Жизнени процеси се наричат процесите, които организмите трябва да извършат, за да се поддържат живи: хранене, дишане, отделяне, движение, растеж, размножаване. В неживите тела няма такива процеси. Клетката е най – малката единица на живота, в която протичат жизнени процеси. При храненето, дишането и отделянето организмите непрекъснато обменят вещества с околната среда. Нуждата от храна и енергия свързва организмите и ги прави зависими един от друг. Това е кръговратът на живота.
Организмите са групирани в пет царства. Ще разгледаме Царството на Растенията.
2. Обща характеристика на растенията
Царство Растения включва около 500 000 вида растения, групирани в различни отдели. Растенията обитават водните басейни и сушата.
Растенията са многоклетъчни същинскоядрени организми, които се хранят самостойно и водят прикрепен начин на живот. Науката, която изучава растенията се нарича ботаника.
Основна градивна и функционална единица на растенията е растителната клетка. Клетките са разнообразни по форма и размери в зависимост от положението им в тялото на растението и от функцията, която изпълняват.
2.1 Устройство на растителната клетка
Растителната клетка притежава структури, наречени органели. Част от тях са задължителни за еукариотните клетки – клетъчна мембрана, цитоплазма с органели и ядро. Други са специфични структури, които ги отличават от клетките на останалите същинскоядрени организми – пластиди, растителни вакуоли и клетъчна стена. Те са възникнали във връзка със самостойното хранене и прикрепения начин на живот на растенията.
Клетъчната стена е разположена върху клетъчната мембрана и обвива клетката отвън. По нея има малки отворчета – пори, през които преминават вещества.
Растителните вакуоли са обвити с една мембрана и са изпълнени с клетъчен сок. Той съдържа вода, захари, киселини и багрила.
Пластидите са органели с две мембрани. Според функциите, които изпълняват, и багрилата, които съдържат, пластидите са хлоропластите, хромопласти и левкопласти.
– Хлоропластите имат зелен цвят, който се дължи на багрилото хлорофил. Хлорофилът поглъща светлината при фотосинтезата. Хлоропластите има в клетките на зелените части на растенията.
– Хромопластите съдържат жълти и оранжеви багрила. Те придават различната багра на много цветове, плодове и на листата през есента.
– Левкопластите са безцветни. Те складират резервни вещества: въглехидрати (предимно скорбяла), белтъци и мазнини. Намират се в безцветните части на растенията – корени и семена.
- Растителният организъм е единно цяло от клетки, които са свързани по между си. При по-сложно устроените растения клетките се специализират в изпълнение на определени функции, което води до формиране на тъкани и органи.
- Тъканите изграждат вегетативни и размножителни органи. Вегетативните органи на растенията са корен, стъбло и лист. Те осъществяват жизнените процеси хранене, дишане, отделяне, растеж, развитие, дразнимост и движение. Размножителните органи осъществяват размножаването на растенията.
3. Основни жизнени процеси
3.1 Движение
-Движения извършват отделни части на растенията – листа, цветове, стъбла и корени, тъй като растенията водят прикрепен начин на живот.
3.2 Хранене
– Храненето при растенията е самостойно чрез процеса фотосинтеза. При този процес растенията изграждат по – сложните молекули на хранителните вещества от по – простите молекули на въглеродния диоксид и водата. За да правят това те се нуждаят от светлинна енергия.
- За фотосинтезата са необходими:
1. Светлинна енергия от Слънцето
2. Хлорофил – фотосинтезата се осъществява в растителните клетки, които съдържат хлоропласти, запълнени с хлорофил. Най – богатите на хлорофил клетки се намират в листата. Те имат голяма повърхност, която им помага да поглъщат повече слънчева енергия.
3. Вода – растенията я всмукват с корените си от почвата.
4. Въглероден диоксид – растенията го получават от въздуха. Той влиза през устицата от долната страна на листата.
При фотосинтезата се получава веществото глюкоза. Глюкозата е вид захар (въглехидрат). В нейните молекули е запасена енергията, която растенията са получили от Слънцето. Кислородът е вторият продукт на фотосинтезата. Той излиза през устицата и се смесва с въздуха. Фотосинтезата е много сложен процес, който започва с поглъщането на светлинна енергия от богатите на хлорофил листа.
светлинна
енергия
Въглероден + Вода––––– > глюкоза + кислород
диоксид хлорофил
Получената при фотосинтезата глюкоза е храна за растенията, която се разнася до всички техни клетки. Клетките използват част от нея веднага, за да извлекат от нея енергия, необходима за протичането на всички жизнени процеси.
