Ақпарат

Түнде өсімдік қанша оттегін жұмсайды?

Түнде өсімдік қанша оттегін жұмсайды?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Өсімдіктердің түнде фотосинтез жасай алмайтынын, бірақ энергия қажеттіліктері үшін тыныс алу қажет екенін ескерсек, олар оттегін жұмсап, көмірқышқыл газын шығарады. Бірақ бұл қанша? Егер мен бөлмені өсімдіктермен мұқият толтыратын болсам, таңертең бұл бөлмедегі ауа қандай құрамда болады? Осыған байланысты әртүрлі өсімдік түрлері айтарлықтай ерекшеленеді ме?


Жыл сайын фотосинтез арқылы ассимиляцияланған СО2 шамамен жартысы өсімдіктердің тыныс алуы арқылы атмосфераға қайта бөлінеді (Гиффорд, 1994; Амтор, 1995).

Дереккөз:

https://academic.oup.com/aob/article/94/5/647/151785/Plant-Respiration-and-Elevated-Atmospheric-CO2

Сонымен қатар, өсімдіктердің тыныс алу жиілігі температураның өзгеруімен көп өзгермейді және үлкен өсімдіктердің тыныс алу жиілігі жоғары болып көрінеді.


Түнде оттегі беретін 10 өсімдік Күндізгі жарықта өсімдіктер атмосферадан суды, күн сәулесін және СО2 алып, оттегіні шығарады. Күн сәулесі фотосинтез үшін маңызды элемент болып табылады. Сондықтан түнде өсімдіктер тек тыныс алуды жүзеге асырады, яғни оттегі O2 жұтып, көмірқышқыл газын СО2 бөледі. Бірақ ерекше жағдайлары бар кейбір өсімдіктер бар. Бұл түнде фотосинтез жасайтын өсімдіктер. Фотосинтездің бұл түрі CAM крассула қышқылының метаболизмі ретінде ерекшеленеді. CAM негізінен басқа өсімдіктерде тіршілік ететін шөлді өсімдіктерде пайда болды. Бұл өсімдіктер күндізгі уақытта стоматасын ашпайды және суды сақтайды. Түнде олар устьицаларын ашып, көмірқышқыл газын пайдаланады және оларды малат түрінде сақтайды. Кейінірек олар фотосинтездегідей қант өндіру үшін бұл малатты ыдыратады. Бірақ олар түнде беретін оттегі күндізгі жарықта фотосинтез шығаратын оттегінен әлдеқайда аз. Осылайша, өсімдіктердегі CAM процесі әр түрлі факторларға байланысты, мысалы, олар суды сақтай алады ма, әлде олар эпифит пе, жоқ па. Құрылғы диаграммада көрсетілгендей орнатылған. Оттегі мен температура (және ылғалдылық) сенсорлары DrDAQ деректерді тіркеушіге қосылған, ол компьютерге қосылады. Жарық сенсоры DrDAQ -де орналасқан, сондықтан оны күндізгі уақытта терезенің жанында эксперименттің қасына қою керек. Шымның бір бөлігі контейнерге сәйкес келуі үшін кесіледі. Шамамен 2 см топырақпен ол жақсы өсе береді. Бұл контейнерге салынады, сөмкеге салынады. Топыраққа бірнеше таяқша енгізіледі, сондықтан олар тік тұрады, ал сенсорлар шөптің үстіне ілініп, таяқтарға байланған. Сөмке сенсорлық кабельдерге байланған, бұл ауа кеңістігін барынша азайтуға тырысады, сондықтан көрсеткіштерде үлкен айырмашылық болады. Датчик кабельдері тірек пен қысқышпен бекітілген. Сөмкені терезенің жанына қою керек, себебі жарық деңгейі бөлмеге тез түседі. Адамның көздері жарық деңгейлерінің өзгеруіне аса сезімтал емес, сондықтан терезеден алыс бөлмеге түсетін жарық деңгейінің үлкен төмендеуін тіркемейміз. PicoLog максималды 1440 үлгісі бар минутына бір үлгіде жазуға арналған (яғни бір күндік және бір реттік деректер). График жарықты, оттегінің мазмұнын, ылғалдылықты және температураны көрсету үшін орнатылған, уақыт шкаласы &lsquoкүн&rsquo мәніне орнатылған. Электрондық кесте жарық, оттегі, ылғалдылық пен температураны көрсетуге арналған. Электрондық кестені әр 20-30 -шы оқылымда көрсетуге орнатылған болса, оны қарау оңай болады (электрондық кесте дисплейінің бүйірлік мәзіріндегі ' опциясын басыңыз). Көміртек айналымы

