Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Предварительный просмотр:

Тема: «Транспорт веществ в растении»

1. Внимательно прочитай учебный текст на стр. 78-79 учебника и познакомься с презентацией по теме «Передвижение веществ в растении».

2. Заполни таблицу «Передвижение веществ в растении»:

3. Подготовь устные ответы на вопросы 1,2, 6-10 на стр. 83.

4. Используя рисунок на стр. 79 расскажи о процессе передвижения веществ в растении.

Предварительный просмотр:

Транспорт веществ в растении

Транспорт веществ в растении

Предварительный просмотр:

Пастух кору надрезал у берёзы,

Склоняясь тянет сладковатый сок,

За каплей капля падает в песок,

Берёзы кровь прозрачная, как слёзы.

А над землей - дыхание весны,

И все деревья с корня до листочков

Едва раскрывшихся напоены

Железной силой, рвущей силы почек.

Так ясен день! Так небосвод глубок!

Так журавли курлычут, пролетая!

И в этот миг березе невдомёк,

Что, может быть, смертельна рана злая,

Что может быть, от муки холодея,

Она увянет к будущей весне:

Усохнет ствол, и ветви онемеют,

И помертвеют корни в глубине.

Но этот черный день еще далек,

И долго будет кровь еще струится.

Над нею станут бабочки кружиться,

И пчелы пить густой пахучий сок...

М. Браун

Предварительный просмотр:

Я буду называть вам слова, а вы по данным определениям отгадайте многозначное слово. Кто даст ответ по меньшему числу определений, тот считается выигравшим.

1. Лестничная, шахматная, грудная, растительная, нервная, мышечная, птичья, звериная….………………………………………………………(клетка)

2. Нарезной, гладкоствольный, разведочный, эксплуатационный, лафетный, пожарный, тонкий, толстый, гладкий, шершавый, прямостоячий……(ствол)

3. Математический, искомый, вещественный, мнимый, лингвистический, съедобный, главный, боковой, придаточный, воздушный……………(корень)

4. Земная, ледяная, шершавая, гладкая, березовая, сосновая………..…..(кора)

5.Чистый, белый, одинарный, двойной, обходной, похвальный, опросный, экзаменационный, прямоугольный, простой, сложный, осенний, березовый…………………………………………………………………….(лист)

6. Автомобильный, водный, воздушный, веществ………………….(транспорт)

7. Студеная, горячая, замерзшая, болотная, свежая, ключевая………….(вода)

8. Химические, твердые, минеральные, органические……………....(вещества)

Постройте из полученных ответов логическую цепочку, предложение.

Предварительный просмотр:

Передвижение веществ в растении

Урок – исследование.

Цель: создать условия для овладения учащимися опытом исследовательской деятельности; сформировать представление об особенностях передвижения веществ в растении и его биологическом значении; дать понятие о соответствии строения органов растения выполняемым функциям; продолжить формирование умений работы с натуральными объектами, учебной литературой, решать проблемные задачи; воспитывать бережное ответственное отношение к природе.

Оборудование: компьютер, интерактивная доска, презентация, тетрадь, учебник; побеги сирени, простоявшие 18-20 ч в растворе чернил, лупы.

Ход урока:

I. Повторение изученного материала

Фронтальная работа со слайдами по теме «Дыхание».

Решение биологических задач.

Что такое дыхание? Какие процессы оно включает? Каково значение дыхания для жизнедеятельности живого организма?

В чем сходство и различие дыхания растений и животных?

Какие приспособления для газообмена есть у животных? Что они собой представляют?

Проверка правильности заполнения таблицы «Типы дыхания животных».

II. Вызов.

Обсуждение стихотворения «Березовый сок» М. Брауна.

Почему погибает береза?

Какие правила необходимо соблюдать, чтобы не навредить деревьям в лесу?

Запись темы в тетрадь.

Целеполагание.

Сегодня мы с вами проведем заседание научного биологического общества на котором вы мои юные исследователи, «младшие научные сотрудники» претендующие на звание лучший естествоиспытатель изучите теоретический материал и проведете исследование с целью определения путей и способов переноса веществ в растении.

III. Осмысление изучаемого материала

Каждой клетке растения необходимы определенные вещества. Какие?

Какую роль в обеспечении растений необходимыми веществами играет каждый орган растений?
Какие вещества всасывает корень из почвы?

С помощью каких приспособлений происходит всасывание воды и минеральных солей корнем?

Почему корень всасывает только те вещества, которые нужны растению?

Как вещества из корневых волосков попадают в другие клетки растения?

Учитель физики объясняет механизмы перемещения веществ (осмос и диффузия).

