Kvėpavimo ir fotosintezės procesai yra augalų karalystės subjektų „privilegija“. Žinios apie jas yra vienas iš tų privalomų minimumų, kurių reikalaujama iš studento, besiruošiančio biologijos egzaminui.

Apibrėžimas

Kvėpavimas- Tai augalų deguonies absorbcijos ir anglies dioksido išsiskyrimo procesas.

Fotosintezė Ar organinių medžiagų susidarymo procesas, naudojant saulės, anglies dioksido ir vandens energiją, vyksta žalių augalų ląstelėse.

Palyginimas

Kvėpavimas yra natūralus dujų mainų procesas, kurį augalai, kaip ir visi gyvi organizmai, atlieka su išorine aplinka. Kvėpavimas vyksta visuose augalo organuose. Jis atliekamas per stomatą, lęšius ir įtrūkimus medžių žievėje.

Kvėpavimo procesas vyksta visą parą. Kvėpavimą organizuoja specialios ląstelių organelės - mitochondrijos.

Skirtumas tarp kvėpavimo ir fotosintezės

Fotosintezė yra procesas, neįmanomas be saulės spindulių, todėl jis vyksta tik šviesiu paros metu arba esant mūsų žvaigždės energijai, kurią anksčiau saugojo augalai. Fotosintezė gali įvykti tik augalų ląstelėse, kuriose yra chloroplastų su chlorofilo pigmentu. Tradiciškai fotosintezė vyksta lapuose, kol jie žali, stiebuose, žiedo dalyse, vaisiuose.

Kvėpavimo metu augalų ląstelės sugeria atmosferos deguonį, naudodami susikaupusius organinius junginius, ypač krakmolą. Tokiu atveju susidaro organinių medžiagų sunaudojimas, atliekos ir sunaikinimas. Dėl kvėpavimo išsiskiria anglies dioksidas, kuris grįžta į atmosferą, ir vanduo, kuris lieka gyvo organizmo viduryje.

Fotosintezės metu augalas sugeria anglies dioksidą ir naudoja sukauptą vandenį. Veikiant saulės kvantų energijai, atsiranda redokso reakcija, kurios rezultatas yra organinių medžiagų (cukraus ar krakmolo) susidarymas ir deguonies išsiskyrimas.

Išvadų svetainė

1. Kvėpavimas užtikrina paties augalo gyvybę, o dėl fotosintezės susikaupęs deguonis ir organinės medžiagos leidžia Žemėje egzistuoti heterotrofiniams organizmams.
2. Augalai kvėpuoja nuolat, o fotosintezė vyksta tik veikiant saulės spinduliams.
3. Kvėpuojant dalyvauja visos augalų ląstelės, o fotosintezėje dalyvauja tik žaliosios ląstelės.
4. Kvėpuojant deguonis absorbuojamas, o fotosintezės metu jis išsiskiria.
5. Kvėpuojant organinės medžiagos suskaidomos, o fotosintezės metu jos sintezuojamos.

Kvėpavimas- tai augalai absorbuoja deguonį ir išskiria anglies dioksidą;

Fotosintezė Ar organinių medžiagų susidarymo procesas, naudojant saulės, anglies dioksido ir vandens energiją, vyksta žalių augalų ląstelėse.

Kvėpavimas ir fotosintezė turi tuos pačius tarpinius produktus: FGK, FHA, ribulozę, PVC, FEP, malatą ir kt. Tai rodo galimybę pereiti iš vieno proceso į kitą. Tiek kvėpavimas, tiek fotosintezė yra ir oksidaciniai, ir redukciniai procesai, ir skilimas, ir sintezė. Vanduo yra nepakeičiamas abiejų procesų dalyvis. Fotosintezės metu jis tarnauja kaip vandenilio donoras, mažinantis NADP +, o kvėpavimo metu medžiagos gali oksiduotis vandens deguonies pagalba.

Kuo skiriasi kvėpavimas ir fotosintezė?