Жердегі тіршілік көміртегіге негізделген. Көміртек қоймалары – атмосфера, биосфера, мұхиттар, шөгінділер (оның ішінде қазба отындары) және планетаның мантиясы мен қыртысы. Көмірқышқыл газы мен метан - атмосферадағы көміртектің екі негізгі түрі. Өсімдіктер СО алады2 және фотосинтез процесі арқылы глюкоза тәрізді қант түзетін су. Содан кейін өсімдіктер жанама өнім ретінде оттегі мен су буын шығарады. Оттегі қайтадан оттегі айналымына түседі, ал су буы су айналымына енеді. Өсімдіктерсіз CO2 атмосферада қауіпті деңгейге дейін көтеріліп, парниктік әсерді күшейтеді. Планетаның бетінде өмір сүретін өсімдіктер мен жануарларда шамамен 500 гигатонна көміртегі сақталады, ал топырақ шамамен 1500 гигатоннаны құрайды.

Фотосинтез кезінде қолданылатын көміртегі сияқты, планетаның мұхиттарындағы, шөгінділеріндегі, мантия мен жер қыртысындағы көміртегі көміртегі айналымы арқылы жүздеген миллион жылдар бойы жүріп келеді. Көміртекті күндер, апталар, айлар немесе жылдар бойы әртүрлі процестер арқылы айналдыруға болады. Мұхит түбінде сақталған көміртектің шығарылуы үшін ондаған миллион жыл қажет болуы мүмкін, егер ол бір кездері шығарылса. Жанартаудың атқылауы-планетаның тереңінен көміртегі бар молекулаларды жер бетіне шығарудың бір әдісі. Жанатын қазбалы отындардың комбинациясы (СО шығару2) және адамдардың кесірінен ормандардың жойылуы (фотосинтез мен көміртектің жиналуын азайту) көміртегі циклін теріс жолмен бұзады.


Тамыр аймағының қолайлы жағдайлары

Өсімдіктің идеалды өсуінің кілті - қаржыны құрбан етпестен тамыр аймағының оңтайлы ортасын сақтау. Тамырлар ауадағыдай болмаса да, тыныс алу үшін судан оттегін қабылдай алатынын білесіз бе? Сондықтан өсімдіктерді судың мөлшерін азайтқанша суару маңызды (көлемі бойынша 15-30% ұсынылады), бұл ескі тоқыраған ауаны шығарып, оны жаңа оттегімен алмастырады. Тағы бір ескеретін фактор - субстрат температурасы. Тамыр аймағындағы температура жоғарылаған сайын судағы оттегінің концентрациясы төмендейді.


Тыныс алу үшін оттегіні өндіру үшін қанша өсімдік қажет?

Үш күн ғана өмір сүрген Люси оны тірі қалдыру үшін бөлмеде көптеген өсімдіктер бар деп үміттенген. Бұл нөлден бастап тиімді бау -бақша «өкпесін» өсіру үшін жеткілікті уақыт емес.

Сонда оған қанша өсімдік қажет?

Дуглас Адамс айтқандай, ғарыш үлкен.

Ғарыш кемесімен Люсиді құтқару мүмкіндігі өте аз, сондықтан оттегі мен СО2 деңгейі ұзақ уақыт тұрақты күйде қалуы керек.

Жоғарыдағыдай фигураларды қолдана отырып, Люси сағатына шамамен 420 литр ауамен тыныс алады, ал ауа шамамен 20% оттегіден тұрады. Осылайша Люси сағатына 84 литр оттегіні алады. Ғалымдар орташа жапырақтың (егер мұндай нәрсе болса) дәл осы уақыт ішінде шамамен 5 миллилитр оттегі шығаратынын анықтады.

