какие листья уменьшают испарение воды
Особенности строения листьев, уменьшающие испарение воды : 1?
Особенности строения листьев, уменьшающие испарение воды : 1.
Листья с широкими листовыми пластинами 3.
Видоизмененные листья колючки.
Уменьшение поверхности испарения осуществляется растением для экономии влаги.
Следовательно, если мы вспомним кактус с колючками, растущий в жарких пустынях с примерным количеством осадков 100 мм в год, то у него листья видоизменены в колючки, для экономии влаги.
То есть верный ответ 4).
Рассмотрите видоизменения листьев верблюжьей колючки, гороха, лука?
Рассмотрите видоизменения листьев верблюжьей колючки, гороха, лука.
Как изменились функции листа у этих растений?
Сходства и различия в строении простых и сложных листьев?
Сходства и различия в строении простых и сложных листьев.
Тест на тему влияние среды на строение листа?
Тест на тему влияние среды на строение листа.
Разнообразие листьев, их значение?
Разнообразие листьев, их значение.
Как называются листовые пластинки сложного листа?
Как называются листовые пластинки сложного листа?
Простые и сложные листья.
Что не является приспособлением растений к наименьшему испарению : а) восковый налёт на листьях ; б) видоизменённые листья кактуса ; в) колючки у барбариса ; г) опушённая листовая пластинка?
Что не является приспособлением растений к наименьшему испарению : а) восковый налёт на листьях ; б) видоизменённые листья кактуса ; в) колючки у барбариса ; г) опушённая листовая пластинка.
Верно ли утверждение?
Верно ли утверждение?
1. Сидячими называются листья, которые не имеют черешка.
2. Черешковые листья состоят из листовой пластинки, черешка и прилистников.
3. Верхушечная почка находится в пазухе листа.
4. Пазуха листа – это угол между стеблем и листом.
5. Сложными называются листья, у которых на черешке находится одна листовая пластинка.
6. У сирени очередное листорасположение.
7. У клёна супротивное листорасположение.
8. Листья берёзы имеют параллельное жилкование.
9. В листе происходят процессы дыхания, образования питательных веществ в результате фотосинтеза, испарения воды.
10. Видоизмененными листьями являются усики гороха и колючки кактуса.
Помогоите рассказ вот план : Описание внешнего строения листа Простой лист и примеры Сложный лист и примеры Функции листа Что такое почка Виды почек?
Помогоите рассказ вот план : Описание внешнего строения листа Простой лист и примеры Сложный лист и примеры Функции листа Что такое почка Виды почек.
Какой формы могут быть листовые пластинки у сложных и простых листьев?
Какой формы могут быть листовые пластинки у сложных и простых листьев?
Что входит в состав жилок листа и какова их роль в жизнедеятельности листа?
Зависимость интенсивности испарения от площади поверхности листа
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 75/42
Зависимость интенсивности испарения
от площади поверхности листа
Черенкова Светлана Валерьевна,
1 квалификационной категории
ГЛАВА 1. Общие сведения о транспирации в растениях……………….
1. 1. Характеристика процесса транспирации………..………………….
1.2. Общая характеристика листа и его функции………………………..
1.3. Лист как орган транспирации……………………………………..….
1.4. Влияние условий на процесс транспирации…………………………
ГЛАВА 2. Практическая часть ………………………………………….
2.2. Результаты исследования …………………………………………….
Лист является важнейшим органом растений, и выполняет разные функции: фотосинтез – образование органических веществ из неорганических на свету, запасание веществ, газообмен, вегетативное размножение, испарение.
Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете. Температура сильно транспирирующего листа может примерно на 7°С быть ниже температуры листа завядающего, нетранспирирующего. Это особенно важно в связи с тем, что, перегрев, разрушая хлоропласты, резко снижает процесс фотосинтеза (оптимальная температура для процесса фотосинтеза около 30-33°С). Именно благодаря высокой транспирирующей способности многие растения хорошо переносят повышенную температуру. Большая поверхность листьев имеет огромное значение для питания растений и для испарения большого количества воды.
В данной работе мы рассматриваем только оду из функций – испарение воды листьями, что защищает растение от перегревания, удаляет избыток воды и ненужных веществ.
Выбранную тему исследовательской работы считаю актуальной, так как данные, полученные по результатам работы, можно использовать при ведении огорода, в садоводстве, в комнатном цветоводстве.
Все перечисленное выше и обусловило выбор и актуальность темы настоящей работы.