Kvėpavimas yra natūralus dujų mainų procesas, kurį augalai, kaip ir visi gyvi organizmai, atlieka su išorine aplinka. Kvėpavimas vyksta visuose augalo organuose. Jis atliekamas per stomatą, lęšius ir įtrūkimus medžių žievėje; Kvėpavimo procesas vyksta visą parą. Kvėpavimą organizuoja specialios ląstelių organelės - mitochondrijos; Fotosintezė yra procesas, neįmanomas be saulės spindulių, todėl jis vyksta tik šviesiu paros metu arba esant mūsų žvaigždės energijai, kurią anksčiau saugojo augalai. Fotosintezė gali vykti tik augalų ląstelėse, kuriose yra chloroplastų su chlorofilo pigmentu. Tradiciškai fotosintezė vyksta lapuose, kol jie žali, stiebuose, žiedo dalyse, vaisiuose; Kvėpavimo metu augalų ląstelės sugeria atmosferos deguonį, naudodamos susikaupusį organinį junginį (krakmolą). Šiuo atveju yra išlaidos, atliekos, salos organų sunaikinimas. Dėl kvėpavimo išsiskiria anglies dioksidas, kuris grįžta į atmosferą, ir vanduo, kuris lieka gyvo organizmo viduryje; Fotosintezės metu augalas sugeria anglies dioksidą ir naudoja sukauptą vandenį. Veikiant saulės kvantų energijai, įvyksta o-in-oji reakcija, kurios rezultatas yra organo-x-in (cukrų / krakmolo) susidarymas ir deguonies išsiskyrimas.

Skirtumai: kvėpavimas užtikrina paties augalo gyvybę, o dėl fotosintezės susikaupęs deguonis ir organinės medžiagos leidžia Žemėje egzistuoti heterotrofiniams organizmams; Kvėpavimas augaluose vyksta nuolat, o fotosintezė vyksta tik veikiant saulės šviesai; Kvėpuojant dalyvauja visos augalų ląstelės, o fotosintezėje - tik žalios; Kvėpavimo metu deguonis absorbuojamas, o fotosintezės metu jis išsiskiria; Kvėpuojant organinės medžiagos suskaidomos, o fotosintezės metu jos sintezuojamos.

11. Kaip galite nustatyti kvėpavimo intensyvumą?

Kvėpavimo intensyvumo nustatymas priklauso nuo t

Kvėpavimo dažnis yra visiškai priešingas fotosintezės greičiui. Kvėpavimo intensyvumą galima nustatyti:

1) pagal priskirto CO2 skaičių; 2) pagal deguonies suvartojimo skaičių; 3) praradus sausą masę. Visi šie trys rodikliai apskaičiuojami pagal masės vienetą per laiko vienetą.

Peržiūrėkite ankstesnėje temoje išmoktas plastidų struktūrines savybes. Kokių organizmų ląstelėse yra plastidų? Kam jie reikalingi? prisiminti chloroplasto struktūrą. Kiek membranų jame yra? Kokias struktūras sudaro vidinė chloroplasto membrana?

Kur vyksta fotosintezė?

Fotosintezė yra organinių medžiagų susidarymo iš neorganinių medžiagų procesas, kurį gyvi organizmai naudoja šviesos energija. Fotosintezę atlieka tiek vienaląsčiai organizmai (cianobakterijos ir dumbliai), tiek daugialąsčiai organizmai (dumbliai ir sausumos augalai). Fotosintezė gali įvykti visose kūno dalyse, kuriose yra chloroplastų.

Augalų ląstelėse fotosintezės procesas vyksta chloroplastuose. Chloroplastų protėviai buvo prokariotinės cianobakterijos.

Šios bakterijos virto chloroplastais, kai pateko į simbiozę su eukariotinėmis ląstelėmis ir apsigyveno jų viduje. Be chloroplastų, yra ir kitų rūšių plastidų - chromoplastų ir leukoplastų. Tačiau fotosintezė juose nevyksta.

Dėl fotosintezės iš anglies dioksido (CO 2) ir vandens (H 2 O), naudojant saulės energiją, susidaro angliavandeniai (C 6 H O 6):

Šis procesas susideda iš dviejų pagrindinių etapų - šviesios ir tamsios (16.1 pav.).

Fotosintezės šviesos fazės procesai

Šviesos fazės pradžioje šviesos kvantus užfiksuoja pigmentas chlorofilas, esantis ant tilakoidinių membranų. Šviesos kvantų energija perduodama į elektronus, kuriuos užfiksuoja nešiklio molekulės. Šių elektronų energija naudojama tiroiduose ATP sintezei. Prarastus elektronus pakeičia elektronai, susidarę dėl vandens skilimo (fotolizės) veikiant šviesai. Bendra vandens fotolizės lygtis gali būti pavaizduota taip:

Deguonis išsiskiria kaip šalutinis reakcijos produktas, o H + protonus surenka NADP (nikotino amido adenino dinukleotido fosfatas) nešiklio molekulės. Pririšdami prie savęs protonus, jie tampa energijos kaupikliais (NADP ^) ir tamsioje fazėje naudojami angliavandenių sintezei.

