§8. Растения

Определения и обозначения

Растение — живой организм, обычно способный образовывать органические вещества из неорганических с помощью света. У растений есть клетки, а многие из них имеют клеточную стенку и хлоропласты. Благодаря этому растения могут расти, развиваться и создавать вещества, необходимые им для жизни.

Хлоропласт — часть растительной клетки, содержащая хлорофилл, зелёный пигмент. Хлорофилл поглощает свет, который нужен для фотосинтеза. Поэтому в клетках листьев обычно много хлоропластов: листья получают свет и участвуют в образовании органических веществ.

Фотосинтез — образование органических веществ из углекислого газа и воды на свету. В процессе участвуют хлоропласты, а в окружающую среду выделяется кислород. Фотосинтез позволяет растению создавать собственную органическую пищу, а не получать её готовой из почвы.

Орган растения — часть организма, которая имеет определённое строение и выполняет определённые функции. Корень, стебель, лист, цветок, плод и семя — примеры органов. Каждый выполняет свою работу, но для жизни растения они действуют не отдельно, а совместно.

Как это устроено

Растительная клетка приспособлена к жизни растения. Прочная клеточная стенка помогает клетке сохранять форму и поддерживает ткани, а крупная вакуоль — полость с клеточным соком — накапливает воду и некоторые вещества. Хлоропласты поглощают свет, поэтому клетки зелёных частей могут участвовать в фотосинтезе. Эти особенности работают вместе: клетка сохраняет форму, запасает воду и использует свет.

Для фотосинтеза нужны свет, вода и углекислый газ, потому что из них растение образует органические вещества. Воду корень получает из почвы, а углекислый газ поступает из воздуха в листья. Свет даёт энергию для процесса; если его не хватает, образование органических веществ замедляется или прекращается. Эти вещества становятся пищей растения и могут использоваться для роста и построения его частей.

Корень, стебель и листья образуют взаимосвязанную систему, потому что каждому органу нужны вещества, которые получают или производят другие органы. Корень поглощает воду и минеральные вещества, а стебель поддерживает растение и проводит вещества между его частями. Листья используют воду и углекислый газ при фотосинтезе. Поэтому повреждение одного органа может затруднить работу остальных.

Вегетативные органы обеспечивают основные процессы жизни растения — питание и рост; к ним относятся корень, стебель и листья. Органы размножения участвуют в появлении нового поколения. У цветковых растений к ним относятся цветок, плод и семя: цветок участвует в образовании семян, плод защищает их и помогает распространению. Такое разделение показывает, что одни органы поддерживают жизнь самого растения, а другие связаны с продолжением рода.

Растения важны для других организмов и окружающей среды, потому что создают органические вещества, которыми могут питаться многие живые существа. При фотосинтезе растения выделяют кислород, необходимый для дыхания многих организмов. Кусты, деревья и травы также дают животным пищу и укрытие. Значит, жизнь множества организмов зависит от растений напрямую или через пищевые связи.

Основные органы растения и их функции

Пользуйся таблицей, чтобы сравнить органы по назначению и увидеть, к какой группе каждый относится. Последний столбец помогает проследить, как органы обмениваются веществами или участвуют в размножении. У разных растений строение органов может отличаться, но их основные функции остаются сходными.

Разбор задач

Задача 1. Из списка «берёза, гриб, водоросль, ромашка» выберите растения и укажите признаки, по которым вы сделали выбор. Одного внешнего сходства недостаточно: нужно вспомнить, какие особенности характерны для растений. Сравним объекты по способности к фотосинтезу и по общим признакам их жизни.

1. Берёза и ромашка — растения: у них есть зелёные части с хлоропластами, и они могут образовывать органические вещества при фотосинтезе.
2. Водоросль тоже относится к растениям в принятой здесь школьной классификации: она содержит хлорофилл и обычно фотосинтезирует, хотя внешне не похожа на дерево или траву.
3. Гриб не выбираем: грибы не имеют хлорофилла и не создают органические вещества при фотосинтезе, а получают готовые вещества.

Ответ: берёза, водоросль и ромашка; гриб к растениям не относится. Мы опирались на признаки жизнедеятельности, а не на то, что объект просто растёт или прикреплён к месту. Это важно, потому что внешне непохожие организмы могут иметь общий способ получения органических веществ.

