Что такое пищеварение кратко 6 класс биология
Пищеварение и способы питания организмов
Вопрос 1.
Питание – это процесс получения организмами веществ и энергии. Источником энергии для растительных организмов служит солнечная энергия. Для животных, грибов и других организмов источником энергии являются готовые питательные вещества (углеводы, жиры и белки).
Вопрос 2.
Пищеварение — процесс механической и химической обработки пищи в пищеварительной системе. Химическое расщепление питательных веществ на составляющие их простые компоненты, которые могут пройти сквозь стенки пищеварительного канала, осуществляется под действием ферментов, входящих в состав соков пищеварительных желез.
Вопрос 3.
У растений, помимо фотосинтеза, существует корневое питание – почвенное питание. Растения с помощью корня способны поглощать минеральные вещества (воду и растворенные в ней минеральные соли). Корни растений покрыты, как пушком, корневыми волосками, которые поглощают почвенный раствор. благодаря им поверхность всасывания увеличивается в десятки и даже сотни раз.
Вопрос 4.
Поглощение питательных веществ из воздуха называется воздушным питанием. Листья — органы, обеспечивающие воздушное питание растения. При помощи листьев растения поглощают углекислый газ из воздуха, поступающего в лист через устьица и заполняющего пространства между клетками. Из межклеточников углекислый газ проникает в клетки, где в хлоропластах идет процесс фотосинтеза.
Фотосинтез — синтез органических соединений из неорганических, идущий за счет энергии света. Фотосинтез происходит на хлоропластах в присутствии углекислого газа, воды с использованием солнечного света.
Вопрос 5.
Фотосинтез идет только в зеленых клетках растения, а именно в хлоропластах, содержащих хлорофилл.
Вопрос 6.
Для получения необходимой энергии бактерии могут использовать готовые органические вещества; такие бактерии называют гетеротрофами. Они получают энергию при окислении органических веществ кислородом или при сбраживании (без участия кислорода). В зависимости от субстрата, на котором они развиваются, различают сапрофитные бактерии (питаются мертвым органическим веществом, например, бактерии гниения, молочнокислые бактерии); бактерии-паразиты (развиваются только на живых организмах, например, менингококки, гонококки) и миксотрофные бактерии (способны и к паразитическому, и к сапрофитному образу жизни, например, бациллы сыпного тифа, сибирской язвы).
Автотрофные бактерии используют неорганические соединения углерода (главным образом углекислый газ) для синтеза собственных органических веществ. В качестве источника энергии они используют или свет (фотоавтотрофы: цианобактерии, пурпурные бактерии, зеленые бактерии), или химическую энергию окисления неорганических веществ (хемоавтотрофы: серобактерии, нитрифицирующие бактерии, железобактерии, водородные бактерии). К фотоавтотрофным принадлежат бактерии, имеющие зеленые пигменты бактериохлорофиллы. Фотосинтез у них протекает в анаэробных условиях без выделения кислорода (аноксигенный фотосинтез). К этой группе относятся также и цианобактерии. У них имеется хлорофилл, но фотосинтез протекает с выделением кислорода (оксигенный фотосинтез). В группу хемоавтотрофов входят нитрифицирующие бактерии, способные окислять аммоний до нитратов. Азотфиксирующие бактерии переводят молекулярный азот в нитраты. Бесцветные серные бактерии окисляют сероводород до молекулярной серы, а при нехватке сероводорода переводят серу в сернистую и серную кислоты. Железобактерии окисляют двухвалентное железо в трехвалентное, благодаря их деятельности в протерозойской эре образовались залежи железных руд (Криворожское месторождение). Водородные бактерии окисляют молекулярный водород до воды.
Особый интерес представляют бактерии-симбионты, тесно связанные с другими живыми организмами симбиотическими типами отношений. Например, клубеньковые бактерии, образующие клубеньки на корнях бобовых растений. Они свободно живут в почве, но фиксацию молекулярного азота могут осуществлять только в симбиозе с растениями. Растение обеспечивает бактерии питательными веществами и создает для них необходимые условия существования, а бактерии снабжают растения азотом. Они способны фиксировать молекулярный азот и переводить его в форму, доступную для всасывания растениями.
Вопрос 7.
