Благодаря устьицам осуществляется испарение воды поглощение света вегетативное размножение растений

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

Испарение растениями воды или транспирация способствует защите листьев от негативного влияния солнечного света. Благодаря этому процессу их температура снижается на несколько градусов. Это важно, так как перегрев негативно сказывается на фотосинтезе.

Делится на два вида:

Факторы, влияющие на процесс транспирации:

время суток;
погодные условия;
количество устьиц или кутикул;
площадь листьев.

Поведение растений на протяжении суток позволяет разграничить их на три группы:

Первая группа держит устьица закрытыми в темное время суток. С рассветом они раскрываются и, если влаги недостаточно, могут передвигаться на протяжении дня. Такая особенность присуща злаковым.
Вторая группа наоборот закрывает устьица днем, а ночью держит открытыми. Такое поведение характерно для таких культур, как горох или свекла.
Третья группа всегда держит устьица открытыми ночью, а днем их поведение зависит от достатка влаги. К ней относят капусту, а также другие культуры с толстыми листьями.

С помощью следующих проектов мы более подробно изучим это явление растительного мира.

Транспирация у растений – это процесс испарения влаги через листья. Фотосинтез – процесс, во время которого растительные организмы поглощают углекислый газ, влагу и свет через хлорофиллы. Затем под воздействием солнечного света и углекислого газа, содержащегося в воздухе, образуются питательные вещества. Также листья производят воду.

На поверхности листьев располагаются маленькие поры, называемые устьицами. Во время транспирации через них выделяется влага. Ее можно собирать, чтобы в дальнейшем употреблять для выживания.

Цель этого опыта – продемонстрировать, что растения выделяют воду.

Что нам понадобится:

комнатное растение;
маленький пластиковый пакет;
нить.

Ход эксперимента:

Аккуратно оберните любой лист пластиковым пакетом. Закрепите при помощи ниток, но следите, чтобы он не прилегал к пакету слишком плотно.
Почва должна быть влажной. Поместите горшок на подоконник, чтобы на него время от времени попадали солнечные лучи. Подождите час.
Через час проверьте пластиковый пакет, в который был завёрнут лист. Запишите результаты.
Продолжайте проверять пластиковый пакет каждый час на протяжении 5 часов. Записывайте результаты.
По истечении 5 часов соберите воду. Сделайте заключение.

Вывод:

Действительно ли листья выделяют воду, которую затем можно употреблять людям? Каким образом они ее выделяют? Как называется явление, при котором происходит испарение воды с поверхности листьев?

Транспирация – это испарение воды листьями. Она, испаряясь, выходит через устьица (маленькие поры на поверхности листьев). Этот процесс важен для выживания любого растительного организма. Его скорость зависит от температуры воздуха и солнечного света. Испарение воды листьями способствует ее движению внутри растения, а также растворению минеральных солей, необходимых для питания и охлаждения.

Транспирация происходит у всех растений. Ее скорость также зависит от их физических особенностей и условий окружающей среды. Поскольку влага выделяется, главным образом, через листья, то процесс транспирации у растений с крупными листьями выражен ярче, чем у тех, у которых они небольшие.

Такие факторы, как влажность воздуха и температура, также влияют на скорость транспирации. Почва тоже должна быть достаточно влажной. Благодаря этому проекту вы сможете сопоставить то, что видите, с процессом проникновения влаги в ткани растительных организмов и ее выделения путём испарения.

Что нам понадобится:

2 тестовые трубки;
пустая металлическая банка;
пластиковый пакет;
вода;
ручка;
линейка;
изолента;
секундомер или часы;
свежая ветка или небольшие веточки с листьями (не меньше 5 на каждой из них).

За исключение ветки и тестовых трубок, все материалы для данного проекта можно приобрести в магазинах или по интернету. 2 тестовые трубки можно взять на время в лаборатории школы или приобрести в магазине. Большинство детских наборов юного химика включает инструменты, которые пригодны для этого проекта.

