§11. Растения

Определения и обозначения

Растения — царство живых организмов, представители которого растут, питаются, дышат и размножаются. Клетки растений имеют плотную клеточную стенку, а многие растения способны к фотосинтезу. Эти признаки помогают отличать растения от животных и грибов. Понимая их, можно определить, какие организмы объединены в это царство.

Фотосинтез — образование органических веществ из углекислого газа и воды на свету. В этом процессе растение использует энергию света, чтобы получить вещества, нужные ему для роста и жизни. Свет не является пищей, а помогает совершить превращение. Поэтому фотосинтез объясняет, как растение само создаёт часть необходимых ему веществ.

Хлорофилл — зелёный пигмент растений, участвующий в поглощении света для фотосинтеза. Он находится в клеточных структурах, называемых хлоропластами. Поглощённая энергия света позволяет растению проводить фотосинтез. Благодаря хлорофиллу зелёные части растения могут использовать солнечный свет.

Органические вещества — вещества, которые растение образует при фотосинтезе и использует для роста и жизнедеятельности. Из них строятся части растения, а некоторые могут служить запасом. Растение получает такие вещества не в готовом виде из почвы, а образует их само. Это понятие помогает отличать питание растения от простого поглощения воды и минеральных веществ.

Как это устроено

Растения относят к одному царству не только потому, что они растут: растут и животные, и грибы. У растений особое строение клеток — в частности, у них есть клеточная стенка, придающая клетке прочность. Многие растения содержат хлорофилл и способны образовывать органические вещества при фотосинтезе. Животные получают готовую пищу, а грибы питаются готовыми веществами, поэтому способы питания помогают различать эти группы.

Хлорофилл поглощает свет, а свет даёт энергию, необходимую для фотосинтеза. Без этой энергии растение не может обычным способом образовать органические вещества из воды и углекислого газа. Поэтому хлорофилл важен не просто как зелёная окраска: он помогает использовать свет в процессе питания. У большинства растений он находится в зелёных частях, например в листьях.

Вода поступает в растение из почвы через его подземные части, а углекислый газ попадает из воздуха через отверстия на поверхности листьев. При наличии света и хлорофилла эти вещества участвуют в фотосинтезе. Образовавшиеся органические вещества растение использует для роста и других процессов жизнедеятельности. Они могут перемещаться из места образования в другие части растения или откладываться про запас.

Свет необходим потому, что фотосинтезу требуется энергия для образования органических веществ. Когда света достаточно и остальные условия подходят, фотосинтез идёт активнее; в темноте этот процесс прекращается. При фотосинтезе растение выделяет кислород в окружающую среду. Однако это не означает, что оно только выделяет кислород: растения также дышат и используют кислород.

Органические вещества растений становятся пищей для животных и других организмов: одни едят растения, другие питаются теми, кто ел растения. Так растения оказываются началом многих пищевых цепей. Кислород, выделяемый при фотосинтезе, нужен для дыхания многим живым организмам. Поэтому деятельность растений связана и с питанием, и с дыханием других обитателей Земли.

Чем растения отличаются от животных

Сравнивай растения и животных по признакам в левой колонке, а затем смотри, чем различаются ответы в двух других. Не делай вывод только по одному признаку: например, рост свойственен и животным. Таблица показывает общие особенности, поэтому в природе возможны отдельные исключения и различия.

Разбор задач

Задача 1. Ученик перечислил признаки: организм растёт, питается готовыми органическими веществами, активно передвигается. Можно ли по этому описанию отнести его к растениям? Чтобы ответить, проверим каждый признак, а не будем считать рост решающим. Важно выяснить, совпадает ли способ питания и перемещения с общими особенностями растений.

1. Рост сам по себе не доказывает, что организм — растение: растут также животные и грибы.
2. Питание готовыми органическими веществами не похоже на типичный способ питания растений, которые образуют такие вещества при фотосинтезе.
3. Активное перемещение всего организма также характернее для животных, чем для растений.

Ответ: только по росту отнести организм к растениям нельзя. Перечисленные признаки скорее указывают не на растение, особенно питание готовыми веществами и активное перемещение.

Задача 2. Два одинаковых растения поставили в разные условия: одно — на свет, другое — в темноту. У какого растения фотосинтез будет идти активнее и почему? Сравним условия, которые различаются: наличие света. Остальные условия считаем одинаковыми, чтобы понять роль именно этого фактора.

1. Для фотосинтеза необходим свет, а его поглощает хлорофилл.
2. На свету хлорофилл получает возможность использовать световую энергию в процессе фотосинтеза.
3. В темноте света нет, поэтому фотосинтез там будет резко затруднён или прекратится.

Ответ: на свету фотосинтез будет идти активнее. В темноте растению недостаёт света, который нужен для образования органических веществ.

Задача 3. В закрытом прозрачном сосуде находятся зелёное растение, вода и воздух. Какие условия нужны растению для фотосинтеза и почему без света образование органических веществ затруднено? Прозрачные стенки сосуда пропускают свет, но сами по себе не создают все необходимые условия. Нужно проверить наличие каждого участника процесса.

1. Вода уже есть в сосуде, а из воздуха растение может получать углекислый газ.
2. Зелёные части растения содержат хлорофилл, который участвует в поглощении света.
3. Если сосуд стоит на свету, растение получает необходимую для фотосинтеза энергию; без света этот процесс не сможет идти обычным образом.

Ответ: для фотосинтеза нужны свет, вода, углекислый газ и хлорофилл. Без света растение затруднённо образует органические вещества, даже если вода и воздух доступны.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что всю пищу растение получает из почвы. Так думают, потому что корни находятся в почве и поглощают из неё необходимые вещества. Но почва даёт растению воду и минеральные вещества, а органические вещества оно образует при фотосинтезе. Проверь себя вопросом: откуда берётся пища растения, если в почве есть вода и минералы, но нет готовой органической пищи?

Ошибка: путать фотосинтез с дыханием. Оба процесса связаны с газами, поэтому их легко смешать, но у них разные задачи. Фотосинтез на свету образует органические вещества, а дыхание обеспечивает организм энергией из органических веществ. Чтобы проверить себя, вспомни: фотосинтез требует света, а дыхание происходит и днём, и ночью.

Ошибка: думать, что фотосинтез идёт без света. Растение может оставаться живым в темноте, поэтому иногда кажется, что оно продолжает так же питаться. Однако для фотосинтеза нужен свет, который поглощает хлорофилл. Спроси себя, откуда растение получит энергию для этого процесса, если света нет.

Ошибка: считать, что растения только поглощают кислород. Растения действительно используют кислород при дыхании, как и другие живые организмы. Но во время фотосинтеза они выделяют кислород в окружающую среду. Проверяй, о каком процессе идёт речь: при фотосинтезе кислород выделяется, а при дыхании используется.

Связь с другими темами

Чтобы понять тему, вспомни основные признаки живых организмов: питание, дыхание и рост. Знание о клетке помогает разобраться, зачем клетке растения клеточная стенка и где находятся хлоропласты с хлорофиллом. Фотосинтез пригодится при изучении строения растений: он объясняет роль зелёных частей. Он также связан с пищевыми цепями и круговоротом веществ, потому что растения создают органические вещества и выделяют кислород.

Что запомнить

• Растения — одно из царств живой природы.
• В клетках растений есть клеточная стенка.
• Зелёный пигмент хлорофилл помогает растению поглощать свет.
• При фотосинтезе растение образует органические вещества.
• Для фотосинтеза необходим свет.
• Фотосинтез связан с выделением кислорода.
• Растения служат источником пищи и кислорода для многих организмов.