В состав пищеварительной системы входят пищеварительный канал (длиной 8—10 м) и пищеварительные железы, связанные с ним протоками. Пищеварительный канал включает следующие отделы: ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, прямую кишку. Пищеварительные железы: слюнные железы, многочисленные железы желудка и кишечника, поджелудочная железа – смешанная железа, желчный пузырь.
Вопрос 8.
Симбиоз — форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекают пользу при совместном обитании. Организмы, которые вступают в симбиотические взаимоотношения, называются симбионтами. Например, клубеньковые бактерии обитают на корнях бобовых растений, бактерии используют растения в качестве места обитания и защиты.
Вопрос 10.
У планарии пищеварительная система имеет глотку и кишечники одно ротовое отверстие, поэтому, пока пищеварение не закончится, животное не может питаться, заглатывать новую жертву, т.е. планария имеет примитивную пищеварительную систему, чем у дождевого червя. Пищеварительная система дождевого червя имеет два отверстия, начинается она ротовым отверстием и заканчивается анальным, поэтому пища по ней проходит только в одном направлении – через глотку, пищевод, зоб, желудок и кишечник. Поэтому дождевой червь поглощает пище независимо от процесса переваривания.
Вопрос 11.
К хищным растениям относятся: растения, которые используют липкие листья для ловли насекомых (жирянка); растение, которое использует пузырьковые ловушки для ловли насекомых (пузырчатка); растения, которые используют движущие железистые щупальца (росянка); растения, которые имеют захлопывающуюся ловушку, внутри которой происходит переваривание жертвы (венерина мухоловка); растения, которые имеют ловчие листья в форме кувшина (саррацения).
Вопрос 13.
Приспособления к поглощению пищи у животных:
крепкие жевательные органы (растительноядные животные);
преобладание резцов и коренных зубов (многие млекопитающие); роговые пластины для перетирания растительной пищи (растительноядные животные);
роговые пластины для процеживания пищи (киты);
колюще-сосущий ротовой аппарат (насекомые);
грызущий ротовой аппарат (кузнечик);
реснички или щетинообразные усики для отцеживания пищи (моллюски, морские желуди);
хищный зуб и развитые клыки (хищные млекопитающие);
развитые резцы (у грызунов);
многие паразитические черви способны поглощать пищу через покровы тела (аскарида);
сменяющиеся зубы по мере их стирания (акулы);
липкий язык для захвата пищи (лягушка, хамелеон).
Пищеварение
Пища — источник энергии и строительного материала
Для поддержания своей жизнедеятельности человек должен употреблять пищу. Пищевые продукты содержат все необходимые для жизни вещества: воду, минеральные соли и органические соединения. Белки, жиры и углеводы синтезируются растениями из неорганических веществ с помощью солнечной энергии. Животные строят своё тело из питательных веществ растительного или животного происхождения.
Питательные вещества, поступающие в организм с пищей, — это строительный материал и одновременно источник энергии. При распаде и окислении белков, жиров и углеводов выделяется разное, но постоянное для каждого вещества количество энергии, характеризующее их энергетическую ценность.
Пищеварение
Попав в организм, пищевые продукты подвергаются механическим изменениям — измельчаются, смачиваются, расщепляются на более простые соединения, растворяются в воде и всасываются. Совокупность процессов, в результате которых питательные вещества из окружающей среды переходят в кровь, называется пищеварением.
Огромное значение в процессе пищеварения играют ферменты — биологически активные белковые вещества, которые катализируют (ускоряют) химические реакции. В процессах пищеварения они катализируют реакции гидролитического расщепления питательных веществ, но сами при этом не изменяются.
Основные свойства ферментов:
Органы пищеварения
Пищеварительный канал представляет собой трубку, проходящую через всё тело. Стенка канала состоит из трёх слоёв: наружного, среднего и внутреннего.
Наружный слой (серозная оболочка) образован соединительной тканью, отделяющей пищеварительную трубку от окружающих тканей и органов.
Средний слой (мышечная оболочка) в верхних отделах пищеварительной трубки (полость рта, глотка, верхняя часть пищевода) представлен поперечнополосатой, а в нижних — гладкой мышечной тканью. Чаще всего мышцы располагаются в два слоя — круговой и продольный. Благодаря сокращению мышечной оболочки пища продвигается по пищеварительному каналу.