Задача 2. На рисунке растения нужно подписать корень, стебель и листья и указать основную функцию каждого органа. Для этого сначала определим положение частей: корень обычно находится в почве, стебель соединяет органы над землёй, а листья отходят от стебля. Затем свяжем каждую часть с её работой.

1. Подпишите корень в нижней части растения: он закрепляет растение и поглощает воду и минеральные вещества из почвы.
2. Подпишите стебель как ось растения, к которой прикреплены листья: он поддерживает растение и проводит вещества.
3. Подпишите листья на стебле: они получают воду через проводящие ткани и участвуют в фотосинтезе.

Ответ: корень — поглощение воды и минеральных веществ; стебель — опора и проведение веществ; листья — фотосинтез. Части определяют не только по расположению, но и по функции. Вместе они образуют систему: без доставки воды листья не смогут нормально фотосинтезировать.

Задача 3. Растение несколько дней находилось без света, но его поливали. Какой важный процесс будет ограничен и почему это повлияет на образование органических веществ? Нужно отделить поглощение воды от создания органической пищи. Полив обеспечивает корень водой, но не заменяет свет, необходимый листьям.

1. Определите, какого условия не хватает: растение получает воду, но лишено света.
2. Вспомните, что фотосинтез идёт на свету, а при нём из воды и углекислого газа образуются органические вещества.
3. Сделайте вывод: без света фотосинтез будет сильно ограничен, поэтому образование органических веществ уменьшится.

Ответ: ограничится фотосинтез, поэтому растение будет образовывать меньше органических веществ. Полив не отменяет необходимость света, потому что вода — только одно из условий процесса. Корень продолжает поглощать воду, но листья без света не могут использовать её для обычного фотосинтеза.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что растение получает готовую пищу из почвы. Так думают, потому что корни находятся в земле и поглощают вещества из неё. На самом деле из почвы поступают вода и минеральные вещества, а органические вещества растение образует при фотосинтезе. Проверь себя вопросом: является ли поглощённая вода готовой органической пищей? Нет.

Ошибка — утверждать, что фотосинтез идёт в темноте. Иногда его путают с дыханием, которое происходит в живых клетках и днём, и ночью. Для фотосинтеза нужен свет, поэтому отсутствие света ограничивает образование органических веществ. Проверь рассуждение: если убрать свет, осталось ли одно из главных условий фотосинтеза? Нет.

Ошибка — считать, что у всех растений обязательно есть цветки, плоды и семена. Такое впечатление может возникнуть, если вспоминать только знакомые цветковые растения. Однако растения размножаются по-разному, и у папоротников, например, нет цветков и плодов. Чтобы проверить себя, спроси, относится ли рассматриваемое растение именно к цветковым.

Ошибка — приписывать одному органу все функции растения. Корень действительно получает воду, но не выполняет работу листьев, а лист не заменяет стебель как опору и проводник. Органы действуют совместно, поэтому нарушение работы одного из них может повлиять на остальные. Проверяй себя по функции каждого органа и прослеживай, как он связан с другими.

Связь с другими темами

Перед изучением растений полезно знать, что живые организмы состоят из клеток и имеют общие признаки живого: они питаются, растут и размножаются. Знания о клетке помогают понять, зачем растению клеточная стенка, хлоропласты и вакуоль. Понятия ткани и органов пригодятся при изучении строения корня, стебля и листа.

Представление о фотосинтезе и взаимосвязи органов станет основой для тем о питании и дыхании растений. Знание органов размножения поможет разобраться в появлении новых растений, а сравнение их строения — в разнообразии растительного мира. Так отдельные сведения о клетке, органах и жизненных процессах складываются в целостное представление о растении.

Что запомнить

• Растения — живые организмы, состоящие из клеток.
• Во многих клетках растений есть хлоропласты с хлорофиллом.
• Для фотосинтеза нужны свет, вода и углекислый газ.
• При фотосинтезе образуются органические вещества и выделяется кислород.
• Корень, стебель и листья — основные вегетативные органы.
• Цветок, плод и семя связаны с размножением у цветковых растений.