Ход эксперимента:

Заполните две трубки водой приблизительно на три четверти. Поставьте их в пустую металлическую банку.
Для того чтобы контролировать испарение, накройте одну тестовую трубку чистым целлофаном. Закрепите его при помощи изоленты.
Проткните стеблем целлофан. Он должен находиться в прямом положении. Отверстие запечатайте при помощи изоленты.
Линейкой измерьте количество воды в каждой трубке. Убедитесь, что верно измерили ее уровень. Держите ее прямо и проведите измерение от верхней границы до дна. Запишите полученные данные в таблицу.

Подождите 15 минут. Измерьте уровень воды в каждой трубке ещё раз. Запишите полученные данные в таблицу.
Повторите шаг 4 ещё три раза. Каждый раз записывайте полученные результаты.
Подождите 24 часа. Измерьте уровень воды в каждой трубке. Запишите результаты.
Используя полученные данные, составьте гистограмму (в виде столбцов) или линейную диаграмму. На оси X обозначьте скорость транспирации (в минутах), а на оси Y – уровень воды (высота в мм).
Подсчитайте скорость, выполняя следующие операции:

Тест с веткой:

Начальный уровень – Уровень через 24 часа = Разница уровня (A)

Тест без ветки:

Начальный уровень – Уровень через 24 часа = Разница (B)

Разница уровня воды благодаря транспирации:

Разница A — Разница B = Потеря воды через транспирацию

Чтобы подсчитать скорость транспирации и испарения в час, используйте следующие формулы: Количество потерянной воды ÷ 24 часа = ________ испарения воды/час.

Вывод:

Вследствие чего уровень воды в трубке со стеблем уменьшается? Происходит ли то же самое в трубке, заполненной водой, но без растения? Какова скорость транспирации по вашим подсчётам? Используя графики, сравните ее скорость со скоростью испарения. Что служило контрольной точкой для данного исследования?

Растения потеют? Не совсем, но они теряют воду. Подсчитайте недостающую массу с помощью этого эксперимента, узнав, как растения испаряют воду через транспирацию.

Как вы думаете, сколько воды растение может потерять в результате транспирации?

Что нам понадобится:

три небольших тонколистных растения;
три небольших широколистных растения;
маленькая лейка;
линейка;
6 пластиковых пакетов, достаточно больших, чтобы полностью покрыть горшок с растением;
малярный скотч.

Ход эксперимента:

Возьмите шесть маленьких растений, три с широкими листьями и три с узкими листьями. Используйте малярный скотч и ручку, чтобы написать на каждом растении его номер.
Поливайте растения, пока вода не будет выливаться из нижней части горшка. Если растения очень сухие или сухая почва, то их тщательно полейте и подождите несколько минут. Затем полейте их снова. Когда вода впитается и горшок наполнится водой, а почва будет мягкая как губка — самое время взвесить растения. Нарисуйте таблицу, которая показывает, сколько весит каждое растение до и после эксперимента.

Создайте гипотезу, обратившись к этим вопросам:

Если вы поливаете растения, а затем ставите их на солнце, что будет с водой?
Изменится ли что-нибудь, если вы обернете пластиковым пакетом вокруг основания растения?
Как добавление пакета изменит ваш эксперимент?

Поставьте растения на теплое солнце на час, надев на них пакеты, затем снимите их и снова взвесьте каждое растение. Запишите вес в таблицу. Вес отличается? Остался тем же? Почему вы думаете, что это так? Разные растения потеряли разное количество веса или потеряли примерно одинаковое количество? Почему?
Высушите изнутри каждый пластиковый пакет. Повторно запечатайте их на растениях, верните растения в солнечное место и продолжайте измерять и взвешивать в течение нескольких часов, не добавляя больше воды. Что происходит?

Вывод:

Во время эксперимента по транспирации растения будут терять воду, даже если они находятся в пакетах. Растения с широкими листьями потеряют немного больше воды, чем растения с тонкими листьями, но в зависимости от размера растения это может быть очень сложно измерить.

