Շնչառության և ֆոտոսինթեզի գործընթացները բուսական թագավորության հպատակների «արտոնությունն» են: Դրանց մասին գիտելիքներն այն պարտադիր նվազագույններից են, որոնք պահանջվում են կենսաբանության քննությանը նախապատրաստվող ուսանողից։

Սահմանում

Շունչ- Սա բույսերի կողմից թթվածնի կլանման և նրանց կողմից ածխաթթու գազի արտազատման գործընթացն է։

ՖոտոսինթեզԱրևի, ածխածնի երկօքսիդի և ջրի էներգիայի օգտագործմամբ օրգանական նյութերի ձևավորման գործընթացն է, որը տեղի է ունենում կանաչ բույսերի բջիջներում:

Համեմատություն

Շնչառությունը գազի փոխանակման բնական գործընթաց է, որը բույսերը, ինչպես բոլոր կենդանի օրգանիզմները, իրականացնում են արտաքին միջավայրի հետ: Շնչառությունը տեղի է ունենում բույսի բոլոր օրգաններում։ Այն իրականացվում է ստոմատների, ոսպի և ծառերի կեղևի ճաքերի միջոցով։

Շնչառական գործընթացը տեղի է ունենում շուրջօրյա: Շնչառությունը կազմակերպվում է բջջային հատուկ օրգանոիդների `միտոքոնդրիայի միջոցով:

Շնչառության և ֆոտոսինթեզի միջև տարբերությունը

Ֆոտոսինթեզը մի գործընթաց է, որն անհնար է առանց արևի լույսի, հետևաբար այն տեղի է ունենում միայն ցերեկային ժամերին կամ ավելի վաղ բույսերի կողմից կուտակված մեր աստղի էներգիայի առկայության դեպքում: Ֆոտոսինթեզը կարող է տեղի ունենալ միայն բույսերի բջիջներում, որոնք պարունակում են քլորոպլաստներ՝ քլորոֆիլային պիգմենտով: Ավանդաբար, ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում տերևների վրա, երբ դրանք կանաչ են, ցողուններում, ծաղկի մասերում, պտուղներում:

Շնչառության գործընթացում բույսերի բջիջները կլանում են մթնոլորտային թթվածինը ՝ օգտագործելով կուտակված օրգանական միացություններ, մասնավորապես ՝ օսլա: Այս դեպքում օրգանական նյութերի սպառումը, թափոնները և ոչնչացումը տեղի են ունենում: Շնչառության արդյունքում արտանետվում է ածխաթթու գազ, որը վերադարձվում է մթնոլորտ, և ջուր, որը մնում է կենդանի օրգանիզմի մեջտեղում:

Ֆոտոսինթեզի գործընթացում բույսը ներծծում է ածխաթթու գազը և օգտագործում կուտակված ջուրը: Արեգակնային քվանտների էներգիայի ազդեցությամբ տեղի է ունենում ռեդոքս ռեակցիա, որի արդյունքը օրգանական նյութերի (շաքարներ կամ օսլա) առաջացումն է և թթվածնի արտազատումը։

Եզրակացությունների կայք

1. Շնչառությունն ապահովում է բույսի կյանքը, իսկ ֆոտոսինթեզի արդյունքում կուտակված արտազատվող թթվածինը և օրգանական նյութերը հնարավոր են դարձնում հետերոտրոֆ օրգանիզմների գոյությունը Երկրի վրա:
2. Բույսերում շնչառությունը տեղի է ունենում անընդհատ, իսկ ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում միայն արևի լույսի ազդեցության տակ:
3. Բոլոր բույսերի բջիջները ներգրավված են շնչառության մեջ, և միայն կանաչ բջիջները ներգրավված են ֆոտոսինթեզի մեջ:
4. Շնչելիս թթվածինը ներծծվում է, իսկ ֆոտոսինթեզի ժամանակ ՝ ազատվում:
5. Շնչառության ընթացքում օրգանական նյութերը քայքայվում են, իսկ ֆոտոսինթեզի ընթացքում ՝ սինթեզվում:

Շունչ- սա բույսերի կողմից թթվածնի կլանման և նրանց կողմից ածխաթթու գազի արտանետման գործընթացն է.

ՖոտոսինթեզԱրևի, ածխածնի երկօքսիդի և ջրի էներգիայի օգտագործմամբ օրգանական նյութերի ձևավորման գործընթացն է, որը տեղի է ունենում կանաչ բույսերի բջիջներում:

Շնչառությունը և ֆոտոսինթեզը ունեն նույն միջանկյալ արտադրանքները՝ FGA, FGA, ribulose, PVC, FEP, malate և այլն: Սա ցույց է տալիս մի գործընթացից մյուսին անցնելու հնարավորությունը: Թե՛ շնչառությունը և թե՛ ֆոտոսինթեզը և՛ օքսիդացնող, և՛ ռեդուկտիվ գործընթաց են, և՛ քայքայում, և՛ սինթեզ: Waterուրը երկու գործընթացների անփոխարինելի մասնակիցն է: Ֆոտոսինթեզի ժամանակ այն ծառայում է որպես ջրածնի դոնոր ՝ NADP + - ի նվազեցման համար, իսկ շնչառության ժամանակ ջրի թթվածնի օգնությամբ կարող է տեղի ունենալ նյութերի օքսիդացում:

