§ 18. Только ли лист кормит растение?

Определения и обозначения

Фотосинтез — образование органических веществ из углекислого газа и воды на свету. Он происходит в зелёных клетках растения, прежде всего в листьях, а также в некоторых стеблях. Для него нужны свет, вода и углекислый газ из воздуха, поэтому растение должно получать их из окружающей среды.

Хлорофилл — зелёное вещество клеток растения, которое поглощает свет и необходимо для фотосинтеза. Благодаря хлорофиллу клетка может использовать свет для образования органических веществ. Если зелёная часть растения освещена, она может участвовать в фотосинтезе.

Органические вещества — вещества, которые растение образует при фотосинтезе и использует для питания, роста и развития. Они нужны не только листьям: их получают и другие органы. Поэтому без фотосинтеза растение не могло бы создавать необходимые ему вещества.

Минеральные вещества — вещества из почвы, которые растение получает вместе с водой через корни и использует для жизнедеятельности. Они не являются готовой пищей, созданной растением. Их роль отличается от роли органических веществ, образующихся при фотосинтезе.

Как это устроено

Листья — основные органы фотосинтеза, потому что в их зелёных клетках содержится хлорофилл, а сами листья хорошо освещаются. К листу поступает вода, которую корень поглощает из почвы и передаёт другим частям растения. Углекислый газ приходит из воздуха, а свет даёт энергию для процесса. Когда необходимые условия соединяются в зелёных клетках, там образуются органические вещества.

Фотосинтез возможен не только в листьях: зелёные стебли тоже содержат хлорофилл и на свету могут образовывать органические вещества. Причина в том, что для процесса важны не название и форма органа, а наличие зелёных клеток и света. Если стебель зелёный и освещён, его клетки способны поглощать свет. Значит, ответ на вопрос о фотосинтезе зависит от свойств части растения, а не только от того, является ли она листом.

Корни поглощают из почвы воду и минеральные вещества, но сами обычно не создают органические вещества при фотосинтезе. Большинство корней находится под землёй, куда почти не попадает свет, и в них обычно нет хлорофилла. Поэтому корень выполняет другую важную работу: получает воду и растворённые вещества и передаёт их растению. Нельзя считать, что корень производит пищу просто потому, что он соприкасается с почвой.

Образованные при фотосинтезе органические вещества перемещаются по растению и используются разными органами. Они нужны для роста и жизнедеятельности не только тех частей, где образовались. Поэтому корень или незелёный орган может использовать вещества, созданные в листьях или зелёном стебле. Фотосинтез и использование его продуктов могут происходить в разных местах растения.

Растение получает необходимые вещества разными путями: воду и минеральные вещества — из почвы через корни, углекислый газ — из воздуха, а органические вещества образует в зелёных частях на свету. Такое разделение объясняет, почему одного присутствия влажной почвы недостаточно для образования органических веществ. Корень обеспечивает растение водой и минералами, но фотосинтез зависит также от света и зелёных клеток. Все части растения связаны: одни получают исходные вещества, другие образуют органические, а затем они перемещаются и используются.

Как разные органы участвуют в питании растения

В таблице показано, что именно получает или образует каждый орган и при каких условиях он участвует в питании. Сравнивая строки, можно увидеть разницу между поглощением веществ из почвы и их образованием при фотосинтезе. Помните: органические вещества, созданные в зелёной части, могут использоваться и другими органами.

Разбор задач

Условие: ученик утверждает, что фотосинтез происходит только в листьях. Верно ли это? Чтобы ответить, нужно вспомнить, какие условия необходимы для фотосинтеза. Важно проверить не название органа, а то, есть ли в его клетках хлорофилл и получает ли он свет.

1. Фотосинтез происходит в зелёных клетках, содержащих хлорофилл.
2. Листья подходят для этого процесса, поэтому они являются его основными органами.
3. Зелёный стебель тоже может содержать хлорофилл и получать свет.
4. Следовательно, фотосинтез не ограничен листьями.

