§ 34. Фотосинтез

1. Какие вещества входят в состав растений? 2. Какие органические вещества вы знаете? 3. Какое вещество придает листьям зеленую окраску?

Вы уже знаете, что для нормального роста и развития растениям необходима вода, минеральные и органические вещества.

Воду и минеральные вещества растение получает из почвы. А органические вещества зеленые растения способны создавать из неорганических, используя световую энергию. Этот процесс называется фотосинтезом (от греческих слов «фотос» — свет, «синтез» — соединение). Способность к фотосинтезу — важнейшее свойство зеленых растений.

Для процесса фотосинтеза необходима световая энергия. Поставим следующий опыт [117].

Образование крахмала в листьях растения

Возьмем какое-нибудь комнатное растение, например примулу или герань (пеларгонию), поместим его на трое суток в темный шкаф, чтобы произошел отток питательных веществ из листьев. Вырежем на конверте из черной бумаги какую-либо фигуру или слово, например «свет». Через трое суток вынем растение из шкафа и поместим в этот конверт один из листьев. Затем поставим растение на солнечный свет или под электрическую лампочку. Через 8—10 часов лист срежем. Снимем бумагу. Опустим лист в кипящую воду, а затем на несколько минут в горячий спирт, в котором хлорофилл хорошо растворяется. Когда спирт окрасится в зеленый цвет, а лист обесцветится, промоем его водой, расправим на тарелке и обольем слабым раствором йода. На обесцвеченном листе появятся синие буквы. Известно, что крахмал синеет от йода. Буквы появятся в той части листа, на которую падал свет. Значит, в освещенной части листа образовался крахмал.

Исследования показали, что в листьях первоначально образуется сахар, который затем превращается в крахмал и другие органические вещества. Нерастворимый в воде крахмал под действием особых веществ снова превращается в сахар. Раствор сахара оттекает из листьев в другие органы растения, где вновь может превратиться в крахмал и другие органические вещества.

Образование органических веществ

Чтобы ответить на вопрос, во всех ли клетках листа образуется крахмал, поставим опыт с комнатным растением пеларгонией, или геранью окаймленной. Свое название это растение получило из-за белых, лишенных хлорофилла участков на листовой пластинке (белая каемка по краю листа). Поставим растение на яркий солнечный или электрический свет. Через несколько часов срежем один из листьев. Обесцветим его, так же как в первом опыте, промоем в воде и на 2—3 минуты положим в слабый раствор йода. В растворе йода лист окрасился в синий цвет не весь. Белая полоса по краю листа не окрасилась.

Почему в зеленой части листа обнаружен крахмал, а в белой каемке его нет? В клетках зеленой части листа имеются хлоропласты, содержащие хлорофилл. В них образуется сахар, а затем крахмал. В пластидах клеток белой полоски листа герани окаймленной нет хлорофилла. Поэтому здесь крахмал не обнаруживается. Итак, органические вещества образуются только в клетках с хлоропластами, и для их образования необходим свет.

Чтобы ответить на вопрос, из каких веществ образуются органические вещества, проведем следующий опыт [118]. Выставим на свет на куске стекла под стеклянным колпаком веточку зеленого растения. Края колпака смажем вазелином. Рядом с растением под колпак поставим стакан с раствором едкой щелочи.

Опыт, доказывающий выделение зеленым растением кислорода на свету

Вскоре под колпаком углекислый газ будет поглощен едкой щелочью. Воздух, содержащий углекислый газ, проникнуть под колпак не может, так как края его смазаны вазелином и плотно прижаты к стеклу.

Через двое суток снимем колпак с растения, срежем один лист и проверим, образовался ли в его клетках крахмал. При обработке иодом лист не посинеет. Значит, крахмала в листе нет. Следовательно, крахмал образуется в листьях только при наличии в воздухе углекислого "аза. Для образования сахара нужны углекислый газ, поступающий через устьица, и вода, которую поглощают корни из почвы.

Окончание >>>