Ո՞րն է տարբերությունը շնչառության և ֆոտոսինթեզի միջև:

Շնչառությունը գազի փոխանակման բնական գործընթաց է, որը բույսերը, ինչպես բոլոր կենդանի օրգանիզմները, իրականացնում են արտաքին միջավայրի հետ: Շնչառությունը տեղի է ունենում գործարանի բոլոր օրգաններում: Այն իրականացվում է ստոմատների, ոսպի և ծառերի կեղևի ճաքերի միջոցով. Շնչառական գործընթացը տեղի է ունենում շուրջօրյա: Շնչառությունը կազմակերպվում է բջջային հատուկ օրգանոիդների կողմից `միտոքոնդրիա; Ֆոտոսինթեզը մի գործընթաց է, որն անհնար է առանց արևի լույսի, ուստի այն տեղի է ունենում միայն ցերեկային ժամերին կամ բույսերի կողմից ավելի վաղ կուտակված մեր աստղի էներգիայի առկայության դեպքում: Ֆոտոսինթեզը կարող է տեղի ունենալ միայն բուսական բջիջներում, որոնք պարունակում են քլորոպլաստներ `քլորոֆիլային պիգմենտով: Ավանդաբար, ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում տերևների վրա, երբ դրանք կանաչ են, ցողուններում, ծաղկի մասերում, պտուղներում; Շնչառության գործընթացում բույսերի բջիջները կլանում են մթնոլորտային թթվածինը՝ օգտագործելով կուտակված օրգան միացությունը (օսլա)։ Այս դեպքում տեղի է ունենում ծախս, վատնում, կղզու օրգանի ոչնչացում: Շնչառության արդյունքում արտանետվում է ածխաթթու գազ, որը վերադառնում է մթնոլորտ, և ջուր, որը մնում է կենդանի օրգանիզմի մեջտեղում. Ֆոտոսինթեզի գործընթացում բույսը կլանում է ածխաթթու գազը և օգտագործում է կուտակված ջուրը։ Արեգակնային քվանտների էներգիայի ազդեցության տակ տեղի է ունենում oh-in-th ռեակցիա, որի արդյունքն է օրգան-x-in (շաքարներ / օսլա) ձևավորումը և թթվածնի արտազատումը:

Տարբերություններ. Շնչառությունն ապահովում է բույսի կյանքն ինքնին, իսկ ֆոտոսինթեզի արդյունքում կուտակված թթվածինը և օրգանական նյութերը հնարավոր են դարձնում Երկրի վրա հետերոտրոֆ օրգանիզմների գոյությունը. Բույսերի մեջ շնչառությունը տեղի է ունենում անընդհատ, և ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում միայն արևի լույսի ազդեցության ներքո. Բուսական բոլոր բջիջները ներգրավված են շնչառության մեջ, իսկ միայն կանաչները `ֆոտոսինթեզում. Շնչառության ընթացքում թթվածինը ներծծվում է, իսկ ֆոտոսինթեզի ժամանակ ՝ ազատվում; Շնչառության ընթացքում օրգանական նյութերը քայքայվում են, իսկ ֆոտոսինթեզի ընթացքում ՝ սինթեզվում:

11. Ինչպե՞ս կարող եք որոշել շնչառության ինտենսիվությունը:

Շնչառության ինտենսիվության որոշումը կախված է տ

Շնչառության տեմպերը ուղղակիորեն հակառակ են ֆոտոսինթեզի արագություններին: Շնչառության ինտենսիվությունը կարելի է որոշել.

1) հատկացված CO2- ի քանակով. 2) թթվածնի կլանման քանակով. 3) չոր զանգվածի կորստով. Այս երեք ցուցանիշներն էլ հաշվարկվում են մեկ միավորի զանգվածի համար:

Վերանայեք պլաստիդների կառուցվածքային առանձնահատկությունները, որոնք ուսումնասիրել եք նախորդ թեմայում: Ո՞ր օրգանիզմներն ունեն բջիջներում պլաստիդներ: Ինչի՞ համար են դրանք անհրաժեշտ: հիշեք քլորոպլաստի կառուցվածքը. Քանի մեմբրան է պարունակում: Ի՞նչ կառուցվածքներ է կազմում ներքին քլորոպլաստային թաղանթը:

Որտեղ է տեղի ունենում ֆոտոսինթեզը:

Ֆոտոսինթեզը կենդանի օրգանիզմների կողմից լույսի էներգիայի օգտագործմամբ անօրգանական նյութերից օրգանական նյութերի ձևավորման գործընթացն է: Ֆոտոսինթեզն իրականացվում է ինչպես միաբջիջ օրգանիզմների (ցիանոբակտերիաներ և ջրիմուռներ), այնպես էլ բազմաբջիջ օրգանիզմների (ջրիմուռներ և երկրային բույսեր) կողմից: Ֆոտոսինթեզը կարող է առաջանալ քլորոպլաստներ պարունակող մարմնի բոլոր մասերում:

