§ 24. Царство Растения

Определения и обозначения

Царство растений — группа живых организмов, объединённых общими признаками: например, клеточным строением и способностью большинства из них образовывать органические вещества на свету. К растениям относятся очень разные организмы, от небольших трав до крупных деревьев. Объединение в царство помогает изучать их общие свойства и отличия от животных и грибов.

Растительная клетка — клетка, из которой построено тело растения. Снаружи у неё есть клеточная стенка — прочная оболочка, поддерживающая форму клетки. Во многих растительных клетках также находятся хлоропласты. Эти особенности помогают отличить растительную клетку от животной и понять, как устроена жизнь растения.

Хлоропласт — органоид, то есть часть клетки, выполняющая особую работу. В нём находится хлорофилл — зелёное вещество, которое поглощает свет. В хлоропластах происходит фотосинтез, поэтому они особенно важны для зелёных частей растения. Их наличие помогает понять, где именно растение может использовать энергию света.

Фотосинтез — процесс образования органических веществ из воды и углекислого газа на свету с выделением кислорода. Органические вещества нужны растению для роста и других процессов жизни. Фотосинтез происходит в клетках с хлоропластами, где есть хлорофилл. Это определение показывает, какие вещества растение использует и что получается в результате.

Как это устроено

Клеточная стенка окружает растительную клетку и помогает ей сохранять форму. Поэтому клетки растения могут образовывать прочные ткани, поддерживающие его тело. Хлоропласты, в свою очередь, позволяют многим клеткам использовать энергию света. У животных и грибов такой способ получать органические вещества не является общим признаком, поэтому растения отличаются от них и устройством клеток, и способом питания.

Растения называют автотрофами: это организмы, которые сами образуют органические вещества из более простых веществ. Для фотосинтеза нужны вода и углекислый газ, а источником энергии служит свет. Органические вещества становятся материалом для роста и могут использоваться в других процессах растения. Животное получает готовые органические вещества с пищей, а растение в основном создаёт их самостоятельно.

Хлорофилл в хлоропластах поглощает свет, и полученная энергия используется при фотосинтезе. Поэтому наличие зелёного пигмента само по себе недостаточно: без света процесс не идёт. В темноте растение не образует органические вещества фотосинтезом, хотя другие процессы, например дыхание, продолжаются. Фотосинтез возможен только в тех клетках, где есть хлоропласты с хлорофиллом.

Вода поступает в растение из окружающей среды, главным образом через корни, а затем перемещается к другим частям. Минеральные вещества растворены в воде и также поглощаются корнями. Они необходимы растению для нормальной жизни, но не заменяют органические вещества, образуемые при фотосинтезе. Так растение получает из среды нужные материалы и использует их для своего роста.

При фотосинтезе растение создаёт органические вещества, которые служат пищей для него самого и могут становиться пищей для других организмов. В процессе также выделяется кислород, необходимый многим живым существам для дыхания. Поэтому растения влияют не только на собственную жизнь, но и на жизнь организмов вокруг. Они занимают важное место в пищевых цепях и природных сообществах.

Признаки растений и их значение

Читайте таблицу слева направо: сначала назван признак, затем описано, как он проявляется, и указано его значение. Так можно увидеть связь между особенностью растения и её пользой. Сравнивая строки, не путайте получение воды и минеральных веществ с образованием органических веществ при фотосинтезе.

Разбор задач

1. Назовите два признака, по которым клетку растения можно отличить от животной клетки.

Нужно вспомнить особенности строения растительной клетки и выбрать признаки, которые подходят для сравнения с животной. Достаточно назвать два отличия, не перечисляя все части клетки. Важно указать именно строение, а не то, где обычно живёт организм.

1. Вспоминаем, что растительную клетку снаружи окружает клеточная стенка.
2. Затем называем хлоропласты, которые есть во многих клетках растения, особенно в зелёных частях.
3. Оба признака относятся к устройству клетки и помогают отличить её от животной.