Почему?

Так как же вода выходит из растений?

Хотя вы, возможно, не сможете их увидеть , на листьях растений есть маленькие поры или отверстия. Взгляните на обратную сторону листа под микроскопом, и вы сможете увидеть эти отверстия, которые называются устьицами. Вот, где растения могут терять воду в результате транспирации.

Несмотря на то, что это невидимый процесс, потеря воды из растений в результате транспирации является важной частью круговорота воды, потому что она добавляет много воды в наш воздух. Всего за один год каждый лист на земле может отдать воды весом намного больше своего собственного. Фактически, большой дуб может давать воздуху больше 150000 литров воды в год!

Вы, вероятно, поливаете растения в своем доме, чтобы они оставались здоровыми — и, если растениям нужна вода, то почему они ее теряют? Транспирация происходит отчасти потому, что растения должны дышать. Растения должны поглощать углекислый газ, и для этого им нужно открыть свои устьица. Когда это происходит — выходит вода. Вы, вероятно, испытывали это и во время своего собственного дыхания: в холодный день вы даже можете видеть воду от своего дыхания, которая создает облачка в воздухе.

Транспирация также помогает растениям, охлаждая их, подобно тому, как пот помогает нам регулировать температуру нашего тела. Транспирация также играет большую роль, помогая воде перемещаться вокруг растения, изменяя давление воды в клетках растения. Это помогает минералам и питательным веществам подниматься вверх от корней растения.

Дальнейшее исследование:

Что будет с растением, если вы обмажете вазелином его листья? Как насчет оливкового масла? Попробуйте смазывать различными веществами листья и взвешивать растение, затем повторите эксперимент. Что будет происходить в теплой комнате? Транспирация будет выражена больше или меньше?

Заключение

Теперь вы знаете, как и для чего происходит испарение воды растениями. Это явление в биологии имеет большую важность для всего растительного мира, поэтому до сих пор изучается учеными из разных стран. Вы можете изучить его более детально, придумав и проведя собственные опыты.

Видеоурок рассказывает о сущности процесса испарения, его роли в жизни растений, формирует представление о процессе транспорта веществ в растительном организме, о взаимодействии всех его частей, рассматривает значение листопада в жизни растений. Данный видеоурок содержит анимации, большое количество иллюстраций, что позволяет сделать урок более информативным, увлекательным и повысить эффективность учебного процесса.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Испарение воды растениями. Листопад. Передвижение воды и питательных веществ в растении"

Растения примерно на 80% состоят из воды, которая поступает в растение из почвы через корневые волоски, и поднимается вверх ко всем органам и тканям растения по сосудам. Вода необходима для передвижения питательных веществ. Часть её используется на образование органических веществ. Главная же масса воды испаряется через устьица листьев в воздух.

Чтобы доказать, что листья испаряют воду, проведём небольшой эксперимент. Наклоним ветку с листьями и, не отрезая её от растения, поместим в стеклянную колбу. Горлышко колбы закроем ватой. Через некоторое время стенки колбы покроются капельками воды. Её испарили листья.

Можно определить количество воды, испаряемой растением. Возьмём три пробирки, нальём в них одинаковое количество воды, в две пробирки на поверхность воды нальём масло. Оно покроет воду и не даст ей испаряться с поверхности. Срежем ветку с листьями какого-нибудь растения и поставим в третью пробирку. Уже через сутки воды в пробирке без масла станет меньше, так как часть её испарится. В третьей пробирке воды станет меньше всего. Значит, вода поднялась вверх по растению и испарилась через листья.

Разные растения испаряют разные количества воды. Одно можно сказать точно, так это то, что растения испаряют очень много воды. Для примера одно растение подсолнечника испаряет за день от 3 до 4 стаканов воды, капуста – 5 стаканов, а берёза в жаркий день испаряет до 6 вёдер воды. Представляете, сколько воды может испариться, если этими растениями будет засеян целый гектар земли.

