Функції листка
Розділ 1 РОСЛИНИ
Тема 1. БУДОВА ТА ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ
14. Функції листка
Основне поняття: ФОТОСИНТЕЗ. ДИХАННЯ
Колись, десь на Землю впав промінь сонця, але він упав не на безплідний грунт, він упав на зелену билинку пшеничного ростка, або краще сказати, на хлорофілове зерно. Ударившись об нього, він погас, перестав бути світлом, але не зник…
К. Тимірязєв
Класичні досліди
Дослід 1. Ще у XVII ст. голландський природодослідник Ян Баптист ван Гельмонт довів, що рослини живляться не тільки речовинами грунту. Він провів цікавий дослід,
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
Як вам відомо, основними функціями листка є фотосинтез, дихання, випаровування. Вивчення фотосинтезу розпочалося давно, проте дотепер ще не всі його секрети відкриті. Дж. Прістлі довів, що рослини виділяють кисень, а Я. Б. Гельмонт – що рослини живляться не тільки речовинами грунту. Сьогодні ми знаємо, що процес, унаслідок якого рослини утворюють органічні речовини з неорганічних, використовуючи для цього енергію Сонця, називається фотосинтезом. Здатність до фотосинтезу – властива виключно рослинам.
Іл. 14.1. Дослід Я. Б. ван Гельмонта
Іл. 14.2. Дослід Дж. Прістлі
Іл. 14.3. Дослід, який доводить, що рослини дихають
Іл. 14.4. Умови, необхідні для фотосинтезу
Іл.11.5.Дослід на випаровучання
Для фотосинтезу рослини використовують воду й вуглекислий газ. Потрапивши в листок, ці речовини взаємодіють, унаслідок чого утворюються органічні сполуки. Поштовхом для цього є світлова енергія Сонця, яку рослини отримують завдяки хлорофілу (іл. 14.4). Здійснюється фотосинтез у хлоропластах і лише на світлі. Зелена рослина, а точніше хлорофіл, який знаходиться в хлоропластах, виступає як посередник між Сонцем (космосом) і Землею. Щорічно на Землі внаслідок фотосинтезу утворюється 150 млрд тонн органічної речовини й виділяється близько 200 мли тони кисню. Проте, якщо повітря забруднюється викидами речовин хімічних і металургійних заводів, вихлопними газами автотранспорту тощо, які дуже шкідливі для всього живого, активність фотосинтезу зменшується.
Дихання – процес протилежний фотосинтезу. Під час дихання відбувається розпад органічних речовин до неорганічних, при цьому відбувається виділення енергії. Рослини дихають цілодобово. Під час дихання вони поглинають кисень і виділяють вуглекислий газ. Енергія, що звільняється при диханні, використовується рослинами для забезпечення їхньої життєдіяльності.
Випаровування води – це процес виведення з рослини води у вигляді пари. Воду випаровують усі частини рослини, але най інтенсивніше листки. Випаровування захищає рослини від перегрівання та сприяє пересуванню речовин по росліші. За допомогою мікроскопа в шкірці листка можна побачити парні зелені клітини, між якими і щілина (іл. 14.5). Це продихи, через які всередину листка проникає повітря з СО2 і киснем, а виходять в атмосферу вода в газоподібному стані іі кисень.
ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ
Які умови необхідні для фотосинтезу та дихання?
Необхідними умовами фотосинтезу є наявність хлорофілу, світла, води й вуглекислого газу – СО2 (оксид карбону). Хлорофіл міститься в хлоропластах листків, світло їм дарує Сонце, вода надходить із грунту через корінь, а вуглекислий газ із повітря через продихи листків. Інтенсивність фотосинтезу залежить від кількості світла, температури довкілля, кількості ССЬ, води тощо. Здійснюється фотосинтез і за штучного освітлення, що дає змогу вирощувати рослини в теплицях, оранжереях, парниках. Для цього можна регулювати освітлення, збільшувати вміст вуглекислого газу в повітрі, оскільки це поліпшує ріст і підвищує врожайність рослин.
Дихають рослини безперервно вдень і вночі. Найактивніше дихання спостерігається в тих частинах рослини, що ростуть. У рослий немає спеціальних органів для дихання. Тому дихання й НИХ відбувається тільки в середині клітини, тобто рослинам властиве внутрішньоклітинне дихання.
Чому рослини випаровують велику кількість води?
Рослини поглинають значно більше води, ніж інші істоти. Соняшник вбирає і випаровує протягом доби в 17 разів більше води, ніж людина. Чому ж рослішії випаровують так багато води? Випаровування води, або транспірація, сприяє висхідній течії води й мінеральних речовин від коренів до листків. Чим інтенсивніше випаровування, тим швидше відбувається цей рух. У жарку погоду температура поверхні листка буває нижчою на 4-6 С, ніж температура повітря. Цьому сприяє випаровування, яке зумовлює охолодження рослини. Завдяки транспірації навколо рослішії створюється особливий мікроклімат. Випаровування води залежить від вологості, температури й руху повітря, віку листків (молоді листки випаровують води більше), площі листкової поверхні тощо. Можливо, хтось із вас спостерігав улітку, піднявшись ранесенько разом із сонцем, як виблискують па кінчиках злаків і хвощів чи то діаманти, чи то перли. Але тільки-но сонце підніметься вище й зігріє землю своїм промінням, як вони зникають. Що ж то за диво? Ніщо інше, як пристосування рослин до умов існування. У спекоту пору літа деякі рослини виділяють воду в рідкому стані, у вигляді крапель. Отже, випаровування води захищає рослини від перегрівання та забезпечує підняття води з мінеральними речовинами від коренів до листків.
Чим зумовлені особливості внутрішньої будови листків?
У шкірці є продихи, які регулюють газообмін і випаровування води. У переважної більшості рослин вони розміщуються па нижньому боці листків. Між верхньою та нижньою шкіркою розташовується м’якоть листка, у якій ( стовпчаста та губчаста тканини з міжклітинниками та провівні тканини. У клітинах стовпчастої тканини велика кількість хлоропластів і тому фотосинтез тут здійснюється найактивніше. Кількість хлоропластів у клітинах губчастої тканини менша; у ній багато міжклітинників. Тому в ньому шарі м’якоті фотосинтез проходить менш активно, але краще відбуваються процеси дихання та випаровування води (іл. 14.6). Отже, внутрішня будова листка пристосована для здійснення фотосинтезу, дихання і випаровування води основних функцій листка.
Іл. 14.6 Внутрішня будова листка