Ответ: клеточную стенку и хлоропласты.

2. Объясните, почему зелёное растение на свету образует органические вещества, а в темноте фотосинтез прекращается.

В условии сравниваются два случая: растение освещено и растение находится в темноте. Чтобы объяснить разницу, нужно связать хлорофилл с использованием света. Одного упоминания зелёного цвета недостаточно: важно сказать, зачем клетке нужен свет.

1. Вспоминаем, что хлорофилл находится в хлоропластах и поглощает свет.
2. Энергия света нужна для фотосинтеза, при котором образуются органические вещества.
3. В темноте источник энергии отсутствует, поэтому фотосинтез прекращается.

Ответ: на свету хлорофилл помогает использовать энергию для фотосинтеза, а в темноте этот процесс не идёт.

3. В герметичную ёмкость поместили зелёное растение и оставили на свету. Объясните, какие вещества растение использует для фотосинтеза и что при этом выделяет.

Герметичная ёмкость не меняет сам процесс фотосинтеза, но условие напоминает, что растение находится в ограниченном объёме воздуха. Чтобы ответить, нужно назвать исходные вещества и результат процесса. Также следует учесть, что растение освещено, а значит, условие для фотосинтеза есть.

1. Определяем, что для фотосинтеза растению нужны вода и углекислый газ.
2. Учитываем, что процесс происходит на свету в клетках с хлоропластами и хлорофиллом.
3. Называем продукты: образуются органические вещества, а в окружающую среду выделяется кислород.

Ответ: растение использует воду и углекислый газ, образует органические вещества и выделяет кислород.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что растения питаются готовыми органическими веществами так же, как животные. Её допускают, потому что растение тоже нуждается в пище, но забывают, что оно в основном создаёт органические вещества само. Проверь себя вопросом: откуда берутся вещества, которые растение использует для роста? Ответ — значительную их часть оно образует при фотосинтезе.

Неверно утверждать, что фотосинтез происходит в темноте. Часто это путают с тем, что растение остаётся живым ночью и продолжает дышать. Проверь объяснение: если речь о фотосинтезе, в нём обязательно должен быть свет, поглощаемый хлорофиллом. Без света фотосинтез не идёт.

Фотосинтез и дыхание — не одно и то же. Их путают, потому что оба процесса связаны с веществами и газами, но у них разное назначение и условия. Чтобы проверить себя, вспомни: фотосинтез требует света и образует органические вещества, а дыхание происходит у растений и на свету, и в темноте.

Нельзя говорить, что фотосинтез идёт во всех клетках растения. Ошибка возникает, если считать, что любой участок растения одинаково зелёный и устроен одинаково. Проверь себя: для фотосинтеза нужны хлоропласты с хлорофиллом. Значит, этот процесс возможен только в клетках, где они есть.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в теме, нужно знать основные части клетки и понимать, что живые организмы различаются по своим признакам. Сравнение растительной клетки с животной помогает заметить клеточную стенку и хлоропласты. Эти знания служат основой для дальнейшего изучения строения растения.

Понимание фотосинтеза пригодится при изучении того, как устроено растение и как оно получает вещества для жизни. Органические вещества, образованные растениями, могут переходить к другим организмам по пищевым цепям. Поэтому фотосинтез связывает тему питания растений с жизнью животных и других обитателей природы.

Роль растений важна для изучения экосистем — природных сообществ организмов и среды их обитания. Создание органических веществ и выделение кислорода связывают растения с круговоротом веществ. Эти знания помогают объяснить, почему изменения в растительном мире могут влиять на другие организмы.

Что запомнить

• Растения объединяют в отдельное царство живых организмов.
• Клетки растений имеют клеточную стенку.
• В хлоропластах содержится хлорофилл.
• Фотосинтез происходит на свету.
• Для фотосинтеза используются вода и углекислый газ.
• При фотосинтезе образуются органические вещества и выделяется кислород.