Біологія. 7 клас. Задорожний

§ 21. Рослина — цілісний організм. Взаємозв’язки органів рослин

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

На початку XVII ст. голландський природознавець Ян Баптиста ван Гельмонт провів кількісний експеримент, щоб з’ясувати, що є джерелом живлення для рослин: вода чи ґрунт. У горщик, заповнений ґрунтом, Гельмонт посадив невелику вербу. Перед початком експерименту він її зважив: маса становила 2,3 кг. Ґрунт просушили у печі й зважили: маса 90,7 кг. Щоб усунути потрапляння у горщик сміття та пилюки, його прикривали накривкою. Експеримент тривав 5 років. Протягом цього часу вербу поливали тільки дощовою водою.

Після закінчення експерименту Гельмонт дістав вербу з горщика, ретельно очистив її від ґрунту і зважив: маса збільшилася на 74,4 кг. Ґрунт, у якому росла рослина, висушили і зважили: за 5 років втратилося лише 57 грамів ґрунту.

Висновок Гельмонта: тільки вода є джерелом живлення рослини. Ґрунт необхідний лише як опора для коренів. Оціни правильність висновків Гельмонта. Яких знань не вистачало досліднику для визначення джерел живлення рослин?

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Помпою, що забезпечує транспорт крові кровоносними судинами людини, є серце. А який «двигун» змушує підіймати воду до верхівок найвищих дерев?

2. Трапляються випадки кільцевого руйнування кори дерева так, що втрачається зв’язок верхньої ділянки кори з нижньою (мал. 21.1). Транспорт яких речовин порушиться в такому випадку і які наслідки це може мати для рослини?

Мал. 21.1. Руйнування кори дерева

БІОСЛОВО

Фотосинтез — синтез органічних речовин (цукрів) із вуглекислого газу й води з використанням енергії світла. Зазвичай побічним продуктом фотосинтезу є кисень.

Транспірація — випаровування води рослиною. Основним органом транспірації є листок.

Мінеральне живлення — надходження в організм рослини необхідних хімічних елементів і сполук із ґрунту.

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

Живлення рослин

Тобі відомо, що рослини є автотрофами, тож вони утворюють органічні речовини (як-от цукри) з вуглекислого газу й води, використовуючи енергію світла у процесі фотосинтезу (мал. 21.2).

Мал. 21.2. Умови і результати фотосинтезу

Фотосинтез здійснює надземна частина рослини — пагін із листками.

Для успішного фотосинтезу в листки мають надходити важливі хімічні елементи. Наприклад, до складу хлорофілу входить Магній, до складу багатьох речовин — Ферум, Манган, Калій, Фосфор тощо. Нітроген є важливим елементом усіх білків. Ці хімічні елементи та їх сполуки потрапляють у рослину крізь кореневі волоски у процесі мінерального живлення.

Транспорт речовин у рослині

Переміщення речовин між органами рослин можливе у вигляді розчинів. Здійснюється рух розчинів по провідних тканинах — ксилемі та флоемі (мал. 21.3).

Важливу роль у транспортуванні води відіграє кореневий тиск: кореневі волоски активно поглинають воду з ґрунту, далі вона надходить у ксилему кореня й підіймається вгору по стеблу. Судини ксилеми є тонкими трубками, утвореними стінками відмерлих клітин. Капілярна будова судин сприяє підйому води.

Мал. 21.3. Транспорт речовин у рослині

Транспірація

Одним із основних механізмів, який забезпечує находження води з коренів до листків, є транспірація (мал. 21.4).

Транспірація — це процес випаровування води з поверхні рослин (може відбуватися через кутикулу або через продихи).

Процес транспірації збільшує концентрацію речовин в листках, що сприяє виникненню всисної сили, яка тягне воду з ксилеми і, відповідно, з коріння.

Мал. 21.4. Роль транспірації у транспортуванні води

У мітохондріях усіх клітин рослини для отримання енергії відбувається дихання', кисень використовується для окиснення цукрів та інших речовин, а вивільняється вуглекислий газ.

Рухи рослин

Для забезпечення своєї життєдіяльності рослини можуть здійснювати рухи. Швидкі рухи рослини виконують для вловлювання комах (комахоїдні рослини), поширення насінин (скажений огірок) або захисту органів (мімоза соромлива).

Повільні рухи рослини здійснюють для забезпечення кращих умов фотосинтезу (рух листків або пагонів), досягнення зон із більшим вмістом потрібних речовин (ріст коренів у бік більшої концентрації води чи мінеральних речовин) або для інших потреб.

ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ

Усі органи рослини функціонують взаємоузгоджено. Коренева система забезпечує мінеральне живлення рослини, листки здійснюють фотосинтез, провідні тканини транспортують розчини речовин. Кореневий тиск і транспірація забезпечують транспортування води й мінеральних речовин угору ксилемою. Розчини продуктів фотосинтезу транспортуються флоемою в обох напрямках.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Які умови необхідні для здійснення фотосинтезу?

2. Які речовини рослини отримують із ґрунту? Як вони потрапляють до листків?

3. Як речовини транспортуються з листків у кореневу систему? Якою тканиною здійснюється цей транспорт?

4. Навесні можна проводити збір березового соку зі стовбурів дерев. Чому цей сік солодкий і навіщо він потрібен дереву?

5. Розглянь мал. 21.4. Які чинники можуть прискорити або уповільнити транспірацію у рослини?

6. Проведи дослідження висхідного транспорту розчинених речовин провідними тканинами рослин. Найкращим об’єктом для роботи можуть бути товсті стебла селери, листки пекінської капусти, які можна придбати у супермаркеті. Сплануй дослід. Вибери барвники, приготуй відповідні розчини. Зрізані стебла селери або іншої рослини занур у воду з барвником (чи барвниками). Фіксуй результати у записах і на фото. За результатами підготуй презентацію.

СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

Виконай завдання (див. с. 9).