Բուսական բջիջներում ֆոտոսինթեզի գործընթացը տեղի է ունենում քլորոպլաստներում: Քլորոպլաստների նախնիները եղել են պրոկարիոտ ցիանոբակտերիաները։

Այս բակտերիաները վերածվեցին քլորոպլաստների, երբ մտան սիմբիոզի էուկարիոտիկ բջիջների հետ և տեղավորվեցին դրանց ներսում: Բացի քլորոպլաստներից, կան պլաստիդների այլ տեսակներ ՝ քրոմոպլաստներ և լեյկոպլաստներ: Բայց դրանց մեջ ֆոտոսինթեզ չի առաջանում:

Արեգակնային էներգիայի օգնությամբ ածխաթթու գազից (CO 2) և ջրից (H 2 O) ֆոտոսինթեզի արդյունքում ձևավորվում են ածխաջրեր (C 6 HO 6).

Այս գործընթացը բաղկացած է երկու հիմնական փուլերից `թեթև և մութ (նկ. 16.1):

Ֆոտոսինթեզի լուսային փուլի գործընթացները

Լույսի փուլի սկզբում լուսային քվանտները գրավվում են քլորոֆիլ պիգմենտի միջոցով, որը գտնվում է թիլակոիդ թաղանթների վրա: Լույսի քվանտների էներգիան փոխանցվում է էլեկտրոններին, որոնք գրավվում են կրող մոլեկուլների կողմից: Այս էլեկտրոնների էներգիան օգտագործվում է թիլակոիդներում `ATP սինթեզելու համար: Կորցրած էլեկտրոնները փոխարինվում են լույսի ազդեցության տակ ջրի պառակտման (ֆոտոլիզի) արդյունքում առաջացած էլեկտրոններով։ Photրի ֆոտոլիզի ընդհանուր հավասարումը կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.

Թթվածինը թողարկվում է որպես ռեակցիայի կողմնակի արտադրանք, իսկ H + պրոտոնները վերցվում են NADP (նիկոտին ամիդ ադենին դինուկլեոտիդ ֆոսֆատ) կրող մոլեկուլների կողմից։ Պրոտոններն իրենց վրա ամրացնելով ՝ նրանք դառնում են էներգիայի կուտակիչներ (NADP ^) և մութ փուլում օգտագործվում են ածխաջրերի սինթեզի համար:

Այսպիսով, ֆոտոսինթեզի լուսային փուլի արդյունքը թթվածնի ձևավորումն է, ATP- ի սինթեզը և NADP- ի կրճատումը:

Ֆոտոսինթեզի մութ փուլի գործընթացները

Ֆոտոսինթեզի մութ փուլը տեղի է ունենում քլորոպլաստների ստրոմայում: Այս գործընթացում տեղի ունեցող ռեակցիաների ամբողջությունը կոչվում է Կալվինի ցիկլ: դրանում արտաքինից ածխածնի երկօքսիդի և ֆոտոսինթեզի լուսային փուլի արգասիքների մասնակցությամբ NADPH և ATP ձևավորվում են գլյուկոզայի մոլեկուլներ։

Այս փուլը կոչվում է մութ, ոչ թե այն պատճառով, որ տեղի է ունենում մթության մեջ: Բույսերի մեծ մասում այն ​​հանդիպում է օրվա ընթացքում: Այս անունը միայն նշանակում է, որ լույսն ուղղակիորեն չի մասնակցում դրան։

Ֆոտոսինթեզի կենսաբանական նշանակությունը և մոլորակային դերը

Ֆոտոսինթեզի գործընթացը մեր մոլորակում օրգանական նյութերի ձևավորման հիմնական ուղին է: Ֆոտոսինթետիկ օրգանիզմները տարեկան արտադրում են ավելի քան 150 միլիարդ տոննա օրգանական նյութ: Ֆոտոսինթեզը նաև թթվածին է ապահովում մթնոլորտին (տարեկան մինչև 200 միլիարդ տոննա), որը կենդանի օրգանիզմները օգտագործում են շնչառության ժամանակ (նկ. 16.2):

Ֆոտոսինթեզի հետևանք էր նաև մեծ քանակությամբ միներալների առաջացումը։

Ֆոտոսինթեզի մեկ այլ հետևանք է օզոնի շերտը: Դա մեր մթնոլորտի բարակ շերտն է, որը ձևավորվում է թթվածնից ՝ արևի ճառագայթման ազդեցության տակ: Այս շերտի առկայությունը զգալիորեն թուլացնում է մոլորակի մակերես հասնող ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների հոսքը։ Սա պաշտպանում է կենդանի օրգանիզմներին բացասական հետևանքներից (զգալիորեն նվազեցնում է բջիջներում ԴՆԹ -ի մոլեկուլների վնասման ռիսկը):

Բջջային շնչառության կենսաբանական նշանակությունը և մոլորակային դերը

Ֆոտոսինթեզը շատ կարևոր գործընթաց է ոչ միայն բույսերի, այլև այլ կենդանի օրգանիզմների համար։ Այն թթվածնի աղբյուր է, որը օրգանիզմները կարող են օգտագործել էներգիա արտադրելու համար:

Օրգանիզմներն անընդհատ էներգիայի կարիք ունեն. Նույնիսկ երբ մարմինը քնած է, դրանում շատ գործընթացներ են տեղի ունենում: Նոր նյութեր են ձևավորվում, իսկ հինները քայքայվում են, բջիջները մեծանում և բաժանվում են, սիրտը արյունը պոմպացնում է անոթների միջով. Այս ամենը պահանջում է էներգիայի ծախս, որը ձևավորվում է բջջային շնչառության գործընթացների արդյունքում: Բջջային շնչառության շնորհիվ է, որ կենդանի օրգանիզմներին հաջողվում է պահպանել կենսագործունեության բարձր մակարդակ։

Օրինակ, այն թույլ է տալիս կնիքներին և սպիտակ արջերին արտադրել բավականաչափ ջերմություն ՝ գոյատևելու Արկտիկայի ծանր պայմաններում:

Բջջային շնչառության մոլորակային դերը չափազանց կարևոր է։ Կանաչ բույսերը անընդհատ արտադրում են թթվածին, և մթնոլորտում դրա պարունակությունը որոշակի մակարդակում պահպանելը հնարավոր է միայն բջջային շնչառության գործընթացների միջոցով: Եթե ​​թթվածնի արտադրության և սպառման միջև հավասարակշռությունը խախտվի, դա կարող է աղետալի հետևանքների հանգեցնել ամբողջ մոլորակի համար:

Մթնոլորտում թթվածնի և՛ պակասը, և՛ ավելցուկը կհանգեցնեն օրգանիզմների զանգվածային մահվան։ Դրա պակասը կհանգեցնի շնչահեղձության, իսկ ավելցուկը կհանգեցնի օրգանիզմների թթվածնի թունավորման:

Ֆոտոսինթեզի համար ածխաթթու երկօքսիդի (CO 2) մոլեկուլների առաքումն ապահովելու համար բույսերը բացում են իրենց ստոմատը իրենց տերևների վրա: Բայց տաք կլիմայական պայմաններում դա հանգեցնում է ջրի մեծ կորուստների: Հետևաբար, ճարպոտ և կակտուս ընտանիքների բույսերը գիշերը կուտակում են ածխաթթու գազ իրենց բջիջներում ՝ որոշակի միացությունների տեսքով, իսկ ցերեկը դրանք օգտագործում են ֆոտոսինթեզի համար: Ֆոտոսինթեզի այս տեսակը կոչվում է CAM նյութափոխանակություն:

Ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում քլորոպլաստներում և բաղկացած է երկու փուլից՝ բաց և մութ: լուսային փուլում լույսի քվանտները գրավվում են պիգմենտային քլորոֆիլով, և դրանց էներգիան օգտագործվում է ATP- ի սինթեզման համար: ֆոտոսինթեզի մութ փուլում ATP-ի և լուսային փուլի այլ արտադրանքների պատճառով CO 2 մոլեկուլները ամրագրվում են և ձևավորվում են գլյուկոզայի մոլեկուլներ: Կենդանի օրգանիզմները թթվածին են արտադրում ֆոտոսինթեզի ժամանակ, իսկ թթվածինը սպառում են բջջային շնչառության ժամանակ: Այս գործընթացները միասին բարենպաստ պայմաններ են ստեղծում Երկրի վրա կենդանի օրգանիզմների գոյության համար:

Փորձարկեք ձեր գիտելիքները

1. Պլաստիդների ի՞նչ տեսակներ կան: 2. Ո՞ր պլաստիդներում է տեղի ունենում ֆոտոսինթեզ: 3. Բացի քլորոֆիլից, բույսերի պլաստիդներում կան նաեւ այլ պիգմենտներ: Ինչի՞ համար են դրանք պետք: 4. Ի՞նչ գործընթացներ են տեղի ունենում ֆոտոսինթեզի փուլում ՝ ա) թեթեւ բ) մութ: 5. Համեմատեք ֆոտոսինթեզի եւ աերոբիկ շնչառության լուսային փուլը: 6. Օգտագործելով կոնկրետ օրինակներ, բացատրեք, թե որն է բջջային շնչառության մոլորակային դերը: 7 *. Ստուգեք Cg-ֆոտոսինթեզը և G-ֆոտոսինթեզը լրացուցիչ աղբյուրներից: Համեմատեք բույսերը այս տեսակի ֆոտոսինթեզի հետ:

Սա ուսումնական նյութ է

Հետաքրքիր փաստ կենսաբանությունից, որ ֆոտոսինթեզի գործընթացիրականացվում է միայն օրվա ընթացքում ՝ օգտագործելով արևի էներգիան: Որտեղի՞ց են բույսերը ստանում իրենց էներգիան գիշերը, երբ ֆոտոսինթեզը հնարավոր չէ: Ի՞նչ է պատահում ձմռանը, երբ ծառերը թափում են իրենց կանաչ տերևները: Արդյո՞ք գործարանի կյանքը ամբողջովին սառչում է: Այս հոդվածում մենք կիմանանք ամեն ինչ բույսերի շնչառության մասին:

Առաջին բանը, որ մենք սովորաբար սովորում ենք բույսերի մասին կենսաբանության դասերին, դա դրանք են մատակարարել մեզ թթվածին և մաքրել օդը ածխաթթու գազից... Այո, իսկապես, ֆոտոսինթեզի գործընթացում գտնվող բույսերը օգտագործում են CO2 ՝ շաքարավազ սինթեզելու և թթվածին ազատելու համար: Բայց ինչ վերաբերում է շնչառությանը: Բույսերը շնչու՞մ են:

Բույսերը, ինչպես դու և ես, պատկանում են աերոբիկ օրգանիզմներ, ինչը նշանակում է, որ նրանց կյանքի համար անհրաժեշտ է թթվածին: Բույսերի բջիջներում, ինչպես և այլ միջուկային օրգանիզմների բջիջներում, կան «էլեկտրակայաններ». միտոքոնդրիա... Ինչի համար?

Բույսերի շնչառության գործընթացը

Շնչառության գործընթացում օրգանական նյութերը (սովորաբար ածխաջրերը) «այրվում» են միտոքոնդրիայում `օգտագործելով թթվածին: Բջիջների էներգետիկ արժույթը սինթեզվում է `ձևավորվում է ATP, ջուր և ածխաթթու գազ, իսկ էներգիայի մի մասն ազատվում է ջերմության տեսքով:

Այսպիսով, ֆոտոսինթեզ բույսերումտեղի է ունենում աշխարհում, իսկ շնչառությունը՝ օրը 24 ժամ: Ֆոտոսինթեզն իրականացնում են միայն բույսերի կանաչ հատվածները, և դրա բոլոր մասերը շնչում են:

Օր, երբ ֆոտոսինթեզիսկ շնչառությունն իրականացվում է միաժամանակ, առաջացած թթվածնի քանակը սովորաբար գերազանցում է արձակված ածխաթթու գազի քանակը։ Գիշերը օդ է արտանետվում միայն ածխածնի երկօքսիդը:

Հենց սրանով է կապված էներգիա վերցնող վամպիրային բույսերի մասին կեղծ պատկերացումների առկայությունը (սա բացատրվում է թթվածնի չափից ավելի սպառմամբ և ածխաթթու գազի արտազատմամբ)։ Բայց պե՞տք էր գիշերել անտառում վրանում:

Հավանաբար, հեշտ էր շնչելը, և ոչ ոք թթվածնի պակաս չէր զգում: Պետք է հասկանալ, որ բույսի կողմից ածխաթթու գազի արտանետումը կամ գիշերը ներծծված թթվածնի քանակն աննշան է ՝ համեմատած օրական թթվածնի քանակի հետ:

Իրականում մարդիկ շնչելիս զգալիորեն ավելի շատ ածխաթթու գազ են արտանետում, քան բույսերը: Որպեսզի ձևավորվի այնքան ածխաթթու գազ, որքան սովորական մարդն է արտանետում, անհրաժեշտ կլինի գրեթե 10000 կգ բույս: Եթե ​​ձեր ննջասենյակում դրանք հենց այդքան են, բացեք դռներն ու պատուհանները: Այդքան բան չէ՞: Լավ քնել!

Այսպիսով, տնային բույսեր- հրաշալի թթվածնի մատակարարներհատկապես ձմռանը: Դրանցից շատերն ունեն մանրէասպան հատկություն, և օդը մաքրելու լավագույն միջոցներից մեկը սենյակի պատշաճ կանաչապատումն է, ներառյալ ֆիտոնսիդներ (բնական հակաբիոտիկներ) արձակող բույսերի օգտագործումը: Հաստատվել է, որ այն մարդիկ, ովքեր տանը շատ բույսեր ունեն, շատ ավելի քիչ են հիվանդանում, մասնավորապես՝ գրիպով։

Ինչի՞ց է կախված բույսերի շնչառությունը:

տերևներ, ցողուններ, արմատներ և նույնիսկ ծաղիկներ: Հետաքրքիր է, որ արմատները ավելի քիչ են շնչում, քան ֆոտոսինթետիկ տերեւները: Իսկ ծաղկի թերթիկները (փոփոխված տերևները) շնչում են 18-20 անգամ ավելի ակտիվ, քան տերևները: Տերեւաթափ ծառերն ավելի ակտիվ են շնչում, քան փշատերևները, իսկ չոր ցամաքային բույսերը՝ սուկուլենտները, ունեն շատ դանդաղ շնչառություն։

Շնչառության ինտենսիվությունկախված է բազմաթիվ գործոններից ՝ տարվա ժամանակը, օրվա ժամանակը, ջերմաստիճանը, լույսի ուժգնությունը և այլն:

Ընդհանուր առմամբ, բջիջների, հյուսվածքների, բույսերի օրգանների զարգացման ընթացքում շնչառության մակարդակը սկզբում բարձրանում է, հասնում է առավելագույնի `առավելագույն աճի տեմպի ժամանակ, իսկ հետո աստիճանաբար նվազում է: Մարդը նաև ավելի շատ էներգիա է պահանջում ակտիվ աճի շրջանում։