Таким образом, вещества перемещаются от клетки к клетке через поры в оболочке и цитоплазматическую мембрану по законам диффузии и осмоса.

Как же происходит движение веществ внутри клетки?

Просмотр видеофрагмента «Движение цитоплазмы».

Однако движения цитоплазмы недостаточно для переноса веществ от одного органа растения к другому, иногда на десятки и сотни метров со скоростью десятки и сотни сантиметров в час. Как же растение справляется с этой задачей.

Лабораторная работа «Передвижение воды и минеральных веществ по стеблю»

1. Сделать поперечный срез сирени (липы).
2. Рассмотреть с помощью лупы срезы, сделать рисунок. Что вы увидели? – (окрасилась кольцом средняя часть стебля.
3. Сделайте продольный срез стебля сирени (липы). Рассмотрите при помощи лупы. Что наблюдаете? (увидели окрашенные сосуды древесины).
4. Сделайте вывод, как транспортируются минеральные вещества и вода? Вывод: Вода и минеральные вещества перемещаются по сосудам древесины снизу вверх.

Изучение строения древесины (расположение, проводящие элементы, их строение, направление тока веществ).

Какие силы обеспечивают передвижение неорганических веществ снизу вверх, преодолевая силу тяжести?

Что демонстрирует данный опыт?

Через какие приспособления происходит испарение воды? От чего зависит интенсивность испарения? (солнечное излучение, ветер, количество воды в почве, строение листа – площадь листовой пластинки, опушенность, расположение устьиц)

Рассмотрите рисунок. Почему выше кольцевого среза коры возник наплыв? Почему на черенке, поставленном воду, корни развиваются в основном выше надреза коры?

Из каких веществ начала развиваться почка у основания срезанного листа фиалки?

Сделайте вывод о переносе органических веществ в растении. Испарение воды
Корневое давление
–
давление
, возникающее из-за всасывающей силы корневых волосков.
Домашнее задание:
стр. 78-79 (читать, пересказывать по рисунку), подготовить устные ответы на вопросы 1, 2, 6 - 10
Передвижение веществ в растении
1. Перенос веществ в клетке.
3. Перенос неорганических и органических веществ в растении.
4. Механизмы переноса веществ.
Стадии развития сосуда
Древесина (ксилема)
клетка
ствол
корень
кора
лист
транспорт
вода
вещества
Дыхание
дыхательные движения
(вдох и выдох)
газообмен
(поступление кислорода и удаление углекислого газа)
клеточное дыхание
(высвобождение энергии)
кислород + органические в-
ва
= углекислый газ + вода +
энергия
Характеристика проводящих тканей растений
Проводящая ткань
Проводящие элементы
Проводимые вещества
Направление переноса
Древесина
(ксилема)
Сосуды
Вода и минеральные соли
Луб
(флоэма)
Ситовидные трубки
Органические вещества

Транспорт веществ в клетке
Вещества, поступающие в клетку
Вещества, выделяемые клеткой
Движение цитоплазмы
Луб (флоэма)
Строение ситовидных трубок
Механизмы транспорта веществ
Диффузия
– движение вещества из области большей концентрации в область меньшей концентрации.
Осмос
– движение воды в область большей концентрации растворимого вещества.

Вопрос 1. Какое значение имеет транспорт веществ для многоклеточных живых организмов?

Транспорт веществ для многоклеточных организмов участвует почти во всех жизненно важных процессах: дыхание - гемоглобин переносит кислород к каждой клеточке для её дыхания, а затем углекислый газ выходит из нашего организма через легкие; питание - продвижение продуктов питания через желудочно-кишечный тракт.

Вопрос 2. Вспомните особенности строения растительной клетки и объясните, каким образом и благодаря каким структурам перемещаются вещества из одной клетки в другую в тканях растительного организма.

Клетка состоит из оболочки с порами, внутри вязкое вещество-цитоплазма, она содержит ядро с ядрышком и вакуоли.

Передвижение веществ (в виде растворов) происходит через клеточную оболочку, благодаря порам - это более тонкие участки клеточной оболочки.

Вопрос 3. Выясните, какие вещества передвигаются внутри растений в процессе обмена веществ, и подпишите их названия на рисунке.

1 - вода с растворенными в ней минеральными веществами,

2 - кислород

3 - углекислый газ

4 - растворенные органические вещества

Вопрос 4. Чем различается транспорт веществ у низших и высших растений?

Транспорт веществ и низших и у высших растений различается, в том что: у высших растений транспорт воды минеральных и органических веществ осуществляется через корни и сосуды по проводящим тканям а у низших растений нет тканей и вещества передвигаются между клетками.

