§ 37. Только ли лист кормит растение? 128

Определения и обозначения

Воздушное питание растений — образование органических веществ в листьях из углекислого газа и воды на свету. Иными словами, растение использует воздух как источник углекислого газа, а в листе создаёт вещества для роста. Так называют часть питания, связанную с фотосинтезом.

Почвенное питание растений — поглощение корнями воды и растворённых в ней минеральных солей из почвы. Корень не забирает из земли готовую пищу, а получает исходные вещества. Они нужны растению для жизни, роста и образования новых органов.

Минеральные соли — растворённые в почве вещества, необходимые растению для роста и развития. В воде они превращаются в раствор, который могут поглощать корни. Без таких солей растение развивается хуже, даже если ему хватает света и воды.

Фотосинтез — процесс образования органических веществ в зелёных частях растения на свету с выделением кислорода. В нём участвуют углекислый газ и вода, а зелёный цвет связан с хлорофиллом. Благодаря фотосинтезу растение получает органические вещества, которыми питаются его клетки.

Как это устроено

Растению нужны вещества разного происхождения, потому что ни один источник не даёт всего необходимого. Углекислый газ находится в воздухе и поступает в лист через очень маленькие отверстия на его поверхности. Вода и минеральные соли находятся в почве, поэтому их растение получает корнями.

На корне есть корневые волоски — тонкие выросты клеток. Они во много раз увеличивают поверхность соприкосновения корня с почвой, поэтому вода и растворённые соли поглощаются эффективнее. Если волосков мало или они повреждены, растение получает меньше воды, даже когда земля влажная.

После поглощения вода с растворёнными минеральными солями движется по проводящим тканям корня и стебля вверх, к листьям. Такое направление необходимо потому, что именно в листьях происходит образование органических веществ. Часть воды используется в клетках, а часть испаряется через поверхность листа.

Зелёный лист является главным органом воздушного питания, потому что его клетки содержат хлорофилл и получают много света. Плоская форма листа помогает ему улавливать свет, а большая поверхность — принимать углекислый газ из воздуха. Поэтому в листе удобно одновременно получать исходные вещества и проводить фотосинтез.

Образованные в листьях органические вещества не остаются только там. По проводящим тканям они перемещаются к корням и стеблю, а также к цветкам, плодам и семенам. В одних органах эти вещества расходуются на рост и работу клеток, в других откладываются про запас.

Два вида питания растения

Таблицу удобно читать по строкам: так можно сравнить два вида питания по одному признаку. По столбцам видно, какие признаки относятся только к воздушному или только к почвенному питанию. Например, корень получает воду и соли, а лист использует их вместе с углекислым газом при фотосинтезе.

Разбор задач

Задача 1. Определите, какие вещества растение получает из воздуха, а какие — из почвы.

Нужно распределить вещества по источникам, не путая исходные вещества с готовой пищей растения.

1. Определим, где находится углекислый газ, необходимый для фотосинтеза. Он содержится в воздухе и поступает в зелёные части растения.
2. Назовём вещества, которые корень получает из почвы. Это вода и растворённые в ней минеральные соли.
3. Сравним результат с определениями двух видов питания. Воздух связан с воздушным питанием, а корень и почва — с почвенным.

Ответ: из воздуха растение получает углекислый газ, а из почвы — воду и растворённые минеральные соли.

Задача 2. Объясните, почему растение с повреждёнными корневыми волосками начинает увядать даже при влажной почве.

Нужно проследить путь воды от почвы до листьев и учесть роль корневых волосков.

1. Корневые волоски увеличивают поверхность корня и поглощают воду с минеральными солями.
2. При повреждении волосков площадь поглощения уменьшается, поэтому в растение поступает меньше воды.
3. Листья продолжают испарять воду и нуждаются в ней для фотосинтеза. Если поступление не покрывает потерю, клетки теряют упругость, и растение увядает.

Ответ: повреждённые корневые волоски плохо поглощают воду, поэтому растение теряет её быстрее, чем получает.

Задача 3. Предложите опыт, доказывающий, что для образования органических веществ листу необходим свет, и укажите ожидаемый результат.

Опыт должен сравнить две части одного листа, чтобы остальные условия были одинаковыми.

1. На часть листа заранее накроем с двух сторон непрозрачной бумагой, а другую часть оставим открытой.
2. Поставим растение на свет, чтобы освещённая и закрытая части получали одинаковые воду, воздух и минеральные соли.
3. После опыта сравним части листа с помощью школьной пробы на крахмал. На освещённом участке он обнаружится, а на закрытом — нет или будет заметно меньше.

Ответ: органические вещества образуются на освещённой части листа, поэтому опыт подтверждает необходимость света для фотосинтеза.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что растение получает из почвы готовую пищу. Так думают, потому что корень находится в земле, но он поглощает воду и минеральные соли, а органические вещества создаются в зелёных частях. Проверка простая: спросите себя, откуда берётся углекислый газ для фотосинтеза.

Ошибка: утверждать, что корень только закрепляет растение. Это происходит потому, что закрепление хорошо заметно, а поглощение невидимо. Проверить себя можно вопросом: какой орган получает воду и соли из почвы?

Ошибка: путать углекислый газ с кислородом. Углекислый газ расходуется при фотосинтезе, а кислород выделяется, поэтому эти газы выполняют разные роли. Составьте короткую цепочку: углекислый газ входит, кислород выходит.

Ошибка: считать, что фотосинтез идёт в темноте или во всех частях растения. Для него нужны свет и зелёные клетки с хлорофиллом. Чтобы проверить ответ, назовите сразу два условия фотосинтеза: зелёная часть и свет.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно знать органы растения, строение корня и листа, а также роль почвы, воды и воздуха. Эти знания помогают понять, почему разные органы выполняют разные функции.

Питание растений связано с фотосинтезом, круговоротом веществ в природе и уходом за комнатными и сельскохозяйственными растениями. Понимание роли воды, света и солей помогает правильно выращивать растения.

Эта тема также связана с дыханием, ростом и размножением растений. Созданные при фотосинтезе вещества имеют значение для животных и человека, потому что растения образуют пищу и выделяют кислород.

Что запомнить

• Растение питается из воздуха и из почвы.
• Из воздуха растение получает углекислый газ.
• Корни поглощают воду и растворённые минеральные соли.
• Главный орган воздушного питания — зелёный лист.
• Фотосинтез происходит на свету и сопровождается выделением кислорода.
• Органические вещества, образованные в листьях, используются и запасаются во всех органах растения.