Цель: изучить зависимость площади листа и интенсивности испарения.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
Рассмотреть механизм процесса транспирации
Изучить строение листа и его функции
Определить зависимость скорости испарения от площади листа
Объект исследования : листья разной площади.
Предмет исследования : процесс испарения.
Гипотеза исследования : площадь листа влияет на скорость испарения.
ГЛАВА I . ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРАНСПИРАЦИИ В РАСТЕНИЯХ
Характеристика процесса транспирации
В основе расходования воды растительным организмом лежит процесс испарения – переход воды из жидкого в парообразное состояние, происходящий при соприкосновении органов растения с ненасыщенной водой атмосферой. Однако этот процесс осложнен физиологическими и анатомическими особенностями растения, и его называют транспирацией [3].
Количество воды, испаряемой растением, во много раз превосходит объем содержащейся в нем воды. Экономный расход воды составляет одну из важнейших проблем сельскохозяйственной практики. К.А. Тимирязев назвал транспирацию в том объеме, в каком она идет, «необходимым физиологическим злом». Действительно, в обычно протекающих размерах транспирация не является необходимой. Так, если выращивать растения в условиях высокой и низкой влажности воздуха, то, естественно, в первом случае транспирация будет идти со значительно меньшей интенсивностью. Однако рост растений будет одинаков или даже лучше там, где влажность воздуха выше, а транспирация меньше. Вместе с тем транспирация в определенном объеме полезна растительному организму:
1. Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете. Температура сильно транспирирующего листа может примерно на 7°С быть ниже температуры листа завядающего, нетранспирирующего. Это особенно важно в связи с тем, что, перегрев, разрушая хлоропласты, резко снижает процесс фотосинтеза (оптимальная температура для процесса фотосинтеза 20-25°С). Именно благодаря высокой транспирирующей способности многие растения хорошо переносят повышенную температуру.
2. Транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое.
3. С транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества, при этом, чем интенсивнее транспирация, тем быстрее идет этот процесс [5].
1.2. Общая характеристика листа и его функции
Лист один из основных органов высших растений, занимающий боковое положение на стебле.
защита растения (чешуи, колючки, прикрепление к опоре усиками);
1.3. Лист как орган транспирации
Основным транспирирующим органом является лист. Средняя толщина листа составляет 100-200 мкм. Паренхимные клетки листа расположены рыхло, между ними имеется система межклетников, которые занимают от 15 до 25% объемалиста. Эпидермис – покровная ткань листа, состоит из компактно расположенных клеток, наружные стенки которых утолщены. Кроме того, листья большинства растений покрыты кутикулой. Кутикула варьирует как по составу, так и по толщине. Более развитой кутикулой характеризуются листья светолюбивых растений по сравнению с теневыносливыми и засухоустойчивых по сравнению с влаголюбивыми. Кутикула вместе с клетками эпидермиса образует как бы барьер на пути испарения паров воды. Удаление кутикулы во много раз повышает интенсивность испарения. Все эти особенности выработались в процессе эволюции как приспособление к сокращению испарения.
Рисунок 1. Структура устьиц у двудольных растений
Основная часть воды испаряется через устьица. Процесс транспирации можно разделить на ряд этапов.
Первый этап – это переход воды из клеточных оболочек, где она находится в капельножидком состоянии, в межклетники (парообразное состояние). Это собственно процесс испарения, отрыв молекул воды с поверхности клеточных стенок. Важно подчеркнуть, что уже на этом этапе растение обладает способностью регулировать процесс транспирации (внеустьичная регулировка). Так, если в растении недостаток воды, то в сосудах корня и стебля создается сильное натяжение, которое делает их водный потенциал более отрицательным, что оказывает сопротивление передвижению воды в клетку и уменьшает интенсивность испарения. Надо учитывать также, что между всеми частями клетки существует водное равновесие. Чем меньше воды в клетке, тем выше становится концентрация клеточного сока. А это, в свою очередь, уменьшает содержание свободной воды в протопласте и клеточной оболочке. Соотношение свободной воды к связанной падает, водоудерживающая сила растет, интенсивность испарения уменьшается. Второй этап – это выход паров воды из межклетников или через кутикулу, или, главным образом, через устьичные щели. Поверхность всех клеточных стенок, соприкасающихся с межклетными пространствами, превышает поверхность листа примерно в 10-30 раз. Все же если устьица закрыты, то все это пространство быстро насыщается парами воды и переход воды из жидкого в парообразное состояние прекращается. Иная картина наблюдается при открытых устьицах. Как только часть паров воды выйдет из межклетников через устьичные щели, так сейчас же этот недостаток восполняется за счет испарения воды с поверхности клеток. Поскольку устьичная транспирация составляет 80-90% от всего испарения листа, то степень открытости устьиц является основным механизмом, регулирующим интенсивность транспирации. При открытых устьицах общая поверхность устьичных щелей составляет всего 1-2% от площади листа.