Вопрос 5. Заполните таблицу «Транспорт веществ у высших растений».

Вопрос 6*. Ранней весной из зарубок на стволе березы собирают березовый сок. Как вы думаете, что он собой представляет по составу и откуда берется, если на растении еще нет листьев?

Березовый сок – это очищенная вода из почвы земли обработанная и пропущенная через корневую систему березы уже с добавлением микроэлементов из ствола березы.

Вопрос 7*. Зимой зайцы обгрызли кору у молодой вишни, а через некоторое время выяснилось, что дерево погибло. Выскажите предположения, почему и как это произошло.

Зайцы повредили сосуды и ситовидные трубки. Транспорт веществ был нарушен, из-за этого дерево и погибло.

Вопрос 8. Рассмотрите рисунок и прочитайте описание изображенного на нем опыта. Взяли два стакана с водой, в одном оставили чистую воду, а в другой добавили несколько капель красных чернил. В каждый стакан поместили по одному растению одного вида с белыми цветками. Через пять часов во втором стакане некоторые части растения окрасились.

Ответьте на вопросы:

1) Какой процесс можно изучить с помощью данного эксперимента?

С помощью данного опыта можно изучить процесс транспорта веществ.

2) Какие части (органы) растения окрасились?

Окрасились листья и цветки растений.

3) Какие структуры этих органов окрасились наиболее интенсивно и почему?

Наиболее интенсивно окрасились лепестки цветков. Так как они изначально были белыми, то их окраска наиболее заметна.

4) Можно ли вернуть органам растения первоначальный цвет? Ответ обоснуйте.

Данному растению безусловно можно вернуть изначальный облик, надо просто вернуть обычную воду, когда окрашенные вещества покинут растение, то оно станет обычного цвета.

Вопрос 9*. Объясните результаты опыта с окольцованной веткой, описанного в учебнике на с.114. Как вы думаете, почему повреждение коры у деревьев опасно для их жизни?

В коре дерева, проходят ситовидные трубки, по которым проходят необходимые для жизнедеятельности вещества. При повреждении коры, повреждаются и трубки. Соответственно, поступление питательных веществ уменьшается, что губительно влияет на растение.

У многоклеточных организмов клетки разных тканей удалены друг от друга. Поэтому у них сформировалась транспортная система.обеспечивающая поступление газов и питательных вещество всем органам и тканям.

Передвижение веществ в растении

Чтобы узнать, как работает транспортная система растений, проведем два опыта.

Опыт 1 . Побеги тополя (клена, ивы) поместим в сосуд с водой, подкрашенной красными чернилами. Через двое суток сделаем несколько продольных и поперечных срезов стебля. На всех срезах увидим, что окрасилась только древесина. Кора и сердцевина остались неокрашенными. Это значит, что вода с растворенными веществами поднимается по древесине стебля, по сосудам.

Опыт 2 . Два побега поместим в сосуд с водой и выставим на свет. Предварительно у одного из
них снимем кольцо коры (шириной 3 см), отступив от конца побега 8-10 см. Через 3-4 недели у побегов разовьются придаточные корни. У неповрежденного побега корни образуются на нижнем конце. У побега с кольцевым срезом придаточные корни разовьются над оголенным участком стебля. Под кольцевым срезом корней не будет, так как, сняв кольцо коры, мы повредили ситовидные трубки. Органические вещества из листьев, передвигаясь по лубу, дошли до места среза и здесь накопились. Это способствовало развитию придаточных корней.

Таким образом, опыт доказывает, что органические вещества передвигаются по коре стебля, ситовидным трубкам луба. Они движутся ко всем органам растения - корням, подземным побегам, верхушкам надземных побегов, цветкам, плодам, семенам.

Транспорт веществ у животных

Подобно тому, как происходит транспорт веществ по проводящей системе растения, кровеносная система обеспечивает перенос кислорода и питательных веществ ко всем органам и тканям животных. Из тканей в кровь поступают углекислый газ и вредные вещества. Освобождение крови от углекислого газа происходит в органах дыхания, а от вредных веществ - в органах выделения.

Главным органом кровеносной системы, обеспечивающим ее транспортную функцию, является сердце. Оно играет роль насоса, который обеспечивает кровообращение. Сердце перекачивает кровь по кровеносным сосудам.

