Рослини, на відміну від тварин, можуть самостійно виробляти їжу за допомогою процесу, який називається фотосинтезом. Вони також піддаються диханню та транспірації, які є вирішальними для їхнього виживання та росту. У цьому уроці ми досліджуватимемо ці фундаментальні процеси, запропонуючи зрозуміти, як вони працюють та їхнє значення в житті рослини.
Фотосинтез — це процес, за допомогою якого зелені рослини використовують енергію сонячного світла для перетворення вуглекислого газу та води на глюкозу та кисень. Цей дивовижний процес не тільки служить основою для власного живлення рослини, але й виробляє кисень, який є необхідним для виживання більшості живих організмів на Землі.
Загальне рівняння фотосинтезу таке:
\(6CO_2 + 6H_2O + light \, energy \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2\)
Це рівняння ілюструє, що шість молекул вуглекислого газу та шість молекул води під впливом енергії світла утворюють одну молекулу глюкози та шість молекул кисню.
Фотосинтез відбувається у дві основні стадії: світлозалежні реакції та світлонезалежні реакції (цикл Кальвіна) .
Дихання рослин дуже схоже на дихання тварин. Це процес розщеплення глюкози для вивільнення енергії, яка використовується для різноманітної діяльності клітин. Цей процес може відбуватися як за наявності (аеробне дихання), так і за відсутності (анаеробне дихання) кисню.
Загальне рівняння аеробного дихання таке:
\(C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + energy\)
Це рівняння показує, що одна молекула глюкози в поєднанні з шістьма молекулами кисню виробляє шість молекул вуглекислого газу, шість молекул води та виділяє енергію.
Аеробне дихання відбувається в мітохондріях клітин і складається з трьох стадій: гліколізу, циклу Кребса і окисного фосфорилювання.
Анаеробне дихання, або бродіння, відбувається за відсутності кисню і виробляє менше енергії порівняно з аеробним диханням.
Транспірація - це процес, за допомогою якого вода рухається через рослину та випаровується з надземних частин, таких як листя, стебла та квіти. Цей процес не тільки сприяє охолодженню рослини, але також сприяє переміщенню мінералів і води від коренів до верхніх частин рослини.
Вода поглинається корінням із ґрунту та рухається вгору по рослині через мережу судинних тканин, відому як ксилема. Коли вода досягає листя, вона виходить в атмосферу у вигляді пари через крихітні отвори, які називаються продихами.
На швидкість транспірації впливає кілька факторів навколишнього середовища, зокрема:
Транспірація відіграє вирішальну роль у загальному управлінні водою рослини та транспортуванні поживних речовин. Він тісно пов'язаний з фотосинтезом і диханням, оскільки рух води в рослині допомагає підтримувати необхідні умови для ефективного проходження цих процесів.
Фотосинтез, дихання та транспірація є фундаментальними процесами, які ілюструють складність та ефективність рослинних систем. За допомогою фотосинтезу рослини перетворюють світлову енергію в хімічну, створюючи їжу не тільки для себе, але й для інших організмів. Дихання дозволяє рослинам розщеплювати цю хімічну енергію для живлення своєї клітинної діяльності. Нарешті, транспірація служить механізмом охолодження і відіграє вирішальну роль у транспортуванні поживних речовин і води.
Розуміння цих процесів дає розуміння біологічного функціонування рослин і підкреслює їх важливість у підтримці життя на Землі. Досліджуючи механізми цих процесів, ми отримуємо глибше уявлення про складний баланс природи та життєво важливу роль, яку відіграють у ній рослини.