Третий этап транспирации – это диффузия паров воды от поверхности листа в более далекие слои атмосферы. Этот этап регулируется лишь условиями внешней среды [2].
Биология в лицее
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Испарение воды растениями
Известно, что вода имеет жизненно важное значение для любого организма. Тогда почему растение испаряет воду? Все ли растения имеют одинаковые потребности в воде? Наша цель – выяснить, какие именно функции вода выполняет в растении.
Доказательство испарения воды листьями. Капельки воды, появившиеся на стенках колбы (см. рис.), свидетельствуют только об одном – листья испаряют воду. В результате обмена веществ в клетках основной ткани листа, на поверхности клеток появляется парообразная вода. Затем она проходит в межклетники и испаряется через открытые устьичные щели. Растение может регулировать интенсивность процесса испарения, увеличивая или уменьшая устьичную щель. Замыкающие клетки устьиц обладают способностью закрывать щель при переработке воды в растении. При закрытых устьицах водяной пар накапливается в межклетниках и испарение с поверхности клеток мякоти прекращается. Незначительное количество воды испаряется и через клетки кожицы.
Водный обмен в растении. Большую часть воды растение получает из почвы с помощью корневых волосков корня. По сосудам корня вода с растворёнными в ней минеральными солями поступает в сосуды древесины стебля. Наконец, она попадает через сосуды жилок листа к каждой клеточке основной ткани. Здесь часть воды используется в процессе фотосинтеза, другая часть – во многих химических процессах преобразования веществ. В результате разложения органических веществ до углекислого газа и воды, она освобождается, выделяется из клетки и испаряется. Заметим, что большинство химических процессов идёт именно в водных растворах, поэтому поступление воды в клетку должно быть постоянным. Почему же клетка выделяет воду? Это помогает притоку новых порций водных растворов минеральных веществ из почвы. Вода затем испарится, а минеральные вещества останутся в растении, образуя так называемое сухое вещество. Они войдут в состав различных соединений организма растения.
Следовательно, водный ток в растении идёт снизу вверх – от корней к листьям. Снизу вода подаётся корнем, вверху листья её испаряют. Таким образом, ток воды с растворёнными веществами становится непрерывным. При нормальном водном обмене в благоприятных условиях растение испаряет до 95 % воды, полученной из почвы. В процессе фотосинтеза на создание органического вещества используется совсем небольшая её часть (из 1 литра – 1,5–2 г).
Условия, влияющие на испарение воды. Известно, что в жаркий день многие растения, особенно с широкими горизонтальными листьями, опускают их (подвядают). К вечеру листья распрямляются. В чём причина этого явления? На солнце, в жаркое время суток испарение превышает поступление воды в клетки листа. Объём вакуоли, а с ней и клетки уменьшается. Лист как бы подвядает. Но стоит понизиться испарению, как содержание воды в клетках восстанавливается. И клетки, и органы возвращают прежнее упругое состояние.
Если температура высокая, солнце яркое, ветрено, а влажность воздуха небольшая – испарение идёт особенно интенсивно. В тихую, пасмурную погоду, при умеренной температуре испарение уменьшается. Практически на интенсивность испарения влияют все условия, в которых произрастает растение: температура, освещённость, сила ветра, влажность воздуха и почвы. Растения, которые произрастают в условиях постоянного недостатка влаги, выработали специальные приспособления для уменьшения испарения. В первую очередь – это небольшие листовые пластинки (вспомним кактусы), а также утолщённые стенки клеток кожицы, восковой налёт, густые волоски, отражающие солнечные лучи.
Механизм испарения листьями. (Анимация)
Достаток или дефицит влаги в клетках влияет на все жизнедеятельные процессы растения.
Сухопутные растения произрастают в местах разной степени обводненности. По способности осуществлять свой водный обмен в разных условиях среды обитания растения разделяются на разные экологические группы. Экологические группы – это группы растений по отношению к какому-либо одному фактору среды, определяющему приспособительные свойства организмов.