Երիտասարդ ծառերը իրենց ամենօրյա ֆոտոսինթետիկ արտադրանքի մեկ երրորդը ծախսում են շնչառության վրա: Բույսերի այն մասերը, որոնք ավարտել են աճը (հին տերևներ, ցողուններ, փայտ կամ հասած սերմեր) ունեն ցածր շնչառական արագություն, բայց այն երբեք չի իջնում ​​զրոյի:

Բույսերն ունեն նաև կարճ և ինտենսիվ շնչառության շրջաններ։ Հյութալի պտուղներում, նախքան լիարժեք հասունանալը, տեղի է ունենում շնչառության ժամանակավոր (2-3 օր) ակտիվացում `շնչառության կլիմակտերիալ աճ: Բույսերի ակտիվ շնչառության դրսևորման օրինակ է ածխաթթու գազի բարձր պարունակությունը (մինչև 13%, սովորաբար `0,03%) վերելակների մթնոլորտում, որտեղ պահվում է հացահատիկը:

Շնչառության ձևեր ջուրորը խոնավացնում է սերմերը և առաջացնում ջերմություն: Նման սենյակներում շնչելը շատ դժվար է: Վերելակներում սերմերի ջերմաստիճանը կարող է հասնել + 60-90 ° С, իսկ հետո սերմերը «այրվում» են և կորցնում են իրենց բողբոջելու ունակությունը։

Շնչառությունը նույնպես կախված է մթնոլորտային ճնշումից։ Ամերիկացի կենսաբան Ֆրենկ Բրաունհայտնաբերել է, որ շնչառությունը կարտոֆիլի պալարների բջիջներում ավելանում է մթնոլորտային ճնշման բարձրացման պատճառովև հակառակը։ Կարտոֆիլի աչքերը բարոմետրից երկու օր շուտ «կանխատեսում են» եղանակի փոփոխությունը։ Անձրեւից առաջ, այսինքն `ճնշման նվազման համար նրանք պահում են իրենց շունչը:

-25 ° C- ից + 50-60 ° C. Բույսերի մեծ մասի համար շնչառական նվազագույն ջերմաստիճանը 0 ° C է: 0 ° C- ից մինչև 30 ° C ջերմաստիճանի սահմաններում, յուրաքանչյուր 10 ° C- ի համար ջերմաստիճանի բարձրացումով, շնչառության ինտենսիվությունը մեծանում է ընդամենը 2 անգամ ... 40-50 ° C- ից բարձր ջերմաստիճանում շնչառությունը դանդաղում է:

Բարձր ջերմաստիճաններ- արեւադարձային բույսերի շնչառության ավելացման պատճառներից մեկը, որոնք «այրում են» ֆոտոսինթեզի ամենօրյա արտադրանքի 70-80%-ը։ Շնչառության համար առավել բարենպաստ ջերմաստիճանը 35-40 ° C է, ֆոտոսինթեզի համար `5-10 ° C: Հետևաբար, բարձր ջերմաստիճանների դեպքում բույսը ինտենսիվորեն սպառում է օրգանական նյութերը, և դրանց սինթեզը գրեթե դադարում է, ինչը հանգեցնում է բազմաթիվ տեսակի բույսերի բերքատվություն:

Ինչ է տեղի ունենում ձմռանը բույսերի հետ:

Այո, բույսերշարունակել շնչել ձմռանը! Ամառային ածխաջրերի պաշարները բավարար են ձմռանը գոյատևելու և գարնանը աճը վերականգնելու համար: Պտղատու ծառերի բողբոջները շնչում են -14 ° C- ից, իսկ սոճու ասեղները `նույնիսկ -25 ° C- ում:

Հիվանդությունից տուժած բույսերում ուժեղանում են շնչառական պրոցեսները: Կալիֆորնիայի համալսարանի պրոֆեսոր Ս. Է. Յարվուդը չափել է վիրուսով կամ սնկով վարակված բույսերի տերևների ջերմաստիճանը և համեմատել այն առողջ բույսի ջերմաստիճանի հետ։ Բույսի հիվանդ մասերի ջերմաստիճանը բարձրացել է մինչև 2 ° C:

Մի՞թե բույսերը ձեզ չեն հիշեցնում հիվանդ երեխաների մասին: Մտածեք ձեր մասին 38.6 ° C ջերմաստիճանի դեպքում: Հիվանդությունների դիմացկուն բույսերում բարձր ջերմաստիճանը տևում է ավելի երկար, քան ոչ դիմացկուն բույսերում: Պարզվում է, որ նման պայմաններում բջիջները սինթեզում են պաշտպանիչ ֆենոլային միացություններ, որոնք թունավոր են հարուցիչների համար։ Վիրավոր բույսերը նույնպես ինտենսիվ շնչում են, ինչը նույնպես հանգեցնում է վնասված հատվածներում նրանց ջերմաստիճանի նկատելի բարձրացման։