Taigi šviesos fotosintezės fazės rezultatas yra deguonies susidarymas, ATP sintezė ir NADP sumažėjimas.

Tamsiosios fotosintezės fazės

Tamsi fotosintezės fazė vyksta chloroplastų stromoje. Šiame procese vykstančių reakcijų rinkinys vadinamas Kalvino ciklu. jame, dalyvaujant anglies dioksidui iš išorės, ir fotosintezės šviesos fazės NADP ^ ir ATP produktams, susidaro gliukozės molekulės.

Ši fazė vadinama tamsia, o ne todėl, kad ji vyksta tamsoje. Daugumoje augalų jis pasireiškia per dieną. Šis pavadinimas reiškia tik tai, kad šviesa jame tiesiogiai nedalyvauja.

Fotosintezės biologinė reikšmė ir planetinis vaidmuo

Fotosintezės procesas yra pagrindinis organinės medžiagos susidarymo mūsų planetoje būdas. Fotosintezės organizmai kasmet pagamina daugiau nei 150 milijardų tonų organinių medžiagų. Fotosintezė taip pat aprūpina atmosferą deguonimi (iki 200 milijardų tonų per metus), kurią gyvi organizmai naudoja kvėpavimui (16.2 pav.).

Didelio kiekio mineralų susidarymas taip pat buvo fotosintezės pasekmė.

Kita fotosintezės pasekmė yra ozono sluoksnis. Tai plonas mūsų atmosferos sluoksnis, kuris susidaro iš deguonies veikiant saulės spinduliams. Šio sluoksnio buvimas žymiai susilpnina ultravioletinių spindulių srautą, pasiekiantį planetos paviršių. Tai apsaugo gyvus organizmus nuo neigiamų pasekmių (žymiai sumažina ląstelių DNR molekulių pažeidimo riziką).

Ląstelinio kvėpavimo biologinė reikšmė ir planetinis vaidmuo

Fotosintezė yra labai svarbus procesas ne tik augalams, bet ir kitiems gyviems organizmams. Tai deguonies šaltinis, kurį organizmai gali naudoti energijai gaminti.

Organizmams visą laiką reikia energijos: net kai kūnas miega, jame vyksta daug procesų. Susidaro naujos medžiagos, sunaikinamos senos, ląstelės auga ir dalijasi, širdis pumpuoja kraują per indus - visa tai reikalauja energijos, kuri susidaro dėl ląstelių kvėpavimo procesų, išlaidų. Ląstelinio kvėpavimo dėka gyvi organizmai sugeba išlaikyti aukštą gyvybinės veiklos lygį.

Pavyzdžiui, tai leidžia ruoniams ir baltiesiems lokiams generuoti pakankamai šilumos, kad galėtų išgyventi atšiauriomis Arkties sąlygomis.

Ląstelinio kvėpavimo planetinis vaidmuo yra labai svarbus. Žalieji augalai nuolat gamina deguonį, o išlaikyti jo kiekį atmosferoje tam tikru lygiu galima tik naudojant ląstelių kvėpavimą. Jei pusiausvyra tarp deguonies gamybos ir vartojimo bus sutrikdyta, tai gali sukelti katastrofiškų padarinių visai planetai.

Tiek deguonies trūkumas, tiek perteklius atmosferoje sukels masinę organizmų mirtį. Jo trūkumas sukels uždusimą, o perteklius sukels organizmų apsinuodijimą deguonimi.

Siekdami užtikrinti anglies dioksido (CO 2) molekulių tiekimą fotosintezei, augalai ant lapų atveria savo stomatą. Tačiau karštame klimate tai lemia didelius vandens nuostolius. Todėl riebiųjų ir kaktusinių šeimų augalai naktį kaupia savo ląstelėse anglies dioksidą tam tikrų junginių pavidalu, o dieną naudoja fotosintezei. Šis fotosintezės tipas vadinamas CAM metabolizmu.

