§ 11. Фотосинтез — способ питания растений

Биологическая лаборатория

Лаборатория зелёного листа

Изменяйте свет, доступность воды и углекислого газа. Сравните, какое условие ограничивает процесс. Значения условные, не измерения реального растения.

Исследуйте, сравнивайте и объясняйте результат. Схемы и числовые параметры условные.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела

Что поступает в растение

Для фотосинтеза необходимы вода и углекислый газ.

Вода обычно поступает из почвы через корни, а углекислый газ — из воздуха через отверстия в листьях. Минеральные вещества тоже нужны растению, но почва не служит главным источником готовой органической пищи.

Проследим направление связи

Корни → вода

Вода обычно поступает из почвы.

Воздух → CO₂

Углекислый газ поступает через листья.

Солнце → энергия

Свет поглощается хлорофиллом.

Вода: Одно из исходных веществ фотосинтеза; обычно поступает через корни.
Углекислый газ: Источник углерода для образования органических веществ.
Свет: Источник энергии для фотосинтеза.

Где происходит превращение

Собираем связь в одну схему

Вода + углекислый газ

Исходные вещества

Свет и хлорофилл

Условия превращения

Органика + кислород

Продукты фотосинтеза

В хлоропластах находится хлорофилл, поглощающий свет.

За счёт энергии света из неорганических веществ образуются органические, а кислород выделяется в среду. Словесная схема передаёт общий смысл процесса; на самом деле фотосинтез состоит из многих связанных реакций.

Хлорофилл: Зелёный пигмент, участвующий в поглощении света.
Хлоропласт: Органоид растительной клетки, где идёт фотосинтез.
Органические вещества: Продукты фотосинтеза, используемые для роста, запасания и дыхания.

Клетки листа мха с зелёными хлоропластами
Des_Callaghan · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Подсолнечник
Serigalakampus · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Фотосинтез и дыхание

Сравнение по одним и тем же признакам

Признак	Фотосинтез	Кислородное дыхание
Органика	Образуется	Расходуется
Кислород	Выделяется	Потребляется
Энергия	Запасается энергия света	Высвобождается для работы
Когда	При достаточном свете	На свету и в темноте

Фотосинтез создаёт органические вещества и связывает энергию света. При дыхании органика расходуется, а энергия становится доступной клетке.

На свету в растении идут оба процесса. В темноте фотосинтез прекращается, но дыхание продолжается за счёт ранее накопленных веществ.

Фотосинтез: Образование органических веществ на свету с выделением кислорода.
Кислородное дыхание: Расходование органических веществ и кислорода с высвобождением энергии.
Темнота: Условие, при котором фотосинтез не идёт, но дыхание сохраняется.

Значение и ограничивающие условия

Созданные в листьях вещества перемещаются к другим органам растения. Ими питаются и другие организмы.

Недостаток света, воды или углекислого газа ограничивает фотосинтез. При этом бесконечное усиление света не даёт бесконечного роста: возможности клетки ограничены, а избыток света может повреждать её.

Что ограничивает процесс

Мало света

Недостаточно энергии для фотосинтеза.

Мало воды

Не хватает исходного вещества; меняется работа листьев.

Мало CO₂

Ограничен источник углерода для создания органики.

Перенос веществ: Доставка продуктов фотосинтеза от зелёных органов к другим частям растения.
Основа пищевых цепей: Органика производителей обеспечивает многих гетеротрофов.
Ограничивающий фактор: Условие, недостаток которого сдерживает процесс.

Думаем как биологи

Разберите ситуацию

Растению увеличили освещение, но воды почти нет. Почему фотосинтез остаётся ограниченным?

Сверить рассуждение

Вода — необходимое исходное вещество. Избыток света не заменяет её. В реальном растении дефицит воды также меняет работу листьев и поступление углекислого газа.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

Фотосинтез использует воду и углекислый газ. Из этих неорганических веществ образуется органика.

Энергию для него даёт свет. Хлорофилл участвует в поглощении световой энергии.

В растениях фотосинтез идёт в хлоропластах. Поэтому неосвещённый корень обычно получает органику из других органов.

Образуются органические вещества и выделяется кислород. Эти продукты используются самим растением и другими организмами.

Растения дышат и на свету, и в темноте. В темноте растение расходует ранее образованные вещества.

Недостаток одного условия нельзя полностью заменить избытком другого. Увеличение освещения не заменяет необходимую воду.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы

1. Какое понятие соответствует описанию? «Одно из исходных веществ фотосинтеза; обычно поступает через корни.»

Органические веществаВодаОграничивающий факторХлоропласт

2. Какое понятие соответствует описанию? «Источник углерода для образования органических веществ.»

Основа пищевых цепейУглекислый газСветВода

3. Какое понятие соответствует описанию? «Зелёный пигмент, участвующий в поглощении света.»

ФотосинтезХлорофиллХлоропластВода

4. Какое понятие соответствует описанию? «Органоид растительной клетки, где идёт фотосинтез.»

ВодаХлоропластТемнотаОрганические вещества

5. Какое понятие соответствует описанию? «Образование органических веществ на свету с выделением кислорода.»

Кислородное дыханиеУглекислый газТемнотаФотосинтез

6. Какое понятие соответствует описанию? «Расходование органических веществ и кислорода с высвобождением энергии.»

ВодаПеренос веществОрганические веществаКислородное дыхание

7. Какое понятие соответствует описанию? «Доставка продуктов фотосинтеза от зелёных органов к другим частям растения.»

ВодаПеренос веществХлорофиллУглекислый газ

8. Какое понятие соответствует описанию? «Органика производителей обеспечивает многих гетеротрофов.»

Основа пищевых цепейКислородное дыханиеХлоропластОрганические вещества

9. Какое понятие соответствует описанию? «Источник энергии для фотосинтеза.»

Ограничивающий факторХлоропластСветОснова пищевых цепей

10. Какое понятие соответствует описанию? «Условие, при котором фотосинтез не идёт, но дыхание сохраняется.»

Перенос веществТемнотаВодаХлорофилл

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 6 класс», § 11 «Фотосинтез — способ питания растений», издательство «Народная асвета». Текст переработан в учебный конспект; схема пяти царств сохранена как модель этого курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.