От останалата част от глюкозата растенията изграждат въглехидрата скорбяла (нишесте). Тя е резервна храна за тях. Най -много скорбяла се натрупва в семената и в подземните части на растенията /ориз, царевица, картофи/.
- Минерално хранене на растенията
От глюкозата и скорбялата растенията получават енергия. Освен това те се нуждаят от белтъци и други сложни молекули. За изграждането им са необходими и азот, фосфор и други минерали. Те се съдържат в почвения хумус във вид на минерални соли. Те се разтварят във водата и се всмукват заедно с нея от корените на растението. При липсата им растенията умират. Когато количеството на минералите е по малко от необходимото, растенията боледуват и растежът им се забавя. Затова фермерите използват естествени и изкуствени торове, които да обогатят почвата.
- Органи на храненето при растенията
Листата, корените и стъблата са органи на храненето при растенията.
– През листата растенията получават въглероден диоксид от въздуха. Там се извършва фотосинтезата.
– С корените си растенията всмукват от почвата вода и минерални соли.
– През стъблото водата, минералните соли и хранителните вещества се разнасят из цялото растение.
3.3 Дишане
Дишането е един от най – важните жизнени процеси за всички растения и животни, включително за чожека. При процеса на дишане организмите получават кислород от околната среда и отделят в нея въглероден диоксид.
- Енергия за живота
Когато дишат, клетките приемат кислород и го използват за разграждане на глюкозата, която е основния продукт на фотосинтезата. Под действие на кислорода глюкозата „изгаря“: получава се въглероден диоксид и вода и се освобождава енергия. Процесът се представя със схемата:
глюкоза + кислород––> въглероден диоксид + вода + енергия
Освободената енергия се използва за поддържане на жизнените процеси в клетките. Част от енергията се отделя под формата на топлина.
Растенията дишат непрекъснато. Най – усилено дишат покълващите семена и нарастващите части на растенията. Колкото по бърз е растежът, толкова по силно е дишането.
- Газова обмяна
Листата на растенията обменят газоже с околната среда през отвори, наречени устица. Всеки отвор е ограден от две затварящи клетки. Когато техните вакуоли се напълнят със сок, затварящите клетки се издуват и устицата се отварят. Когато сокът намалее, клетките се свиват и затварят устицата.
Чрез отваряне и затваряне на устицата растенията контролират както газовата обмяна, така и изпарението на вода от листата.
Газовите молекули влизат в клетките и ги напускат чрез дифузия. При фотосинтезата в клетките влизат молекули на въглероден диоксид и излизат молекули на кислорода. При дишането става обратното.
Фотосинтезата и дишането са два противоположни процеса, които са взаимно свързани. Чрез фотосинтезата растенията осигуряват храна за себе си и животните. Чрез дишането се освобождава енергия, която е необходима за поддържане живота на растенията. Отделеният при фотосинтезата кислород е повече от кислорода, който растенията използват при дишането. Затова растенията обогатяват въздуха с кислород, което има огромно значение за живота на Земята.
3.4 Отделяне
Клетките, са най-малките единици на живота, в които протичат сложни процеси. В тях се изграждат и разграждат различни вещества. При разграждането на глюкозата се отделят въглероден диоксид и вода. При разграждането на белтъците освен това се отделят и продукти, съдържащи азот и други минерали. Това са крайни продукти, които повече не са необходими на клетката. Някои от тях са вредни и опасни за организма. Затова непотребните вещества трябва да се изнесат не само извън клетките, но и да се изхвърлят в околната среда. Ако това не става непрекъснато, организмът умира.
Процесът на изхвърляне на непотребни вещества от клетките и от организма се нарича отделяне.
Растенията нямат отделителни органи. По горе в текста е посочено как растителните клетки се освобождават от получения при фотосинтезата кислород и от въглеродния диоксид при дишането. Растителните клетки имат вакуоли със сок, в който съхраняват както полезни вещества, така и някои непотребни вещества. Когато съдържанието на непотребните вещества нарасне, част от тях кристализират и остават като малки кристалчета във вакуолите. Непотребни вещества се натрупват главно в клетките на листата, корените и кората на дърветата /пример – есенният листопад при широколистните дървета/.
Растенията имат отделителни тъкани, съставени от клетки, които са специализирани да образуват и да събират или да отделят смоли,етерияни масла, млечен сок, нектар и други вещества. Отделеният в нектарниците на цветните растения нектар привлича насекомите опрашители. Корените на някои растения отделят отпадъчни продукти в почвата.