Fotosintezė vyksta chloroplastuose ir susideda iš dviejų fazių - šviesios ir tamsios. šviesos fazės metu šviesos kvantus užfiksuoja pigmentas chlorofilas, o jų energija naudojama ATP sintezei. tamsioje fotosintezės fazėje dėl ATP ir kitų šviesos fazės produktų CO 2 molekulės yra fiksuojamos ir susidaro gliukozės molekulės. Gyvi organizmai gamina deguonį fotosintezės metu, o deguonį sunaudoja ląstelių kvėpavimo metu. Šie procesai kartu sudaro palankias sąlygas gyviems organizmams Žemėje egzistuoti.

Pasitikrink savo žinias

1. Kokios plastidų rūšys egzistuoja? 2. Kokiose plastidose vyksta fotosintezė? 3. Be chlorofilo, augalų plastidėse yra ir kitų pigmentų. Kam jiems jų reikia? 4. Kokie procesai vyksta fotosintezės fazėje: a) šviesiai b) tamsiai? 5. Palyginkite fotosintezės ir aerobinio kvėpavimo šviesos fazę. 6. Naudodamiesi konkrečiais pavyzdžiais, paaiškinkite, koks yra ląstelių kvėpavimo planetinis vaidmuo. 7 *. Daugiau šaltinių rasite Cg fotosintezėje ir G-fotosintezėje. Palyginkite augalus su šių tipų fotosinteze.

Tai mokymo medžiaga

Įdomus faktas iš biologijos, kad fotosintezės procesas atliekama tik dienos metu, naudojant saulės energiją. Iš kur augalai semiasi energijos naktį, kai fotosintezė neįmanoma? Kas atsitinka žiemą, kai medžiai numeta žalius lapus? Ar augalo gyvenimas visiškai užšąla? Šiame straipsnyje mes sužinosime viską apie augalų kvėpavimą.

Pirmas dalykas, kurį paprastai sužinome apie augalus biologijos pamokose, yra tai, kad jie aprūpinti mus deguonimi ir išvalyti orą nuo anglies dioksido... Taip, iš tikrųjų augalai fotosintezės procese naudoja CO2, kad sintetintų cukrų ir išlaisvintų deguonį. Bet kaip su kvėpavimu? Ar augalai kvėpuoja?

Augalai, kaip ir jūs ir aš, priklauso aerobiniai organizmai, o tai reiškia, kad jų gyvenimui reikalingas deguonis. Augalų ląstelėse, kaip ir kitų branduolinių organizmų ląstelėse, yra „elektrinės“ - mitochondrijos... Kam?

Augalų kvėpavimo procesas

Kvėpavimo procese organinės medžiagos (dažniausiai angliavandeniai) „sudeginamos“ mitochondrijose naudojant deguonį. Ląstelių energijos valiuta sintetinama - susidaro ATP, vanduo ir anglies dioksidas, o dalis energijos išsiskiria šilumos pavidalu.

Taigi, fotosintezė augaluose vyksta pasaulyje, o kvėpavimas - 24 valandas per parą! Fotosintezę atlieka tik žalios augalų dalys, o visos jos dalys kvėpuoja!

Diena, kai fotosintezė o kvėpavimas atliekamas vienu metu, susidaręs deguonies kiekis paprastai viršija išsiskiriančio anglies dioksido kiekį. Naktį į orą patenka tik anglies dioksidas.

Būtent dėl ​​to yra klaidingų idėjų apie vampyrų augalus, kurie ima energiją, egzistavimas (tai paaiškinama per dideliu deguonies suvartojimu ir anglies dioksido išsiskyrimu). Bet ar teko nakvoti palapinėje miške?

Tikriausiai buvo lengva kvėpuoti ir niekas nejautė deguonies trūkumo. Reikia suprasti, kad augalo išskiriamas anglies dioksidas arba absorbuojamas deguonis naktį yra nereikšmingas, palyginti su deguonies kiekiu, kurį jis išmeta per dieną.

Tiesą sakant, žmonės kvėpuojant išskiria žymiai daugiau anglies dioksido nei augalai. Tam, kad susidarytų tiek anglies dioksido, kiek išskiria paprastas žmogus, reikėtų beveik 10 000 kg augalų! Jei jų miegamajame yra tiek daug, atidarykite duris ir langus. Argi ne tiek daug? Gerai išsimiegok!

