс, в ходе которого вследствие распада органических веществ высвобождается энергия, необходимая для процессов жизнедеятельности. Основным органическим веществом, участвующем в дыхательном процессе, являются углеводы, главным образом сахара, особенно глюкоза.

Весь процесс дыхания в клетках растительного организма, когда сложные органические вещества расщепляются на более простые, неорганические, можно условно разделить на два этапа.

На первом, начальном этапе происходит распад молекул глюкозы. В итоге сложных реакций при участии разнообразных ферментов из глюкозы образуется более простое соединение и выделяется энергия, запасенная в виде химических связей в молекулах АТФ. Этот первый этап дыхательного процесса происходит в цитоплазме. Образованием более простых веществ завершается первая, подготовительная часть дыхательного процесса.

Взаимодействуя с кислородом, эти вещества окисляются до образования углекислого газа и воды. В ходе последовательно идущих одна за другой реакций с участием ферментов не только углекислый газ и вода, но и высвобождается много энергии, которая не теряется и не вся расходуется, а запасается в большом количестве в молекулах АТФ. В этом заключается второй этап дыхательного процесса, протекающего непосредственно в митохондриях клетки.

2.2. Дыхание - это сложный процесс.

Чтобы жить, растение обязательно должно получать через питание и дыхание, необходимые ему вещества и энергию. Поглощенные вещества на основе биохимических преобразований в клетках и тканях становятся веществами, из которых растение строит свое тело. Все преобразования веществ, происходящие в организме всегда сопровождается потреблением энергии. Зеленое растение (как автотрофный организм), поглощая световую энергию, преобразует ее в химическую и накапливает в сложных органических соединениях. В процессе дыхания при расщеплении органических веществ эта энергия высвобождается и используется растением на свои процессы жизнедеятельности и преобразование веществ, происходящих в клетках.

Оба процесса – фотосинтез и дыхание – идут на основе ряда последовательных многочисленных реакций, в которых одни вещества преобразуются в другие. Например, из углекислого газа и воды образуются сахара, которые затем через ряд промежуточных реакций превращаются в крахмал, клетчатку или белки, жиры, витамины и другие вещества, необходимые растению как запас питания и энергии.

То же происходит и в процессе дыхания. Расщепление более сложных веществ, образование более простых промежуточных и конечных неорганических соединений – углекислого газа и воды – обеспечивают растение высвобождающейся энергией. Одновременно идет передача различных химических элементов из одних соединений в другие. Эти превращения в организме называют обменом веществ. Обмен веществ – один из важных признаков жизни. Обмен веществ связывает все органы организма в единое целое. Вместе с этим благодаря обмену веществ организм объединяется с окружающей средой. Из нее растение поглощает вещества через корни и листья и выделяет в среду продукты своей жизнедеятельности.

Дыхание, как и питание, – необходимое условие обмена веществ, а значит и жизни организма.

Растения дышат круглые сутки – и на свету, и в темноте, но на свету в растении протекает два взаимосвязанных процесса – фотосинтез и дыхание.

На свету растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, но они и дышат, т.е. поглощают кислород, но в гораздо меньших количествах, чем выделяют при фотосинтезе. Углекислого газа при фотосинтезе растения поглощают гораздо больше, чем выделяют при дыхании. Так, в солнечный день растения выделяют в 10-20 раз больше кислорода, чем поглощают его при дыхании.

Во время фотосинтеза поглощается энергия солнечного света и из неорганических создаются органические вещества. Во время дыхания растение расходует органические вещества, а энергия, необходимая для жизнедеятельности, освобождается.

Дыхание во всех живых клетках органов растения происходит непрерывно. Как и животные, растения погибают с прекращением дыхания.

2.4. Сопоставление процессов фотосинтеза и дыхания.

Дыхание является процессом, как бы противоположным фотосинтезу.

Чтобы лучше представить различие процессов дыхания и фотосинтеза можно рассмотреть признаки дыхания и фотосинтеза в клетках зеленого листа растения. (Приложение 1).

Процесс дыхания связан с непрерывным потреблением кислорода. Особенно интенсивно идет процесс дыхания в молодых тканях и органах растения. Интенсивность дыхания обусловлена потребностями роста и развития растений. Много кислорода требуется в зонах деления и роста клеток. Образование цветков и плодов, а также повреждение и особенно отрывание органов сопровождается усилением дыхания у растений. По окончании роста, с пожелтением листьев и, особенно в зимнее время интенсивность дыхания заметно снижается, но не прекращается.

2.5. Как помочь растениям дышат?

На тяжелых глинистых и заболоченных почвах растения особенно страдают от недостатка кислорода. В таких почвах вытесняет воздух, и нормальное дыхание корней нарушается. Выращивая растения, надо следить, чтобы к корням постоянно поступал свежий воздух. Д ля этого почву рыхлят культиваторами или мотыгами.