Жылдам математика бізге 84 / 0,005 = 16 800 парақ қажет етеді. Сіздің орташа жетілген үй өсімдіктеріңізде 25 жапырақ болуы мүмкін, бұл бізге 672 өсімдік береді. Мүмкін, қауіпсіз жақта болу үшін 700 -ге дейін дөңгелектеу керек.

Біз оттегінің әрбір молекуласы үшін шамамен бір қосымша СО2 молекуласын шығарамыз, ал өсімдіктер керісінше. Бұл 700 өсімдік көмірқышқыл газының улануын болдырмауы керек дегенді білдіреді.

Сонымен, біздің жауап (жеңілдетілген) бар! Егер сіз орташа өлшемді ауа өткізбейтін бөлмеде тұрып қалсаңыз, айналаңызға қараңыз. Егер сіз 700 -ден аз үй өсімдіктерін көрсеңіз, сіз бірнеше күннен кейін өліп қалуыңыз мүмкін.


Өсімдіктермен ұйықтау

Жер бетіндегі барлық өсімдіктер мен жануарлар тыныс алу деп аталатын процеске қатысады. Тыныс алу пайдалы энергияны өндіру үшін фотосинтез кезінде пайда болған оттегі мен тағамды біріктіреді.

Тыныс алудың қосымша өнімдерінің бірі - көмірқышқыл газы. Басқаша айтқанда, тыныс алу фотосинтезге қарама-қарсы.

Тыныс алу

Тыныс алу жарыққа тәуелді емес, ол тәулігіне 24 сағат бойы жалғасады, сондықтан өсімдіктер мен жануарлардың өмір сүруін қамтамасыз ететін негізгі функцияларды орындауға жеткілікті энергиясы болады.

Алайда, күндізгі уақытта фотосинтез кезінде шығарылатын оттегі өсімдіктерінің мөлшері олар тыныс алу үшін тұтынатын оттегінің мөлшерін елеусіз етіп көрсетеді.

Түнгі шайқас?

Түнде, фотосинтез мүмкін болмаған кезде, өсімдіктер оттегін тұтынуды жалғастырады, бірақ олар бөлмеге ешқайсысын шығармайды. Бұл өсімдіктер адамдармен оттегімен күресетінін білдіре ме?

Ал, шынымен емес. Сіздің жатын бөлмеңіздегі өсімдіктер түнде пайдаланатын оттегінің мөлшері тривиальды. Жерді алып жатын бөлме деп ойлаңыз, сонда сіз өсімдіктер әр түнде оттегінің едәуір мөлшерін жұмсаса, жануарлардың үлкен қиындыққа душар болатынын көресіз.


Тыныс алу процесі

Фотосинтез кезінде алынған глюкоза еритін қант түрінде өсімдік айналасында жүреді және тыныс алу кезінде өсімдік жасушаларына энергия береді. Тыныс алудың бірінші кезеңі - гликолиз, ол глюкоза молекуласын пируват деп аталатын екі кіші молекулаға бөледі және АТФ энергиясының аз мөлшерін сыртқа шығарады. Бұл кезеңде (анаэробты тыныс алу) оттегі қажет емес. Екінші кезеңде пируват молекулалары қайта ұйымдастырылып, цикл бойынша қайта қосылады. Молекулалар қайта құрылып жатқанда, көмірқышқыл газы түзіліп, электрондар жойылып, (фотосинтездегі сияқты) өсімдіктің өсуі мен көбеюі үшін пайдалану үшін көп АТФ өндіретін электронды тасымалдау жүйесіне орналастырылады. Бұл кезеңде (аэробты тыныс алу) оттегі қажет.


Өсімдіктерге оттегі қажет пе?

Иә ол сондай. Өсімдіктерге өмір сүру үшін оттегі қажет, ал өсімдік жасушалары үнемі оттегін қолданады. Белгілі бір жағдайларда өсімдік жасушалары ауадан оттегіні өздері өндіргеннен гөрі көбірек қабылдауы керек. Сонымен, өсімдіктер фотосинтез арқылы оттегіні түзетін болса, өсімдіктерге оттегі не үшін қажет?

