Царство Растения

Определения и обозначения

Царство растений — группа организмов, для которых характерны способность к фотосинтезу и особенности строения клеток. К нему относят очень разные организмы, поэтому нельзя представлять себе растения только как деревья с листьями. Это понятие помогает объединить организмы с общими признаками и отличить их от представителей других царств.

Растительная клетка — клетка с оболочкой, цитоплазмой, ядром и вакуолью; у многих растений в ней есть хлоропласты. Цитоплазма — внутреннее содержимое клетки, а ядро хранит наследственную информацию и управляет её работой. Знание частей клетки помогает понять, где происходят жизненные процессы и чем клетка растения отличается от клетки животного.

Хлоропласт — клеточная структура, содержащая зелёный пигмент хлорофилл и участвующая в фотосинтезе. Пигмент — вещество, придающее окраску; хлорофилл поглощает энергию света. Хлоропласты особенно важны в зелёных частях растения, потому что именно там может образовываться органическое вещество.

Фотосинтез — образование органических веществ из углекислого газа и воды на свету с выделением кислорода. Органические вещества нужны растению для роста и получения энергии, а кислород выходит в окружающую среду. Это определение показывает, почему растения могут быть источником пищи и кислорода для других организмов.

Как это устроено

В хлоропластах находится хлорофилл, который улавливает энергию света. Эта энергия используется для образования органических веществ из воды и углекислого газа. Если хлоропластов нет или света недостаточно, фотосинтез не может идти обычным образом, поэтому процесс связан и с устройством клетки, и с условиями вокруг растения.

Растения называют автотрофами, то есть организмами, способными самостоятельно образовывать органические вещества из неорганических. Для фотосинтеза растению нужны вода и углекислый газ, а свет даёт энергию для превращений. Воду растение получает главным образом из почвы, а углекислый газ — из воздуха; минеральные соли тоже поступают из почвы, но они не являются готовой пищей.

Клеточная оболочка окружает клетку и помогает ей сохранять форму, поэтому растительные клетки могут образовывать прочные ткани. Внутри клетки находится вакуоль — крупная полость с клеточным соком. Она занимает значительную часть места и помогает поддерживать состояние клетки; благодаря этому её строение не такое, как у животной клетки.

Общие признаки не означают, что все растения выглядят одинаково. Одни приспособлены к жизни в воде, другие растут на суше; среди растений есть формы разного размера и сложности строения. Различия возникают потому, что организмы приспосабливаются к разным условиям и способам жизни, поэтому у растений могут отличаться органы и внешний вид.

При фотосинтезе растения создают органические вещества, которые используют сами и которыми могут питаться другие организмы. Животные и многие другие живые существа не способны получать такую пищу тем же способом, поэтому растения становятся важной частью пищевых связей. Одновременно при фотосинтезе выделяется кислород, необходимый многим организмам для дыхания.

Признаки растительной клетки и их значение

В таблице собраны признаки, которые помогают понять устройство растительной клетки и роль фотосинтеза. Сначала найдите структуру или процесс, затем прочитайте его особенность и свяжите её со значением для растения. Помните, что фотосинтез — процесс, а остальные пункты описывают клеточные структуры или их свойства.

Разбор задач

Условие: в клетках организма обнаружены ядро, клеточная оболочка и хлоропласты. Нужно определить, к какому царству относят организм. Решать такую задачу лучше по совокупности признаков, а не по одному слову. Особенно полезно обратить внимание на хлоропласты, поскольку они связаны с фотосинтезом.

1. Ядро показывает, что перед нами клетка с оформленным ядром, но само по себе оно не указывает только на растения.
2. Клеточная оболочка характерна для растительных клеток, однако для вывода важно учитывать и другие признаки.
3. Хлоропласты содержат хлорофилл и участвуют в фотосинтезе, что поддерживает предположение о растении.
4. Сопоставляем признаки: их сочетание соответствует растительной клетке.