Рыхление почвы, кроме того, помогает сохранить влагу на сухих участках. При подсыхании почвы на ее поверхности образуется корка: она препятствует проникновению воды внутрь и способствует ее быстрому испарению. Во время рыхления корка разрушается и в поверхностном слое сохраняется влага. Недаром рыхление иногда называют «сухой поливкой» и говорят: «Лучше один раз хорошо взрыхлить, чем два раза плохо полить».

При выращивании культурных растений почва уплотняется и содержит мало воздуха. Поэтому для улучшения дыхания корней ее рыхлят специальными культиваторами. Особенно от недостатка кислорода страдают растения, выращиваемые на сильно увлажненных (заболоченных) почвах. Для улучшения снабжения воздухом корней растений такие почвы обычно осушают.

При хранении семян в зернохранилищах следят за влажностью семян. Сырые семена дышат интенсивнее и сильно разогреваются выделяющимся теплом — тогда зародыши в них погибают. Чтобы этого не происходило, закладываемые на хранение семена должны быть сухими, а зернохранилище — хорошо проветриваемым.

Дыханию растений препятствует пыль, оседающая на листьях. Ее твердые мельчайшие частицы закрывают устьица, и поступление воздуха в листья затрудняется. Вредно действуют на дыхание растений и примеси, появляющиеся в воздухе при сжигании различных видов топлива на промышленных предприятиях. Поэтому при озеленении городов обычно высаживают деревья, устойчивые к запыленному воздуху (тополь, черемуху, липу, конский каштан).

2.6. Все ли органы растения дышат?

Жизненные процессы протекают во всех живых клетках, поэтому им необходима энергия, и они ее получают в процессе дыхания. Следовательно, все части растения, состоящие из живых клеток, дышат.

Специальных дыхательных органов у растений нет. У крупных растений между рыхло расположенными клетками имеются воздушные пространства (межклетники), из которых кислород поступает в клетки. Большинство растений через устьица и чечевички получает кислород из воздуха. Водные растения получают его из воды всей поверхностью тела. Некоторые растения, произрастающие на заболоченных местах, имеют особые, дыхательные корни, поглощающие кислород из воздуха.

1. Экспериментальная часть

Эксперимент 1. «Как я дышу. Сравнение».

Гипотеза: дышат ли растения, как доказать, что дышат? Методы исследования: опыт, изучение литературы по теме, сравнение, вывод. Я знаю, что при дыхании воздух должен поступать внутрь растения и выходить из него, процесс дыхания, как и у человека. Вот и начало опыта проведу сам на себе.

А) Я взял воздушный шарик, надул его. Воздух, который я выдыхал, попал в шарик. Значит, я дышу. Я взял трубочку и стакан с водой. Вставил трубочку в воду и подышал. В воде появились пузыри. Значит воздух, который я выдыхал, прошел через трубочку в стакан с водой в виде пузырьков. Затем отверстие трубочки замазал вазелином, и снова попробовал подышать через эту трубочку. Убедился, что вазелин не пропускает воздух. (Приложение 2).

Б) Если подышать в стакан, то на его стенках остаются мокрые капельки. Это воздух, который мы выдыхаем. А дышит ли растение? Я взял пакет и завернул в него цветок в горшке. Через несколько дней я снял пакет и увидел, что растение хорошо выглядит, но зеленые листочки были влажными. Оказалось также, что в пакете скопились капельки воды, как и в стакане, когда я в него дышал. Вывод: всем живым организмам необходим воздух.

Эксперимент 2. «Дышат ли все органы растения?»

Гипотеза: органы растений – корень, стебель, листья, семена. Всем органам растений необходим воздух. Методы исследования: опыт, изучение литературы по теме, сравнение, вывод. Положим в одну из стеклянных банок свежесрезанные побеги растения, в другую — корнеплоды моркови, а в третью — 30–40 набухших семян фасоли (в сухих семенах процессы жизнедеятельности, в том числе и дыхание, протекают очень медленно). Закроем все банки пластмассовыми крышками и поставим их в темное место. Проверим через сутки, как изменился в них состав воздуха. Для этого опустим в каждую из банок зажженную свечу. Во всех банках свечи гаснут. Вывод: побеги, корнеплоды и прорастающие семена при дыхании израсходовали имевшийся в воздухе банки кислород и увеличили в нем содержание углекислого газа. (Приложение 3).

Эксперимент 3. «Как дышат листья?».

Гипотеза: узнать, с какой стороны листа в растение проникает воздух. Методы исследования: опыт с растением, сбор информации по теме, сравнение, анализ, вывод. Я срезал два листочка с растения и посмотрел на место среза через лупу. Увидел, что на месте среза маленькие дырочки. Может растение дышит через эти дырочки? На нижнюю поверхность одного листика намазал толстый слой вазелина и оба листика поставил в стакан с водой. Ежедневно в течении недели наблюдал за листиками, есть ли какая-нибудь разница между листьями, обмазанным вазелином. Лист, на котором был вазелин, завял, другой лист не пострадал. Листья «дышат» своей нижней стороной, потому что те листья, которые были смазаны вазелином с нижней стороны, погибли. Вывод: отверстия на нижних поверхностях листьев – устьица служат для движения газов внутрь листа и из него наружу. Вазелин закрыл устьица, перекрыв доступ в лист необходимому для его жизнедеятельности углекислому газу и препятствуя выходу из листа избытков кислорода. (Приложение 4).