При разных условиях даже одно и тоже растение испаряет разные количества воды. Например, в тени воды испаряется меньше, чем при солнечном освещении; при сильном сухом ветре испарение идет сильнее, чем в тихую погоду.

Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. Если растениям достаточно воды, устьица открыты днём и ночью. У некоторых растений устьица открыты только днём, а на ночь закрываются. При недостатке воды устьица таких растений закрываются даже днём и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. Когда наступают благоприятные условия, устьица снова открываются.

Испарение играет в жизни растений большую роль. Ярко освещённые солнцем листья сильно нагреваются. При испарении листья охлаждаются и растение не перегревается. Испарение способствует передвижению воды в растении. Благодаря испарению листьями вода поступает через корни по стеблю в листья. С токами воды передвигаются и минеральные вещества. У растений испарение регулируется открыванием и закрыванием устьиц.

Чем крупнее листья растений, чем больше их поверхность, тем больше испаряется воды. В этом легко убедиться, проделав следующий опыт. Поставим в две одинаковые пробирки с водой по одной веточке комнатного растения с мелкими и крупными листьями. Уровень воды быстрее понизится в пробирке, в которой находится ветка с крупными листьями.

Органические вещества образуются в листьях в результате фотосинтеза. Для нормальной жизнедеятельности растения вода и питательные вещества должны поступать во все его органы. Все растение пронизано проводящими тканями. По одним проводящим тканям движется вода с растворёнными минеральными веществами, по другим — раствор органических веществ. Проводящие ткани объединяются в сосудисто-волокнистые пучки, часто окружённые прочными волокнами механической ткани. Сосудисто-волокнистые пучки проходят по всему стеблю, соединяя корневую систему с листьями.

Воду и минеральные вещества корень поглощает из почвы. Но эти вещества не остаются в корне, а поднимаются по сосудам вверх и поступают в стебель, листья, цветки, плоды и семена.

Разберёмся, каким путём вода и минеральные вещества попадают из корня в другие органы растения.

Рассмотрим срез побега с ветки, поставленной в окрашенную воду. Краска окрасила только древесину. В опыте краска как бы заменяла минеральные вещества, растворённые в воде. Растворы этих веществ, как и подкрашенная вода, поднимаются от корня вверх внутри стебля по сосудам древесины.

Так же можно увидеть, как вода поднимается по стеблю в листья, окрашивая их жилки. Сосуды проходят через стебель, ответвляются в листья и разветвляются там. По этим сосудам вода и поступает в листья.

Как вы уже знаете, крахмал, образовавшийся в листьях, превращается в сахар и поступает во все органы растения. Рассмотрим, как это происходит.

На стебле комнатного растения осторожно сделаем кольцевой надрез. Удалим с поверхности стебля кольцо коры и обнажим древесину. На стебле укрепим пакет с водой. Окольцованную ветку поставим в воду.

Через несколько недель на ветке выше кольца появляется утолщение в виде наплыва. На нём начнут развиваться придаточные корни. Видимо, в этом месте скопились какие-то вещества.

Вспомним строение стебля липы.

Он состоит из кожицы, пробки, первичной коры, луба, камбия, древесины и сердцевины. В лубе расположены ситовидные трубки, по которым передвигаются органические вещества из листьев в другие органы растения. Окольцевав ветку, мы перерезали ситовидные трубки. Органические вещества, оттекающие из листьев, дошли до кольцевой вырезки и скопились там.

На поверхности свежего среза у растения всегда образуется раневая пробка. Клетки, находящиеся под раневой пробкой, энергично делятся. Они используют питательные вещества, скопившиеся перед кольцевым надрезом. Вскоре возникает кольцеобразный наплыв, заживляющий рану. Из наплыва развиваются придаточные корни, а у некоторых растений — и почки. Итак, органические вещества передвигаются по лубу.

Не все органические вещества используются для питания растений и роста его молодых органов сразу. Часть веществ откладывается в запас в клетках плодов, семян, корней и стеблей. Вы уже знаете, что корнеплоды моркови, свёклы, репы и некоторых других растений — это своеобразные кладовые питательных веществ.