Ответ: организм относят к царству растений. Вывод сделан по совокупности обнаруженных признаков клетки, прежде всего по наличию хлоропластов. В реальных заданиях полезно проверять все данные условия, а не делать вывод по одному признаку.

Условие: объясните, почему растение на свету может образовывать органические вещества, а в темноте этот процесс резко ограничивается. Нужно связать наличие света с работой хлоропластов. При этом речь идёт именно о фотосинтезе, а не обо всех процессах, происходящих в растении.

1. Вспоминаем, что фотосинтез — образование органических веществ из воды и углекислого газа.
2. Определяем роль света: он даёт энергию, необходимую для этого процесса.
3. Учитываем место процесса: фотосинтез идёт в клетках с хлоропластами, где есть хлорофилл.
4. Без света хлоропласты не получают нужной энергии, поэтому образование органических веществ при фотосинтезе резко ограничивается.

Ответ: на свету фотосинтез может идти благодаря энергии света, используемой хлоропластами. В темноте её нет, поэтому фотосинтез резко ограничивается. Это не означает, что растение сразу прекращает все остальные жизненные процессы.

Условие: ученик утверждает, что любое зелёное растение получает готовую пищу из почвы. Нужно найти ошибку и назвать вещества, необходимые для фотосинтеза. Важно различить минеральное питание и образование органических веществ. Почва действительно нужна растению, но не как источник готовой органической пищи.

1. Выясняем, что именно растение поглощает из почвы: воду и минеральные соли.
2. Вспоминаем, что органические вещества растение образует само при фотосинтезе, а не получает готовыми из почвы.
3. Называем условия фотосинтеза: нужны вода, углекислый газ и свет; процесс происходит в клетках с хлоропластами.
4. Формулируем исправление: почва снабжает растение водой и минеральными солями, но не готовой пищей.

Ответ: ошибка ученика в том, что он путает получение минеральных веществ с образованием органических. Для фотосинтеза необходимы вода, углекислый газ и свет. Органические вещества возникают в самом растении в ходе этого процесса.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что растения получают готовые органические вещества из почвы. Такое мнение возникает потому, что корни действительно поглощают вещества из почвы, но это вода и минеральные соли. Проверка: спросите себя, что растение образует при фотосинтезе; органические вещества оно создаёт само.

Ошибка: утверждать, что фотосинтез идёт в любой части растения. Так думают, когда связывают процесс просто с целым организмом, не учитывая устройство клеток. Фотосинтез происходит в клетках с хлоропластами при наличии света, поэтому проверьте, есть ли в рассматриваемой части такие клетки и доступен ли ей свет.

Ошибка: путать клеточную оболочку с клеточной мембраной. Обе структуры связаны с границей клетки, из-за чего их названия и функции могут смешиваться. Это разные части клетки: оболочка находится снаружи мембраны; проверяйте себя, уточняя, о какой именно структуре говорится.

Ошибка: считать, что все растения одинаковы и обязательно имеют зелёные листья. Такое представление складывается из привычных примеров, например комнатных растений и деревьев. Царство включает разнообразные группы и формы; чтобы проверить себя, не переносите признаки одного знакомого растения на всё царство.

Связь с другими темами

Для изучения растений пригодятся знания о клетке: живые организмы состоят из клеток, у которых есть основные части. Эти сведения помогают понять, какую роль играют оболочка, ядро и другие структуры. Позже фотосинтез поможет разобраться в питании растений и круговороте веществ. Он также объясняет, почему растения имеют большое значение для жизни других организмов и природы.

Что запомнить

• Растения образуют отдельное царство живых организмов.
• Многие растения содержат хлоропласты с хлорофиллом.
• Фотосинтез происходит на свету.
• Для фотосинтеза необходимы вода и углекислый газ.
• При фотосинтезе образуются органические вещества и выделяется кислород.
• Растительная клетка имеет клеточную оболочку и вакуоль.