Теплокровные и холоднокровные животные

У лягушек, ящериц, змей, крокодилов, черепах кровь смешивается в одном из отделов сердца. В результате во все органы поступает кровь, бедная кислородом. Такие животные являются холоднокровными. Температура их тела зависит от окружающей среды. У птиц и млекопитающих кровь, насыщенная кислородом, не смешивается с кровью, несущей углекислый газ и вредные вещества. Повышение содержания кислорода в крови обеспечивает выделение большого количества энергии, благодаря чему эти животные имеют постоянную температуру тела и являются теплокровными. Это позволяет им легче переносить неблагоприятные условия среды и широко расселяться по планете.

Клетки обмениваются различными веществами с окружающей их средой в результате диффузии. Однако перенос веществ обычной диффузией на большие расстояния неэффективен; возникает необходимость в специализированных системах транспорта. Такой перенос из одного места в другое осуществляется за счёт разности давлений в этих местах. Все переносимые вещества движутся с одинаковой скоростью в отличие от диффузии, где каждое вещество движется со своей скоростью в зависимости от градиента концентрации.

У животных можно выделить четыре основных типа транспорта: пищеварительную , дыхательную , кровеносную и лимфатическую системы. Часть из них были описаны ранее, к другим мы перейдем в следующих параграфах.

У сосудистых растений передвижение веществ осуществляется по двум системам: ксилеме (вода и минеральные соли) и флоэме (органические вещества). Передвижение веществ по ксилеме направлено от корней к надземным частям растения; по флоэме питательные вещества движутся от листьев.

Одним из важнейших механизмов транспорта веществ в растении является осмос. Осмос – это переход молекул растворителя (например, воды) из областей с более высокой концентрацией в области с более низкой концентрацией через полупроницаемую мембрану. Этот процесс похож на обычную диффузию, но протекает быстрее. Численно осмос характеризуется осмотическим давлением – давлением, которое нужно приложить, чтобы предотвратить осмотическое поступление воды в раствор.

В растениях роль таких полупроницаемых мембран играют плазматическая мембрана и тонопласт (мембрана, окружающая вакуоль). Если клетка контактирует с гипертоническим раствором (то есть раствором, в котором концентрация воды меньше, чем в самой клетке), то вода начинает выходить из клетки наружу. Этот процесс называется плазмолизом . Клетка при этом сморщивается. Плазмолиз обратим: если такую клетку поместить в гипотонический раствор (с более высоким содержанием воды), то вода начнёт поступать внутрь, и клетка снова набухнет. При этом внутренние части клетки (протопласт) оказывают давление на клеточную стенку. У растительной клетки набухание останавливается жесткой клеточной стенкой. У животных клеток жёстких стенок нет, а плазматические мембраны слишком нежны; необходим особый механизм, регулирующий осмос.

Еще раз подчеркнём, что осмотическое давление – величина скорее потенциальная, чем реальная. Она становится реальной только в отдельных случаях – например, при её измерении. Также необходимо помнить, что вода движется в направлении от более низкого осмотического давления к более высокому.

Основная масса воды поглощается молодыми зонами корней растений в области корневых волосков – трубчатых выростов эпидермиса. Благодаря им значительно увеличивается всасывающая воду поверхность. Вода поступает в корень за счёт осмоса и движется вверх к ксилеме по апопласту (по клеточным стенкам), симпласту (по цитоплазме и плазмодесмам), а также через вакуоли . Надо заметить, что в клеточных стенках имеются полоски, называемые поясками Каспари . Они состоят из водонепроницаемого суберина и препятствуют продвижению воды и растворённых в ней веществ. В этих местах вода вынуждена проходить через плазматические мембраны клеток; полагают, что таким образом растения защищаются от проникновения токсичных веществ, патогенных грибов и т. п.

Вторая важная сила, участвующая в подъёме воды, – это корневое давление . Оно составляет 1–2 атм (в исключительных случаях – до 8 атм). Этой величины, конечно, недостаточно, чтобы в одиночку обеспечить движение жидкости, но её вклад у многих растений несомненен.

Попадая по ксилеме в листья, вода и минеральные вещества распределяются через разветвлённую сеть проводящих пучков по клеткам. Движение по клеткам листа осуществляется, как и в корне, тремя способами: по апопласту, симпласту и вакуолям. На свои нужды растение использует менее 1 % поглощаемой им воды, остальное в конце концов испаряется через восковый слой на поверхности листьев и стеблей – кутикулу (около 10 % воды) – и особые поры – устьица (90 % воды). Травянистые растения теряют в день около литра воды, а у больших деревьев эта цифра может доходить до сотен литров. Испарение воды ( транспирация ) осуществляется за счёт энергии солнца. Проще всего транспирацию наблюдать, если накрыть растение в горшке колпаком; на внутренней поверхности колпака будут собираться капельки жидкости.