Значение испарения воды для растения. Ни одно растение не может жить без воды. Она составляет от 70 до 95% сырой массы тела растения. Все процессы жизнедеятельности организма протекают с использованием воды: прорастание семян, рост и развитие взрослого растения, фотосинтез, образование плодов и семян. Важно, что при испарении поддерживается непрерывный ток воды по растению снизу вверх. Клетки листа, отдавшие воду, начинают активно её поглощать из сосудов жилок. Вместе с водой к клеткам поступают растворённые вещества. Следовательно, питание клетки прямо связано с испарением. При испарении организм растения охлаждается. Если процесс испарения нарушен, растение в потоках яркого солнечного света может пострадать от ожогов.
Интерактивный урок-тренажёр. (Выполните все задания урока)
Листопад – это естественный процесс отделения листа от стебля. Значение листопада заключается в защите растения от излишнего испарения. В результате листопада резко сокращается испаряющая поверхность, а следовательно, и потеря воды растением. Кроме того, в процессе листопада растение освобождается от ненужных организму веществ, накопившихся в процессе длительного периода в листьях.
Интенсивность испарения зависит от температуры, освещённости, влаж ности, силы ветра. У растений выра ботались специальные приспособле ния к излишней потере воды.
Значение для растения испарения воды листьями. Листопад
Вопрос 1. Какое значение для растения имеет испарение воды листьями?
Испарение, наряду с корневым давлением, способствует передвижению воды в растении. Испарение воды создает силу, под влиянием которой вода поднимается вверх по стеблю. С токами воды передвигаются и минеральные вещества. У видов, интенсивно испаряющих воду, разница между температурой воздуха и температурой листа может достигать 15 o С. Интенсивность испарения регулируется при помощи устьиц. Освещение листа приводит к открыванию устьиц, в темноте они закрыты. Устьица закрываются также днем, в сильную жару. Происходит это следующим образом. Замыкающие клетки устьиц содержат хлоропласты. При освещении листа в них начинается фотосинтез, образуются сахара и осмотическое давление в клетках возрастает. Вследствие усиленного притока воды тургор замыкающих клеток увеличивается, их стенки растягиваются и устьичная щель раскрывается. При отсутствии фотосинтеза (в темноте) и при усиленном испарении воды в жаркий день тургор замыкающих клеток ослабевает и устьица закрываются.
Таким образом, испарение воды растением имеет огромное значение для жизнедеятельности растения. Испарение называется транспирацией. Вода испаряется через всю поверхность тела растения, но особенно интенсивно через устьица в листьях. Значение транспирации: она принимает участие в передвижении воды и растворенных веществ по телу растения; способствует углеводному питанию растений; защищает растения от перегрева.
Вопрос 2. Как влияют на испарение воды растениями условия внешней среды?
Интенсивность испарения зависит от внешних условий среды и состояния устьиц. У некоторых растений устьица открыты только днем, а на ночь закрываются. При недостатке воды устьица таких растений закрываются даже днем, и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. В благоприятных условиях устьица открываются снова. При разных условиях внешней среды одно и то же растение испаряет разное количество воды. Например, в пасмурную погоду воды испаряется меньше, чем в солнечный день. При сильном сухом ветре испарение идет сильнее, чем в тихую погоду.
Вопрос 3. Каково значение устьиц?
Через устьица происходит газообмен с окружающей средой, а также испарение воды. У растений испарение регулируется открыванием и закрыванием устьиц.
Вопрос 4. Каково значение воды в жизни растений?
Вода необходима для всех жизненно важных процессов, происходящих в организме растений, в том числе для образования органических веществ в процессе фотосинтеза.
Вопрос 5. Каково значение листопада?
Листопад представляет собой адаптацию растений к сезонным изменениям климата, из-за которых происходит уменьшение испарения воды осенью и зимой. С понижением температуры всасывание воды корнями снижается, и поэтому растение может обезводиться и погибнуть. Сбрасывание листвы уменьшает общую площадь поверхности дерева, что предотвращает поломку ветвей при снегопаде. Кроме того, за счет сбрасывания листьев растения освобождаются от вредных и ненужных веществ.
Вопрос 6. Отчего изменяется окраска листьев?
Перед листопадом хлорофилл разрушается, а каротиноиды становятся видимыми. Они придают желтую, оранжевую и красную окраску листьям.
Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
Значение воды в жизни растений. Испарение воды листьями.
Значение воды в жизни растений. Вода имеет очень важное значение для растительного организма. Ее недостаток приводит к замедлению роста и в конечном счете приводит к его гибели. Вода участвует и влияет на следующие процессы:
1. Образование органических веществ в ходе фотосинтеза невозможно без участия воды. Недостаток влаги приводит к полному прекращению фотосинтеза в листьях и других зеленых частях растения.