Taigi, kambariniai augalai- nuostabu deguonies tiekėjai ypač žiemą. Daugelis jų pasižymi baktericidinėmis savybėmis, o vienas geriausių būdų išvalyti orą yra tinkamai apželdinti kambarį, įskaitant augalų, išskiriančių fitoncidus (natūralius antibiotikus), naudojimą. Nustatyta, kad žmonės, kurie namuose turi daug augalų, daug rečiau serga, ypač gripu.

Nuo ko priklauso augalų kvėpavimas?

lapai, stiebai, šaknys ir net gėlės. Įdomu tai, kad šaknys kvėpuoja mažiau nei fotosintezės lapai. O žiedlapiai (modifikuoti lapai) kvėpuoja 18-20 kartų aktyviau nei lapai. Lapuočiai medžiai kvėpuoja aktyviau nei spygliuočiai, o sausos žemės augalai - sukulentai - kvėpavimo dažnis labai lėtas.

Kvėpavimo intensyvumas priklauso nuo daugelio veiksnių: metų laiko, paros laiko, temperatūros, šviesos intensyvumo ir kt.

Iš viso, vystantis ląstelėms, audiniams, augalų organams, kvėpavimo dažnis pirmiausia padidėja, pasiekia maksimumą didžiausio augimo greičio metu, o paskui palaipsniui mažėja. Žmogus taip pat reikalauja daugiau energijos aktyvaus augimo laikotarpiu.

Jauni medžiai trečdalį savo kasdienių fotosintezės produktų išleidžia kvėpavimui. Augalų dalys, kurios baigė augti (seni lapai, stiebai, mediena ar prinokusios sėklos), turi mažą kvėpavimo dažnį, tačiau jis niekada nenukrenta iki nulio.

Augalai taip pat turi trumpą ir intensyvų kvėpavimą. Sultinguose vaisiuose prieš pilną nokinimą atsiranda laikinas (2–3 dienų) kvėpavimo aktyvavimas - klimakterinis kvėpavimo padidėjimas. Aktyvaus augalų kvėpavimo pasireiškimo pavyzdys yra didelis anglies dioksido kiekis (iki 13%, paprastai - 0,03%) liftų, kuriuose laikomi grūdai, atmosferoje.

Kvėpavimo formos vandens kuris drėkina sėklas ir generuoja šilumą. Tokiose patalpose labai sunku kvėpuoti. Sėklų temperatūra elevatoriuose gali siekti + 60-90 ° С, tada sėklos „dega“ ir praranda gebėjimą sudygti.

Kvėpavimas taip pat priklauso nuo atmosferos slėgio. Amerikos biologas Frankas Brownas atrado, kad kvėpavimas bulvių gumbų ląstelėse padidėja dėl padidėjusio atmosferos slėgio ir atvirkščiai. Bulvių akys dviem dienomis anksčiau nei barometras „numato“ orų kaitą. Prieš lietų, tai yra, kad sumažėtų slėgis, jie sulaiko kvėpavimą.

nuo -25 ° C iki + 50-60 ° C. Daugumos augalų minimali kvėpavimo temperatūra yra 0 ° C. Temperatūros diapazone nuo 0 ° C iki 30 ° C, didėjant temperatūrai kas 10 ° C, kvėpavimo intensyvumas padidėja tik 2 kartus ... Esant aukštesnei nei 40-50 ° C temperatūrai, kvėpavimas sulėtėja.

Aukšta temperatūra- viena iš padidėjusio atogrąžų augalų, kurie „sudegina“ 70–80% kasdienių fotosintezės produktų, kvėpavimo priežasčių. Palankiausia kvėpavimo temperatūra yra 35–40 ° C, fotosintezei ji yra 5–10 ° C žemesnė. Todėl esant aukštai temperatūrai, augalas intensyviai sunaudoja organines medžiagas, o jų sintezė beveik sustoja, todėl sumažėja daugelio rūšių augalų derlius.

Kas atsitinka augalams žiemą?

Taip, augalai Tęsti kvėpuoti žiemą! Vasaros angliavandenių atsargų pakanka žiemai išgyventi ir pavasarį atgauti augimą. Vaismedžių pumpurai kvėpuoja nuo -14 ° C, o pušų spygliai -net esant -25 ° C!