Все вы, конечно, бывали в осеннем лесу или парке. Листья многих растений стали жёлтыми и красными. Да и количество их на деревьях уменьшилось. И только ели и сосны выглядят почти так же, как летом. Это вечнозелёные растения. Мелкие плотные листья этих растений, слабо испаряют воду и сохраняются под снегом. Называя некоторые растения вечнозелёными, надо помнить, что листья этих растений не вечны. Они живут несколько лет и опадают, но не одновременно.

Осенью листья деревьев желтеют и краснеют из-за разрушения пигмента зелёного цвета — хлорофилла. Хлоропласты постепенно превращаются в хромопласты, что и придает листьям оранжево-бурую и красную окраски. Со временем жёлтые и красные листья опадают. Это явление называется листопадом. Листопад играет большую роль в жизни растений. Вместе с опадающими листьями из растений удаляются вредные вещества, которые накапливаются в них к осени. Перед листопадом питательные вещества, образовавшиеся в листьях, перемещаются к зимующим почкам.

Листопад — это ещё и приспособление растений к уменьшению испарения воды осенью и зимой. С наступлением холодов корни многих растений перестают всасывать воду с растворёнными в ней минеральными веществами. Когда же листья опадают, растения предохраняют себя от высыхания. Кроме того, зимой во время сильных снегопадов покрытые листьями ветки скорее всего обламывались бы под тяжестью снега.

Растения постоянно всасывают корнями из почвы воду и проводят её по сосудам древесины к листьям. Из клеток листа пары воды попадают в межклетники, поступают к устьицам и испаряются. Процесс испарения воды листьями называется транспирация .

Транспирация обеспечивает удаление из растения лишней воды. При этом освобождается место в сосудах, и вода опять может всасываться из почвы вместе с растворёнными солями.

Испарение способствует передвижению воды в растении, а также охлаждает листья и защищает их от перегрева в жаркую погоду.

Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. Каждое растение может регулировать транспирацию. При высокой температуре воздуха испарение воды усиливается и растение охлаждается. В дождливую погоду транспирация, наоборот, замедляется.

Интенсивность транспирации может изменяться за счёт открывания и закрывания устьичных щелей. Известны растения, у которых устьица открыты только днём, а на ночь закрываются.

На уровень испарения воды влияют размеры и количество листьев на растении. Чем крупнее листья, тем сильнее они испаряют влагу. Чем больше листьев, тем больше поверхность испарения.

Растения засушливых мест имеют ряд приспособления, защищающих от потери влаги. У них обычно мелкие листья, а стенки клеток их эпидермиса утолщены. Листья покрыты слоем воска или густыми волосками. Эти приспособления не только замедляют испарение, но и защищают от солнечных лучей.

Делится на два вида:

Факторы, влияющие на процесс транспирации:

время суток;
погодные условия;
количество устьиц или кутикул;
площадь листьев.

Поведение растений на протяжении суток позволяет разграничить их на три группы:

Первая группа держит устьица закрытыми в темное время суток. С рассветом они раскрываются и, если влаги недостаточно, могут передвигаться на протяжении дня. Такая особенность присуща злаковым.
Вторая группа наоборот закрывает устьица днем, а ночью держит открытыми. Такое поведение характерно для таких культур, как горох или свекла.
Третья группа всегда держит устьица открытыми ночью, а днем их поведение зависит от достатка влаги. К ней относят капусту, а также другие культуры с толстыми листьями.

С помощью следующих проектов мы более подробно изучим это явление растительного мира.

Цель этого опыта – продемонстрировать, что растения выделяют воду.

Что нам понадобится:

комнатное растение;
маленький пластиковый пакет;
нить.