3.5 Размножаване
- Размножителните органи осъществяват размножаването на растенията. При различните групи кормусни растения те са устроени различно.
- Размножителните органи при мъхове и папрати – женските полови органи се наричат архегонии, в тях се образуват яйцеклетки. Мъжките полови органи се наричат антеридии. Те образуват подвижни мъжки полови клетки – сперматозоиди.
- Сливането на яйцеклетките и сперматозоидите /оплождане/ е възможно само при наличие на течна среда. При мъховете се развива спорангий със спори. Всяка спора може да даде начало на ново растение. При папратите след оплождане се развива младо растение. По- късно по листата му се образуват групички от спорангии, изпълнени със спори.
- Размножителните органи при семенните растения
– семенни растения са растенията, при които след оплождането се развива зародиш, разположен в семе. Яйцеклетките се образуват в женските полови органи – семепъпки. Мъжките полови клетки, които са неподвижни, се образуват от мъжките полови органи – семепъпки. Семепъпките и тичинките се разполагат в размножителни органи, наречени цветове или шишарки.
-Цветовете са: еднополови и двуполови
-Растенията, при които се образуват цветове се наричат цветни.
-При част от семенните растения семепъпките и тичинките и семената, които се образуват след оплождането, се намират на открито върху семенни люспи, които са събрани в шишарка. Те са винаги еднополови.
– При цветните растения цветът най – често е двуполов. Той се състои от:
–плодна част-тичинки и плодник
–неплодна част- различен брой околоцветни листчета / чашелистчета и венчелистчета/
-Семепъпката (една или няколко) е затворена и добре защитена в плодника.
- Оплождането при семенните растения се предхожда от опрашване. т.е тичинковия прашец достига до плодника по различни начини: чрез вятъра, чрез насекоми и др. животни, чрез водата.
- Семето се образува след оплождането от семепъпката. Нейната обвивка се превръща в семенна обвивка. Тя обхваща зародиша и хранителната тъкан на семето. Семето осигурява: размножаването, предпазването на зародиша, изхранването на зародиша в началото на неговото развитие, разпростаняването на растенията.
- Цветните растения, чиито семена имат един семедел, се наричат едносемеделни, а тези с два семедела – двусемеделни.
- Плодът е орган, който се развива само при цветните растения. След оплождането плодникът се видоизменя и се развива в плод с едно или повече семена. Той съхранява и предпазвасемената и подпомага разпростанението им. Плодовете биват: прости, сложни, сухи сочни, лъжливи.
3.6 Развитие
– Развитието на едно растение /жизнен цикъл/ включва последователните изменения от покълването на семето до естествената смърт на растението.
– Семето съдържа зародиш и запаси от хранителни вещества, защитени от семенна обвивка.
Зародишът е малко растение с коренче, стъбълце, листенца и пъпка. При благоприятни условия, семето поглъща вода и започва да нараства. Семенната обвивка се разкъсва,зародишното коренче излиза навън и се забива в почвата. След него се показва стъбълцето. Семето покълва. Покълващите семена се нуждаят от енергия, затова те поглъщат кислород от въздуха и дишат. Стъбълцето нараства, пробива почвата и се показва навън. Израстват зелени листа, които с помощта на светлината започват да произвеждат хранителни вещества – от семето е поникнало ново растение.
– Продължителността на жизнения цикъл при тревистите растения е само една година, наричат се едногодишни, а повечето дървета и храсти цъфтят и дават плодове много години поред. Такива растения са многогодишни.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Отделеният при фотосинтезата кислород се използва за дишане на организмите. Отделеният при дишането въглероден диоксид може отново да се използва от растенията за фотосинтеза. Повечето от изхвърлените от организмите непотребни вещества попадат в почвата. Там част от тях служат за храна на микроорганизмите. Микроорганизмите се хранят и с мъртви растения и животни. Те ги разграждат до по – прости вещества, от които се образува хумус – извършва се естествено наторяване на почвата и се поддържа нейното плодородие.
Така, чрез жизнените процеси организмите обменят вещества с околната среда. Благодарение на този непрекъснат кръговрат на веществата животът на нашата планета продължава вече милиарди години.
Библиография
1. Klarke, F., Енциклопедия за природата, изд. „Фют“, 2012
2. Лозанова, К., Аз знам, че; изд.’Издателска къща “Пан“, 2007
3. Павлова, Д., 2018, Биология и здравно образование 7 клас, изд. „Анубис“
4. Максимов, М., 2011, Човекът и природата 4 клас, изд. „Булвест 2000“
5. Максимов, М., 2016, Човекът и природата 5 клас, изд. „Булвест 2000“