На скорость испарения влияют многие факторы; как внешние условия (свет, температура, влажность, наличие ветра, доступность воды в почве), так и особенности строения листьев (площадь поверхности листа, толщина кутикулы, количество устьиц). Ряд внешних факторов приводит к уменьшению диффузии воды из листьев, другие (например, отсутствие света или сильный ветер) вызывают замыкание устьиц (благодаря работе особых замыкающих клеток). Растения засушливых регионов имеют специальные приспособления для уменьшения транспирации: погруженные глубоко в листья устьица, густое опушение из волосков или чешуек, толстый восковой налёт, превращение листьев в колючки или иглы и другие. Осенний листопад в умеренных широтах также призван уменьшить испарение воды, когда наступят холода.

Некоторые минеральные вещества, выполнив свою полезную функцию, могут перемещаться дальше вверх или вниз по флоэме. Это происходит, например, перед сбрасыванием листьев, когда накопленные листьями полезные вещества сохраняются, откладываясь в других частях растения.

У многоклеточных растений есть ещё одна транспортная система, предназначенная для распределения продуктов фотосинтеза, – флоэма. В отличие от ксилемы, органические вещества могут транспортироваться по флоэме и вверх, и вниз. 90 % переносимых веществ составляет сахароза, которая практически не участвует в метаболизме растения непосредственно и поэтому является идеальным углеводом для транспорта. Скорость движения сахара обычно составляет 20–100 см/ч; за день по стволу большого дерева может пройти несколько килограммов сахара (в сухой массе).

Каким образом столь большие потоки питательных веществ могут протекать в тонких ситовидных трубках флоэмы (их диаметр не превышает 30 мкм), не совсем понятно. По-видимому, вещества по флоэме распространяются массовым током, а не диффузией. Возможными механизмами транспорта являются обычное давление или электроосмос.

При повреждении флоэмы ситовидные трубки закупориваются в результате отложения каллозы на ситовидных пластинках. Безвозвратная утечка питательных веществ обычно прекращается уже через несколько минут после повреждения.

Для осуществления процессов жизнедеятельности растениям нужна вода и растворенные в ней минеральные (неорганические) вещества. Получить их растение может в основном из увлажненной почвы. За всасывание водного раствора у растений отвечают корни. Однако не столько корни нуждаются в воде, сколько листья и другие надземные органы растения (развивающиеся почки, побеги, цветки, плоды). Поэтому у высших растениях в процессе эволюции получила развитие проводящая система, обеспечивающая транспорт веществ. Наиболее сложное строение она имеет у покрытосеменных растений.

За передвижение воды и минеральных веществ как по стеблю, так и по листьям и в корнях, отвечают сосуды . Они представляют собой мертвые клетки. Движение воды и минеральных веществ вверх обеспечивается за счет корневого давления и испарения воды листьями.

У древесных растений сосуды находятся в древесине стеблей. В этом можно убедиться, если поставить ветку в подкрашенный водный раствор. Через некоторое время на поперечном спиле можно увидеть, что окрасится только древесина. Это значит, что только по ней передвигаются вода и растворенные в ней минеральные вещества.

Передвижение по стеблю органических веществ

В зеленых листьях растений происходит фотосинтез, в процессе которого синтезируются органические вещества. Из этих веществ в дальнейшем синтезируются другие органические вещества, используемые в различных процессах жизнедеятельности и для получения энергии.

В органических веществах нуждаются не только зеленые части растения, но и другие органы и ткани. Кроме того, часть органических веществ откладывается про запас. Поэтому в растениях осуществляется передвижение не только воды и минеральных веществ, но и транспорт органических веществ. Обычно он идет в противоположную сторону от тока водного раствора.

Органические вещества у покрытосеменных растений передвигаются по ситовидным трубкам . Это живые клетки, их поперечные перегородки, которыми они соприкасаются друг с другом, похожи на сито.

У древесных растений ситовидные трубки расположены в лубе, который является часть коры, расположенной ближе к камбию (с внутренней стороны от камбия находится древесина).

Если кора стебля растения повреждается достаточно глубоко, и это препятствует оттоку органических веществ, то на стволе образуются так называемые наплывы, или наросты. В них скапливаются органические вещества. За их счет на повреждении ствола образуется раневая пробка. Далее в этом месте могут начать развиваться корни и почки.

Органические вещества у растений часто накапливаются в различных органах и тканях (корнях, стеблях, сердцевине). Весной эти вещества используются для того, чтобы у растения появились листья и новые побеги. Для этого запасенные органические вещества должны раствориться в воде и переместиться туда, где они требуются. И получается, что в это время органические вещества двигаются не по ситовидным трубкам, а по сосудам с водой и минеральными веществами.