Себебі өсімдіктер де жануарлар сияқты тыныс алады. Тыныс алу тек «тыныс алу» дегенді білдірмейді. Бұл барлық тірі ағзалар жасушаларында энергияны бөлу үшін қолданатын процесс. Өсімдіктердің тыныс алуы артқа қарай жүретін фотосинтезге ұқсайды: қант өндіру мен оттегіні бөлу арқылы энергияны жинаудың орнына, жасушалар қантты ыдыратып, оттегін жұмсау арқылы энергияны өздері шығарады.

Жануарлар тыныс алу үшін көмірсуларды ішетін тағам арқылы қабылдайды, ал олардың жасушалары тыныс алу арқылы тамақта сақталатын энергияны үнемі шығарады. Ал өсімдіктер фотосинтез кезінде көмірсуларды өздері жасайды, ал жасушалары сол көмірсуларды тыныс алу жолымен жұмсайды. Өсімдіктер үшін оттегі өте маңызды, өйткені ол тыныс алу процесін тиімдірек етеді (аэробты тыныс алу деп аталады).

Өсімдік жасушалары үздіксіз тыныс алады. Жапырақтары жарықтандырылған кезде өсімдіктер өздерінің оттегін шығарады. Бірақ, жарыққа қол жеткізе алмайтын уақытта өсімдіктердің көпшілігі фотосинтезден гөрі көбірек тыныс алады, сондықтан олар өндіргеннен гөрі көбірек оттегін алады. Өсімдіктердің тамырлары, тұқымдары және фотосинтез жасамайтын басқа бөліктері де оттегін тұтынуы керек. Бұл өсімдік тамырларының батпақты топырақта «батып кетуі» мүмкін себептерінің бір бөлігі.

Өсіп келе жатқан өсімдік жалпы алғанда тұтынғаннан гөрі көбірек оттегін шығарады. Сонымен, өсімдіктер мен жердегі өсімдіктер тіршілігі тыныс алуымызға қажетті оттегінің негізгі көзі болып табылады.

Өсімдіктер оттегісіз өмір сүре ала ма? Жоқ. Олар фотосинтез кезінде шығаратын оттегімен ғана өмір сүре ала ма? Тек олар тыныс алғаннан гөрі фотосинтезделетін уақыт пен жерлерде.


Өсімдіктердегі аэробты тыныс алу

Өсімдіктер өздері тамақ жасайды фотосинтез. Бірақ олар энергияны босату үшін аэробты тыныс алуды да қолданады.

Енді сіз үшін жылдам сынақ. Тыныс алу - глюкоза сияқты тағам молекулаларынан энергияны босату процесі.

Теңдеуді аяқтау үшін қораптарды сүйреп апарыңыз:

Оттегі қалай енеді?

Жануарлар тыныс алады, өсімдіктер тыныс алмайды. Сонымен, өсімдік оттегін қалай алады?

Ауадағы оттегі өсімдіктердің жапырақтарына кішкентай ауа саңылаулары арқылы тарай алады. стоматалар. Бұл өсімдіктерде айқын, өйткені олар түнде оттегін алады және тыныс алу нәтижесінде пайда болатын көмірқышқыл газын шығарады.

Бірақ фотосинтез жүріп жатқанда күндіз не болады?

Тыныс алу және фотосинтез

Тыныс алу теңдеуіне қайта қараңыз. Ол фотосинтез формуласымен қалай салыстырылады?

Аэробты тыныс алу фотосинтез ретінде қарама-қарсы бағытта жүреді. Өсімдіктерде фотосинтез қант шығарады, сонымен қатар тыныс алу оларды қолданады.

Күндізгі уақытта фотосинтез тыныс алуға қарағанда тезірек жүреді. Алайда түнде фотосинтез тоқтап, тыныс алу жалғасады.

Сондықтан күндізгі уақытта өсімдік жасушалары тыныс алу үшін фотосинтез нәтижесінде пайда болған оттегінің бір бөлігін пайдалана алады.


Бейнені қараңыз: Жасуша - ағза құрылысының негізгі бөлшегі. 7 сынып. (Ақпан 2023).