Ход эксперимента:

Аккуратно оберните любой лист пластиковым пакетом. Закрепите при помощи ниток, но следите, чтобы он не прилегал к пакету слишком плотно.
Почва должна быть влажной. Поместите горшок на подоконник, чтобы на него время от времени попадали солнечные лучи. Подождите час.
Через час проверьте пластиковый пакет, в который был завёрнут лист. Запишите результаты.
Продолжайте проверять пластиковый пакет каждый час на протяжении 5 часов. Записывайте результаты.
По истечении 5 часов соберите воду. Сделайте заключение.

Вывод:

Что нам понадобится:

2 тестовые трубки;
пустая металлическая банка;
пластиковый пакет;
вода;
ручка;
линейка;
изолента;
секундомер или часы;
свежая ветка или небольшие веточки с листьями (не меньше 5 на каждой из них).

Ход эксперимента:

Заполните две трубки водой приблизительно на три четверти. Поставьте их в пустую металлическую банку.
Для того чтобы контролировать испарение, накройте одну тестовую трубку чистым целлофаном. Закрепите его при помощи изоленты.
Проткните стеблем целлофан. Он должен находиться в прямом положении. Отверстие запечатайте при помощи изоленты.
Линейкой измерьте количество воды в каждой трубке. Убедитесь, что верно измерили ее уровень. Держите ее прямо и проведите измерение от верхней границы до дна. Запишите полученные данные в таблицу.

Подождите 15 минут. Измерьте уровень воды в каждой трубке ещё раз. Запишите полученные данные в таблицу.
Повторите шаг 4 ещё три раза. Каждый раз записывайте полученные результаты.
Подождите 24 часа. Измерьте уровень воды в каждой трубке. Запишите результаты.
Используя полученные данные, составьте гистограмму (в виде столбцов) или линейную диаграмму. На оси X обозначьте скорость транспирации (в минутах), а на оси Y – уровень воды (высота в мм).
Подсчитайте скорость, выполняя следующие операции:

Тест с веткой:

Начальный уровень – Уровень через 24 часа = Разница уровня (A)

Тест без ветки:

Начальный уровень – Уровень через 24 часа = Разница (B)

Разница уровня воды благодаря транспирации:

Разница A — Разница B = Потеря воды через транспирацию

Чтобы подсчитать скорость транспирации и испарения в час, используйте следующие формулы: Количество потерянной воды ÷ 24 часа = ________ испарения воды/час.

Вывод:

Как вы думаете, сколько воды растение может потерять в результате транспирации?

Что нам понадобится:

три небольших тонколистных растения;
три небольших широколистных растения;
маленькая лейка;
линейка;
6 пластиковых пакетов, достаточно больших, чтобы полностью покрыть горшок с растением;
малярный скотч.

Ход эксперимента:

Возьмите шесть маленьких растений, три с широкими листьями и три с узкими листьями. Используйте малярный скотч и ручку, чтобы написать на каждом растении его номер.
Поливайте растения, пока вода не будет выливаться из нижней части горшка. Если растения очень сухие или сухая почва, то их тщательно полейте и подождите несколько минут. Затем полейте их снова. Когда вода впитается и горшок наполнится водой, а почва будет мягкая как губка — самое время взвесить растения. Нарисуйте таблицу, которая показывает, сколько весит каждое растение до и после эксперимента.

Создайте гипотезу, обратившись к этим вопросам:

Если вы поливаете растения, а затем ставите их на солнце, что будет с водой?
Изменится ли что-нибудь, если вы обернете пластиковым пакетом вокруг основания растения?
Как добавление пакета изменит ваш эксперимент?

Поставьте растения на теплое солнце на час, надев на них пакеты, затем снимите их и снова взвесьте каждое растение. Запишите вес в таблицу. Вес отличается? Остался тем же? Почему вы думаете, что это так? Разные растения потеряли разное количество веса или потеряли примерно одинаковое количество? Почему?
Высушите изнутри каждый пластиковый пакет. Повторно запечатайте их на растениях, верните растения в солнечное место и продолжайте измерять и взвешивать в течение нескольких часов, не добавляя больше воды. Что происходит?