Ответ: утверждение неверно: фотосинтез возможен и в других зелёных частях растения, например в стебле. Условия процесса важнее того, как называется орган. Незелёный или неосвещённый участок не сможет фотосинтезировать только потому, что он является частью растения.

Условие: объясните, почему зелёный стебель растения на свету способен образовывать органические вещества. Для решения нужно связать признаки стебля с условиями фотосинтеза. Одного зелёного цвета или одного света по отдельности недостаточно: процесс требует подходящих клеток и освещения.

1. Зелёный цвет показывает, что в клетках стебля есть хлорофилл.
2. Хлорофилл поглощает свет, необходимый для фотосинтеза.
3. Если к клеткам поступают вода и углекислый газ, на свету они могут образовывать органические вещества.

Ответ: зелёный стебель на свету способен фотосинтезировать, потому что в его клетках есть хлорофилл, поглощающий свет. Вода и углекислый газ также нужны для образования органических веществ. Поэтому зелёный стебель может участвовать в питании растения наряду с листьями.

Условие: растение лишили света, но оставили корни во влажной почве с минеральными веществами. Сможет ли оно продолжать образовывать органические вещества? Здесь важно отдельно рассмотреть, что получает корень, и что требуется для фотосинтеза. Наличие воды и минералов ещё не означает, что фотосинтез идёт.

1. Корни продолжат поглощать воду и минеральные вещества из почвы.
2. Для фотосинтеза нужны не только вода, но и свет, углекислый газ и зелёные клетки с хлорофиллом.
3. Без света зелёные части не смогут продолжать фотосинтез и образовывать новые органические вещества.

Ответ: без света растение не сможет продолжать образовывать органические вещества при фотосинтезе, хотя корни по-прежнему получают воду и минералы. Эти вещества выполняют разные роли и не заменяют друг друга. Растение может некоторое время использовать ранее образованные запасы, но это не означает, что фотосинтез продолжается.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что фотосинтез идёт только в листьях. Так думают, потому что листья обычно зелёные и именно с ними чаще связывают питание растения. Проверьте себя вопросом: есть ли у другой части хлорофилл и получает ли она свет? Если да, например у зелёного стебля, фотосинтез тоже возможен.

Ошибка: считать, что корни создают органические вещества из почвы. Корни соприкасаются с почвой, поэтому легко перепутать поглощение веществ с их образованием. Но корни берут из неё воду и минеральные вещества, а органические вещества образуются при фотосинтезе. Проверьте себя: спросите, откуда берётся свет и есть ли в корне хлорофилл.

Ошибка: путать минеральные вещества с органическими. Оба вида веществ нужны растению, поэтому может показаться, что они одинаково поступают из почвы. На деле минеральные вещества корень получает из почвы, а органические растение образует при фотосинтезе. Чтобы проверить ответ, уточните, идёт ли речь о поглощении корнем или об образовании вещества в зелёных клетках.

Ошибка: полагать, что органические вещества нужны только листьям. Это заблуждение возникает, когда место образования вещества принимают за единственное место его использования. Органические вещества перемещаются к разным органам и нужны им для роста и жизнедеятельности. Проверьте себя: подумайте, откуда получают питание корни и другие части, в которых фотосинтез не происходит.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в питании растения, нужно знать, что оно состоит из органов и что корень поглощает воду и минеральные вещества из почвы. Тема связана и с изучением клетки: фотосинтез происходит в зелёных клетках, содержащих хлорофилл. Позже эти знания помогут понять дыхание растений и движение веществ по растению. Они также объясняют роль растений в природе: при фотосинтезе образуются органические вещества.

Что запомнить

• Лист — основной, но не единственный орган фотосинтеза.
• Фотосинтез возможен в зелёных частях растения, содержащих хлорофилл.
• Для фотосинтеза необходимы свет, вода и углекислый газ.
• Корни поглощают воду и минеральные вещества из почвы.
• Органические вещества растение образует при фотосинтезе.
• Органические вещества используют разные органы растения.