Внутренний слой (слизистая оболочка) выстлана эпителием. В нём содержатся многочисленные железы, выделяющие слизь и пищеварительные соки. Помимо мелких желёз имеются крупные железы (слюнные, печень, поджелудочная) лежащие вне пищеварительного канала и сообщающиеся с ними своими протоками. В пищеварительном канале различают следующие отделы: полость рта, глотку, пищевод, желудок, кишечник тонкий и толстый.
Пищеварение в ротовой полости
Ротовая полость — начальный отдел пищеварительного тракта. Сверху она ограничена твёрдым и мягким нёбом, снизу диафрагмой рта, а спереди и с боков — зубами и дёснами.
В полость рта открываются протоки трёх пар слюнных желёз: околоушных, подъязычных и подчелюстных. Кроме этих имеется масса мелких слизистых слюнных желёз, разбросанных по всей ротовой полости. Секрет слюнных желёз — слюна — смачивает пищу и участвует в её химическом изменении. В слюне содержатся только два фермента — амилаза (птиалин) и мальтаза, которые переваривают углеводы. Но так как в ротовой полости пища находится недолго, расщепление углеводов не успевает закончиться. В слюне содержатся также муцин (слизистое вещество) и лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами. Состав и количество слюны может изменяться в зависимости от физических свойств пищи. В течение суток у человека выделяется от 600 до 150 мл слюны.
В полости рта у взрослого человека имеется 32 зуба по 16 в каждой челюсти. Ими пища захватывается, откусывается и пережёвывается.
Зубы состоят из особого вещества дентина являющегося видоизменением костной ткани и обладающей большей прочностью. Снаружи зубы покрыты эмалью. Внутри зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, в которой находятся нервы и кровеносные сосуды.
Подготовленная в ротовой полости пища проглатывается. Глотание — сложное движение, в котором участвуют мышцы языка и глотки. Во время глотания мягкое нёбо приподнимается и преграждает пище путь в носовую полость. Надгортанник в это время закрывает вход в гортань. Пищевой комок попадает в глотку — верхнюю часть пищеварительного канала. Она представляет собой трубку, внутренняя поверхность которой выстлана слизистой оболочкой. Через глотку пища поступает в пищевод.
Пищевод — трубка длиной около 25 см, являющаяся прямым продолжением глотки. В пищеводе никаких изменений пищи не происходит, так как в нём не секретируются пищеварительные соки. Он служит для проведения пищи в желудок. Продвижение пищевого комка по глотке и пищеводу происходит в результате сокращения мускулатуры этих отделов.
Пищеварение в желудке
Желудок — самый расширенный отдел пищеварительной трубки ёмкостью до трёх литров. Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения его стенок. В местах впадения пищевода в желудок и перехода желудка в тонкий кишечник имеются сфинктеры (сжиматели), регулирующие движение пищи.
Слизистая оболочка желудка образует продольные складки и содержит большое количество желёз (до 30 млн). Железы состоят из трёх типов клеток: главных (вырабатывающих ферменты желудочного сока), обкладочных (выделяющих соляную кислоту) и добавочных (выделяющих слизь).
Сокращениями стенок желудка пища перемешивается с соком, что способствует её лучшему перевариванию. В процессе переваривания пищи в желудке участвует несколько ферментов. Главный из них пепсин. Он расщепляет сложные белки на более простые, которые подвергаются дальнейшей переработке в кишечнике. Пепсин действует только в кислой среде, которая создаётся соляной кислотой желудочного сока. Большая роль отводится соляной кислоте в обеззараживании содержимого желудка. Другие ферменты желудочного сока (химозин и липаза) способны переваривать белок и жиры молока. Химозин створаживает молоко, благодаря чему оно дольше задерживается в желудке и подвергается перевариванию. Липаза, имеющаяся в незначительном количестве в желудке, расщепляет только эмульгированный жир молока. Действие этого фермента в желудке взрослого человека выражено слабо. Ферментов, действующих на углеводы, в составе желудочного сока нет. однако значительная часть крахмала пищи продолжает перевариваться в желудке амилазой слюны. Слизь, выделяемая железами желудка, играет важную роль в защите слизистой оболочки от механических и химических повреждений, от переваривающего действия пепсина. Железы желудка выделяют сок только во время пищеварения. При этом характер сокоотделения зависит от химического состава употребляемой пищи. После 3–4 часовой обработки в желудке пищевая кашица маленькими порциями поступает в тонкий кишечник.