Շնչառությունը ոչ միայն բուսական օրգանիզմի աճի և զարգացման համար էներգիա մատակարարելու գործընթաց է: Ջրի և հանքային սննդանյութերի կլանումը կախված է շնչառությունից: Շնչառության միջանկյալ փուլերում միացություններ են առաջանում (օրգանական թթուներ, շաքար), որոնք օգտագործվում են տարբեր նյութափոխանակային ռեակցիաներում: Չոր պայմաններում շնչելիս ջուր է արտազատվում, ինչը կարող է բույսը պահել ջրազրկումից: Նման է ուղտին ջուր տրամադրելու մեխանիզմներին, այնպես չէ՞:

Ինչպե՞ս են բույսերը շնչում:

Բույսերը չունեն մեր շնչափողի նման հատուկ շնչառական օրգաններ: Թթվածինը նրանց մեջ է մտնում բնական բացվածքների միջոցով: Բացի այդ, բույսերը օգտագործում են թթվածինը, որը ձևավորվում է ֆոտոսինթեզի գործընթացում։ Բույսերի օդային մասերը թթվածին են ստանում օդից անմիջապես միջոցով ծակոտիները.

Տերեւների ծակոտիները ծակոտիներն են, Ծառերի ճյուղերի ծակոտիները՝ ոսպնյակներ։ Որպես կանոն, ստոմատները տեղակայված են թերթիկի ներքևի մասում: Դրանք ձևավորվում են կանաչ գունանյութ քլորոֆիլ պարունակող հատուկ պահապան բջիջներով: Օդը բացվածքի միջով մտնում է տերևի մեջ և խոնավությունը գոլորշիանում է:

Ջրային բույսերի տերեւների վրա, որոնց տերեւները լողում են ջրի երեսին (օրինակ՝ ջրաշուշաններ), ստոմատները գտնվում են միայն տերեւի վերին մակերեսին։ Ստոմատների քանակը 1 մմ 2 տերևի վրա միջինում 300 է: Ավելի քիչ ստոմատներ են հայտնաբերվել Tradescantia-ի տերևներում՝ 14 մմ 2-ում, իսկ ամենաշատը՝ ճահճային կաղնու տերևներում՝ 1200 մմ 2-ում: Բույսերի արմատները ծակոտիներ ունեն։

Հարավարևելյան Ասիայի, Օվկիանիայի, Ավստրալիայի, Մադագասկարի, Հասարակածային Աֆրիկայի ափերին ծովի և ցամաքի եզրին աճում են մանգրոյի բույսեր: Դրանք ներառում են մոտ 40 տեսակ ծառեր և թփեր, որոնք հարմարվել են մակընթացություններին, որոնց ընթացքում դրանք ջրի մեջ են ընկղմվում մինչև թագի գագաթը:

Մանգրոզներկոչվում են երկկենցաղ բույսեր... Մակընթացության ժամանակ ցեխոտ հողը բաց է, թափանցում է արմատներով և գրեթե առանց թթվածնի: Ինչպե՞ս են մանգրովի բույսերը գոյատևում նման պայմաններում:

Մանգրոզներնրանք թթվածին են ստանում հատուկ շնչառական արմատների ՝ պնևմատոֆորների միջոցով, որոնք, ի տարբերություն սովորականների, աճում են դեպի վեր, ունեն ծակոտկեն կառուցվածք և օդով լցված միջբջջային մեծ տարածություններ: Նման բույսերի տերևները նույնպես հարմարեցված են թթվածնի պակասի պայմաններին։

Այսպիսով, Ավիցենիա- հին պարսիկ գիտնական-հանրագիտարան, բժիշկ և փիլիսոփա Ավիցեննայի անունով բույս, - մակընթացության ժամանակ գրեթե ամեն ինչ ծածկված է:
ջուր, իսկ նրա տերևների ստորին մակերեսը խիտ թավոտ է։ Underրի տակ, մազերի միջեւ, պահպանվում են օդային պղպջակներ, որոնց թթվածինը գործարանը օգտագործում է ջրհեղեղի ժամանակ: Իսկ Ավիցենիայի արմատները ուղղաձիգ են աճում՝ հողի մակերեւույթից 20-25 սմ բարձրանալով։ Լավ զարգացած միջբջջային համակարգի շնորհիվ օդը հեշտությամբ մտնում է արմատը։

Պնեւմատոֆորները հանդիպում են ոչ միայն մանգրով, այլեւ արեւադարձային եւ բարեխառն լայնությունների քաղցրահամ ճահիճներում աճող բույսերում: Նոր Գվինեայում դրանք հայտնաբերված են ռաթթանում, որն օգտագործվում է կահույք պատրաստելու համար: Այս որթատունկի ցողունները երբեմն հասնում են 200-300 մ-ի:

Հյուսիսային Ամերիկայում ճահճային նոպաների պնևմատոֆորները ՝ 35-45 մ աճող ծառ, որի միջքաղաքային տրամագիծը մինչև 2 մ է: Այս ծառի գլանաձև պնևմատոֆորները դուրս են գալիս հողի մակերևույթից, հատկապես ջրի մոտ աճող բույսերի մոտ: Ampահճի մեջ մարդիկ կարող են քայլել պնևմատոֆորով, ինչպես ճանապարհի վրա: Մեքսիկացիները դրանց մեջ փեթակներ են կազմակերպում։