Эксперимент 4. «Дышат ли корни?».

Гипотеза: убедиться, что корни растения также дышат. Методы исследования: опыт с растением, изучение литературы по теме, сравнение, анализ, вывод. В стаканчик № 1 и № 2 я посадил одинаковые растения. Растение под № 1 я поливал и постоянно рыхлил землю. Растение под № 2 я только поливал, а землю не взрыхлял. Через несколько дней я заметил изменения в растении № 2. Земля стала твердой, листочки у растения потускнели, и само растение стало вялым. Вывод: чтобы корни дышали, нужно за растением ухаживать.

Эксперимент 5. «Дышат ли семена?».

Гипотеза: убедиться дышат ли семена. Методы исследования: опыт, сбор информации по теме, сравнение, анализ, вывод. Я взял предварительно замоченные семена фасоли и разделил их на 2 тарелки. Накрыл мокрой тканевой салфеткой и постоянно подливал воду в обе тарелки, пока фасоль не пустил маленькие белые ростки. С каждым днем эти ростки становились больше и стали зеленеть. Тогда в тарелку № 1 я налил воды, а в тарелку № 2 подсолнечное масло. На следующий день я заметил, что семена в тарелке №1 продолжают расти, а в тарелке № 2 они погибли. Подсолнечное масло перекрыло доступ воздуха к семенам. Вывод: семенам растений также необходим воздух. (Приложение 5).

Эксперимент 6. «Растения при дыхании выделяют углекислый газ».

Гипотеза: растения при дыхании выделяют углекислый газ. Методы исследования: опыт , изучение литературы, сравнение, анализ, вывод. Поместим одно из комнатных растений на стекло и поставим рядом с ним стакан с известковой водой. Теперь закроем растение стеклянным колпаком и поместим его в темный шкаф. Через сутки известковая вода в стакане помутнеет. Вывод: под колпаком образовалось большое количество углекислого газа. При дыхании растения поглощают кислород и выделяют углекислый газ. (Приложение 6).

Выводы:

•  

  • Растения, как и все живые организмы, постоянно дышат и для этого им необходим кислород;

- Жизненные процессы протекают во всех живых клетках. Следовательно, все части растения, состоящие из живых клеток, дышат.

•  

  • Берегите и охраняйте природу, ведь без зеленых растений нет жизни на Земле!

1. Заключение.

Растения, как и все живые организмы, дышат. При этом они поглощают атмосферный кислород, а также используют тот кислород, который образуется у них в процессе фотосинтеза и имеется в межклетниках . Дышат растения и днем, и ночью. Днем большая часть атмосферного кислорода поступает в растение через устьица листьев и молодых побегов, кожицу молодых корней, а также чечевички стеблей. Ночью почти у всех растений устьица закрыты. В это время они для дыхания используют, в основном, кислород, образовавшейся при фотосинтезе и накопленный в межклетниках. По межклетникам кислород проникает во все живые клетки растений. В процессе дыхания растения поглощают гораздо меньше кислорода, чем образуют его при фотосинтезе и выделяют в окружающую среду.

Дыхание — сложный процесс. Поступивший в клетки кислород превращает (окисляет) имеющиеся в них сложные органические вещества (в основном глюкозу) в углекислый газ и воду. При этом освобождается энергия, которая была затрачена при фотосинтезе на их образование из углекислого газа и воды. Образующийся при дыхании у растений углекислый газ удаляется из организма через устьица, чечевички, через всю поверхность клеток молодых корней.

Дыхание — жизненно важный процесс. Как и человеку, так и растительным организмам необходим воздух для дыхания.

1. Список использованной литературы

1. Г.П. Игошин «Уроки биологии. 6 класс», Ярославль: Ак. развития, 2010.

2. О.Н. Хюннинен«Биология. Живой организм». Развивающее обучение на уроках. Опорные схемы, 2009.

3. Н.И. Галушкова «Биология. Бактерии. Грибы. Растения.» , 2005.

4. А.И. Никишов, Л. А. Косорукова «Ботаника. Дидактический материал. Пособие для учителей биологии».

5. Н.Г. Боброва «Эта занимательная ботаника».

6. В.В.Пасечник «Биология. Бактерии, грибы, растения.6кл: учебник для общеобразовательных учреждений, 2015.

7. С.Н. Лебедев «Уроки биологии с применением информационных технологий, 6 класс.» Методическое пособие с электронным приложением.

8. Интернет-ресурсы.

Приложение 1.

Сравнение

процессов дыхания и фотосинтеза в растениях

Приложение 2.

Эксперимент 1. Сравнение дыхание человека и растений.

Приложение 3.

Эксперимент 2. «Дышат ли все органы растений?»

Приложение 4

Эксперимент 3. «Как дышат листья?»

.

Приложение 5

Эксперимент 5. «Дышат ли семена?»

Приложение 6

Эксперимент 6. Выделение углекислого газа растением.

18