2. Вода осуществляет транспорт растворенных веществ — сахаров, минеральных солей и т. д. Вещества в организме растений не могут перемещаться в сухом виде. Поэтому транспорт любых веществ по организму растений осуществляется в виде растворов. Как вы помните, растворенные минеральные (неорганические) вещества переносятся по сосудам ксилемы — древесины, а органические вещества по ситовидным трубкам луба — флоэмы.
3. Если бы листья не испаряли воду, то растворы перестали бы подниматься по стеблям на большие расстояния. Это особенно важно для высоких древесных растений. Поскольку силы, с которой клетки корня выталкивают водные растворы в стебель, не хватает для того, чтобы вода достигла листьев. Процесс испарения способствует продвижению воды по стеблю, как бы подгоняя ее вверх.
4. Вода составляет значительную часть массы живых клеток. Значит, при росте, размножении и формировании новых клеток необходимо достаточное количество воды. Нужны и другие вещества, из которых состоят клетки. Это белки, жиры, углеводы и минеральные соли. Но в целом их нужно меньше, чем воды.
5. В жаркие дни испарение защищает листья от перегрева солнечными лучами.
Испарение воды (транспирация) происходит в основном в листьях. Чем больше пластинка листа, тем больше испаряется влаги. В испарении воды растением можно убедиться, поставив следующие опыты (рис. 1, а-б).
Рис.1 Опыты по определению испарения воды листьями растений
Опыт №1. Возьмем комнатное растение и на один из его побегов наденем колбу. Горлышко колбы закроем ватой. Через несколько дней на внутренней стороне колбы появятся капельки воды. Они образовались из паров, которые выделяются листьями.(рис. 1, а)
Для проведения опыта №2 возьмем 3 пробирки, наполненные водой (рис. 1, б).
В первую пробирку наливается вода, при этом она ничем не прикрывается. Во вторую пробирку приливаем такой же объем воды и сверху наливается масло тонким слоев (0,5-0,6 см). В третью пробирку помещается веточка с листьями, приливается вода по уровню, равному с первыми двумя пробирками. Сверху приливаем растительное масло. Через 2-3 дня можно обнаружить, что воды в первой пробирке стало меньше, поскольку ничто не препятствовало ее испарению с поверхности.Уровень воды во второй пробирке не изменился, так как слой масла препятствовал испарению. В третьей пробирке количество воды также уменьшилось, потому что идет процесс испарения листьями.
Вода испаряется даже в плотно закупоренном сосуде, если в него через маленькое отверстие вставлена веточка растения, (рис.1, в).
Испарение воды осуществляется через устьица. Если растению не хватает воды, устьица закрываются (рис.2).
Рис.2 Закрытое и открытое устьице
Приспособление листьев к влажному и сухому климату. В районах с повышенной влажностью листья у растений крупные и темно-зеленые, на них очень много устьиц. Насыщенность воздуха и почвы влагой способствует увеличению размера листьев.
Листья растений, произрастающих в засушливых местах, приспособлены к замедленному испарению. У одних растений они мелкие, у других преобразовались в колючки, чешуйки. Иногда они покрыты восковым налетом или густыми волосками.
Листья саксаула, растущего в южных областях Казахстана, из-за недостатка влаги видоизменены в мелкие чешуйки (рис. 3). Устьица находятся в молодых побегах, поэтому процесс фотосинтеза происходит в молодых зеленых побегах, а не в листьях.
У песчаной акации и чингиля, растущих на засоленных и песчаных почвах, листья мелкие, узкоконусовидной формы. Снаружи они покрыты небольшими короткими густыми волосками — серебристым пушком, поэтому воду они испаряют в очень незначительном количестве. Обычно, если влаги достаточно, то устьица растений открываются, и лишняя вода испаряется. Когда наступает дефицит влаги, устьица закрываются и испарение прекращается.
Испарение воды листьями — обязательный процесс, без него вода не поднималась бы : по стеблю, а вместе с ней не транспортировались бы по растению растворенные вещества. Вода всасывается корнем, а испаряется листьями через устьица. Фотосинтез без воды тоже невозможен. Испарение воды — защита от перегрева. Чтобы растениям хватало воды, они приспособились к разному климату. У растений засушливых мест листья мелкие с толстой оболочкой, видоизмененные в колючки или чешуйки (саксаул), У растений влажных мест листья широкие, большие, с большим количеством устьиц.
Внешнее и внутреннее строение листа
Видоизменения листа