Ligos paveiktuose augaluose sustiprėja kvėpavimo procesai. Kalifornijos universiteto profesorius S. E. Yarwoodas išmatavo virusu ar grybeliu užsikrėtusių augalų lapų temperatūrą ir palygino ją su sveiko augalo temperatūra. Sergančių augalo dalių temperatūra pakilo net 2 ° C.

Ar sergančių vaikų augalai jums to neprimena? Pagalvokite apie save esant 38,6 ° C temperatūrai. Padidėjusi temperatūra atspariems ligoms augaluose trunka ilgiau nei neatsparių augalų. Pasirodo, tokiomis sąlygomis ląstelės sintetina apsauginius fenolinius junginius, kurie yra toksiški patogenams. Sužeisti augalai taip pat intensyviai kvėpuoja, o tai taip pat žymiai padidina jų temperatūrą pažeistose vietose.

Kvėpavimas - tai ne tik energijos tiekimo procesas augalo organizmui augti ir vystytis. Vandens ir mineralinių medžiagų įsisavinimas priklauso nuo kvėpavimo. Tarpiniuose kvėpavimo etapuose susidaro junginiai (organinės rūgštys, cukrus), naudojami įvairiose medžiagų apykaitos reakcijose. Sausomis sąlygomis kvėpuojant išsiskiria vanduo, kuris gali apsaugoti augalą nuo dehidratacijos! Panašus į vandens tiekimo kupranugariams mechanizmus, tiesa?

Kaip augalai kvėpuoja?

Augalai neturi specialių kvėpavimo organų, panašių į mūsų plaučius. Deguonis į jas patenka per natūralias angas. Be to, augalai naudoja deguonį, kuris susidaro fotosintezės procese. Aerinės augalų dalys deguonį gauna iš oro tiesiai per poros.

Lapų poros yra stomatos, medžių šakų poros yra lęšiai. Paprastai stomatos yra lapelio apačioje. Juos sudaro specialios apsauginės ląstelės, kuriose yra žaliojo pigmento chlorofilo. Oras patenka į lapą per tarpą ir išgaruoja drėgmė.

Ant vandens augalų lapų, kurių lapai plūduriuoja vandens paviršiuje (pavyzdžiui, vandens lelijos), stomatos yra tik viršutiniame lapo paviršiuje. Stomatų skaičius 1 mm 2 lape yra vidutiniškai 300! Mažiau stomatų buvo rasta Tradescantia lapuose - 14 per mm 2, o daugiausia - pelkio ąžuolo lapuose - 1200 už mm 2. Augalų šaknys turi poras.

Pietryčių Azijos, Okeanijos, Australijos, Madagaskaro, Pusiaujo Afrikos pakrantėse mangrovių augalai auga ant jūros ir sausumos ribos. Tai apima apie 40 rūšių medžių ir krūmų, kurie prisitaikė prie potvynių, per kuriuos jie panardinami į vandenį iki vainiko viršaus.

Mangroviai yra vadinami varliagyvių augalai... Atoslūgio metu purvinas dirvožemis atsiskleidžia, prasiskverbia per šaknis ir beveik neturi deguonies. Kaip mangrovių augalai išgyvena tokiomis sąlygomis?

Mangroviai jie gauna deguonį specialių kvėpavimo šaknų-pneumatoforų pagalba, kurios, skirtingai nei įprastos, auga aukštyn, turi porėtą struktūrą ir dideles tarpląstelines erdves, pripildytas oro. Tokių augalų lapai taip pat prisitaikę prie deguonies trūkumo sąlygų.

Taigi, Avicennia- augalas, pavadintas senovės persų mokslininko enciklopedisto, gydytojo ir filosofo Avicenos vardu, - atoslūgio metu beveik viskas yra padengta
vandens, o apatinis jo lapų paviršius tankiai plaukuotas. Po vandeniu, tarp plaukų, sulaikomi oro burbuliukai, kurių deguonį augalas naudoja potvynio metu. O Avicennia šaknys auga stačiai, pakyla 20–25 cm virš dirvos paviršiaus. Dėl gerai išvystytos tarpląstelinės sistemos oras lengvai patenka į šaknį.

Pneumatoforų yra ne tik mangrovėse, bet ir augaluose, augančiuose atogrąžų ir vidutinio klimato platumų gėlavandenėse pelkėse. Naujojoje Gvinėjoje jie randami rotango, kuris naudojamas baldams gaminti. Šio vynmedžio stiebai kartais siekia 200–300 m.