Կարո՞ղ են բույսերը ապրել առանց թթվածնի:

Օդը պարունակում է մոտավորապես 21% թթվածին:
Սա բավականին բավարար է բույսերի բնականոն կյանքի համար։ Ձեր բույսերի պատշաճ խնամքը նպաստում է նորմալ շնչառությանը: Պարբերաբար լվացեք կամ փոշիացրեք տերևները: Բայց հիշեք, որ դա պետք է անել շատ ուշադիր հասուն տերևներով, նպատակահարմար է օգտագործել հատուկ խոզանակ:

Լինում են դեպքեր, երբ բույսերը հայտնվում են թթվածնի պակասի պայմաններում։ Ամենից հաճախ այս խնդիրը վերաբերում է արմատներին: Լավ օդափոխվող հողում թթվածինը ոչ պակաս, քան օդում է `7-12%, վատ մշակված հողի մեջ` դրա պարունակությունը նվազում է մինչև 2%: Ահա թե ինչու չպետք է առատ ջրեք ձեր փակ բույսերը:

Արմատներին օդային մուտքի արգելափակումը հանգեցնում է այն բանին, որ գործարանը բառացիորեն խեղդվում է ջրի մեջ, արմատները փտում են, տերևները իջնում ​​են և դեղնում:

Ինչպե՞ս կարող եք օգնել նման իրավիճակին:

Հեռացրեք բույսը կաթսայից, հեռացրեք հողը, ողողեք և ստուգեք արմատները: Եթե ​​դրանք ամուր և անձեռնմխելի են, բույսը փոխպատվաստեք թարմ, մի փոքր խոնավ հողի մեջ: Կաթսայի ներքևում լցնել ընդլայնված կավ կամ փոքր կավի բեկորներ (դրենաժ), ինչը կնպաստի արմատների ավելի լավ գազափոխանակությանը:

Տեղադրեք ամանը ստվերավորված տարածքում ՝ արևի ուղիղ ճառագայթներից և ջրից հեռու, միայն այն դեպքում, երբ հողի մակերեսը մի քանի սանտիմետր խորություն ունի: Նույնիսկ ավելի քիչ թթվածին շատ ջրառատ հողերում: Դրանցում արմատները վնասվում են, մեռնում, իսկ բույսերի աճը դանդաղում է կամ ընդհանրապես դադարում։

Միմոզան, որը կարողանում է ակնթարթորեն ձևավորել իր տերևները՝ ի պատասխան հպման, անաէրոբ պայմաններում թմրում է և չի արձագանքում որևէ գրգռվածության:

Ֆրանսիացի նշանավոր գիտնական Լուի Պաստերըցույց տվեցին, որ թթվածին չունեցող միջավայրում բույսերը ձևավորում են ոչ միայն CO2, այլև սպիրտ: Բնական պայմաններում դա հնարավոր է թրջվելիս:

Ալկոհոլը հայտնաբերվում է նույնիսկ ջրի մեջ բույսերում: Ամազոնի ավազանում հաճախակի ջրհեղեղների պատճառով առաջանում են ջրի մակերեսային անշարժ մակերեսներ, որոնք շատ լավ տաքացվում և լուսավորվում են: Նման ջրամբարների ողողված բույսերը շաքարը վերածում են ալկոհոլի `տեղի է ունենում խմորման գործընթաց:

Տեղացիները սովորել են օգտագործել այս «ջուրը» խմիչքներ պատրաստելու համար։ Ամազոնյան ձկների որոշ տեսակներ սկսում են ձվադրվել միայն այն ժամանակ, երբ ջրային մարմիններում կա որոշակի քանակությամբ ալկոհոլ: Աննշան քանակությամբ ալկոհոլ խնձորի, մանդարինի պտուղներում և այլն: Այնուամենայնիվ, որոշ բույսեր, որոնք ապրում են անընդհատ ջրհեղեղի պայմաններում, հարմարվել են թթվածնի պակասին:

Մանգրովի բույսերում այսպես են առաջացել շնչառական արմատները կամ պնեւմատոֆորները: Ձեզ ծանոթ սիտնիկը ունի հատուկ հյուսվածք՝ աերենխիմ, որը բնութագրվում է օդով լցված մեծ միջբջջային տարածություններով։

Էերենհիմաձևավորվում է նաև այլ բույսերի արմատներում ՝ ի պատասխան թթվածնի պակասի, ձևավորվում են լրացուցիչ արմատներ, որոնք շատ ավելի հաստ են, ունեն լավ զարգացած արենխիմա և ապահովում են շնչառություն: Գիտնականները պարզել են, որ կատվի, ուռենու և ճահճային այլ բույսեր, թթվածնի նորմալ մատակարարման դեպքում, շնչում են 2-3 անգամ ավելի թույլ, քան թթվածնի անբավարարությանը հարմարվող բույսերը (ոլոռ, լոբի, ցորեն կամ բարդի):