Šiaurės Amerikoje pelkės kipariso pneumatoforai - 35-45 m užaugantis medis, kurio kamieno skersmuo iki 2 m. Šio medžio cilindriniai pneumatoforai išsikiša virš dirvos paviršiaus, ypač augalai, augantys šalia vandens. Pelkėje žmonės gali vaikščioti pneumatoforu, kaip ant grindinio. Meksikiečiai jose organizuoja avilius.

Ar augalai gali gyventi be deguonies?

Ore yra apie 21% deguonies.
To visiškai pakanka normaliam augalų gyvenimui. Tinkama augalų priežiūra skatina normalų kvėpavimą. Reguliariai nuplaukite arba nuvalykite lapus. Tačiau atminkite, kad tai turi būti daroma labai atsargiai su brendančiais lapais, patartina naudoti specialų šepetėlį.

Yra atvejų, kai augalai atsiduria deguonies trūkumo sąlygomis. Dažniausiai ši problema susijusi su šaknimis. Gerai vėdinamoje dirvoje deguonies yra ne mažiau kaip ore-7-12%, blogai apdorotame dirvožemyje jo kiekis sumažėja iki 2%. Štai kodėl neturėtumėte gausiai laistyti kambarinių augalų.

Užblokavus oro prieigą prie šaknų, augalas tiesiogine prasme nuskęsta vandenyje, šaknys supūva, lapai nusileidžia ir pagelsta.

Kaip galite padėti tokioje situacijoje?

Išimkite augalą iš puodo, pašalinkite dirvą, nuplaukite ir apžiūrėkite šaknis. Jei jie yra stiprūs ir nepažeisti, persodinkite augalą į šviežio, šiek tiek drėgno dirvožemio puodą. Puodo apačioje supilkite keramzitą arba mažas molio šukes (drenažas), o tai palengvins geresnį šaknų dujų mainus.

Įdėkite puodą į tamsesnę vietą, kur nėra tiesioginių saulės spindulių ir vandens, tik tada, kai viršutinis sluoksnis yra kelių centimetrų gylio. Dar mažiau deguonies labai drėgnose dirvose. Juose pažeidžiamos šaknys, žūsta, o augalų augimas sulėtėja arba visai sustoja.

„Mimosa“, kuri reaguoja į prisilietimą, iš karto suformuoja lapus, anaerobinėmis sąlygomis tampa nejautri ir nereaguoja į jokį dirginimą.

Žymus prancūzų mokslininkas Louis Pasteur parodė, kad augalai aplinkoje be deguonies sudaro ne tik CO2, bet ir alkoholį. Natūraliomis sąlygomis tai įmanoma mirkant.

Alkoholis augaluose randamas net vandenyje. Dėl dažnų potvynių Amazonės baseine susidaro sustingę negilūs vandens telkiniai, kurie yra labai gerai įkaitę ir apšviesti. Tokių rezervuarų užtvindyti augalai cukrų paverčia alkoholiu - vyksta fermentacijos procesas.

Vietiniai gyventojai išmoko naudoti šį „vandenį“ gėrimams gaminti. Kai kurios Amazonės žuvų rūšys pradeda neršti tik tada, kai rezervuaruose yra tam tikras alkoholio kiekis. Nežymus alkoholio kiekis obuolių, mandarinų ir kt. Vaisiuose. Tačiau kai kurie augalai, gyvenantys nuolatinio potvynių sąlygomis, prisitaikė prie deguonies trūkumo.

Taip mangrovių augaluose atsirado kvėpavimo šaknys ar pneumatoforai. Jums pažįstamas sitnikas turi specialų audinį - aerenchimą, kuriam būdingos didelės tarpląstelinės erdvės, užpildytos oru.

Aerenchem taip pat susidaro kitų augalų šaknyse, reaguojant į deguonies trūkumą.Susidaro papildomos šaknys, kurios yra daug storesnės, turi gerai išvystytą arenchimą ir užtikrina kvėpavimą. Mokslininkai nustatė, kad katės, gluosniai ir kiti pelkės augalai, esant normaliam deguonies tiekimui, kvėpuoja 2–3 kartus silpniau nei augalai, nepritaikyti deguonies trūkumui (žirniai, pupelės, kviečiai ar tuopos).