Тонкий кишечник
Тонкий кишечник представляет собой самую длинную часть пищеварительной трубки, достигающую у взрослого человека 6–7 метров. Он состоит из двенадцатипёрстной, тощей и подвздошной кишок.
В начальный отдел тонкого кишечника — двенадцатипёрстную кишку — открываются выводные протоки двух крупных пищеварительных желёз — поджелудочной железы и печени. Здесь происходит наиболее интенсивное переваривание пищевой кашицы, которая подвергается действию трёх пищеварительных соков: поджелудочного, желчи и кишечного.
Поджелудочная железа расположена позади желудка. В ней различают верхушку, тело и хвост. Верхушка железы окружена подковообразно двенадцатипёрстной кишкой, а хвост прилегает к селезёнке.
Клетки железы вырабатывают поджелудочный сок (панкреатический). Он содержит ферменты, действующие на белки, жиры и углеводы. Фермент трипсин расщепляет белки до аминокислот, но оказывается активным только в присутствии кишечного фермента — энтерокиназы. Липаза расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Активность её резко усиливается под влиянием желчи, вырабатываемой в печени и поступающей в двенадцатипёрстную кишку. Под влиянием амилазы и мальтозы поджелудочного сока происходит расщепление большинства углеводов пищи до глюкозы. Все ферменты поджелудочного сока активны только в щелочной среде.
В тонком кишечнике пищевая кашица подвергается не только химической, но и механической обработке. Благодаря маятникообразным движениям кишки (попеременное удлинение и укорочение) она перемешивается с пищеварительными соками и разжижается. Перистальтические движения кишечника вызывают перемещения содержимого в направлении толстого кишечника.
Печень — самая крупная пищеварительная железа нашего тела (до 1,5 кг). Она лежит под диафрагмой, занимая правое подреберье. На нижней поверхности печени расположен желчный пузырь. Печень состоит из железистых клеток, образующих дольки. Между дольками находятся прослойки соединительной ткани, в которой проходят нервы, лимфатические и кровеносные сосуды и мелкие желчные протоки.
Желчь, вырабатываемая печенью, играет большую роль в процессе пищеварения. Она не расщепляет пищевых веществ, но подготавливает жиры к перевариванию и всасыванию. Под её действием жиры распадаются на мелкие капли, взвешенные в жидкости, т.е. превращаются в эмульсию. В таком виде они легче перевариваются. Кроме того, желчь активно влияет на процессы всасывания в тонком кишечнике, усиливает перистальтику кишечника и отделение поджелудочного сока. Несмотря на то, что желчь образуется в печени непрерывно, в кишечник она поступает только при приёме пищи. Между периодами пищеварения желчь собирается в желчном пузыре. По воротной вене в печень притекает венозная кровь из всего пищеварительного канала, поджелудочной железы и селезёнки. Ядовитые вещества, попадающие в кровь из желудочно-кишечного тракта, здесь обезвреживаются и затем выводятся с мочой. Таким образом печень осуществляет свою защитную (барьерную) функцию. Печень участвует в синтезе целого ряда важных для организма веществ, таких, как гликоген, витамин А, оказывает влияние на процесс кроветворения, обмена белков, жиров, углеводов.
Всасывание питательных веществ
Чтобы образовавшиеся в результате расщепления аминокислоты, простые сахара, жирные кислоты и глицерин были использованы организмом, они должны всосаться. В ротовой полости и пищеводе эти вещества практически не всасываются. В желудке всасываются в незначительном количестве вода, глюкоза и соли; в толстых кишках — вода и некоторые соли. Основные процессы всасывания питательных веществ происходят в тонком кишечнике, достаточно хорошо приспособленном для осуществления этой функции. В процессе всасывания активную роль играет слизистая оболочка тонкой кишки. Она имеет большое количество ворсинок и микроворсинок, которые увеличивают всасывающую поверхность кишечника. В стенках ворсинок имеются гладкие мышечные волокна, а внутри их находятся кровеносные и лимфатические сосуды.
Ворсинки принимают участие в процессах всасывания питательных веществ. Сокращаясь, они способствуют оттоку крови и лимфы, насыщенных питательными веществами. При расслаблении ворсинок в их сосуды вновь поступает жидкость из полости кишечника. Продукты расщепления белков и углеводов всасываются непосредственно в кровь, а основная масса переваренных жиров — в лимфу.
Толстый кишечник
Толстый кишечник имеет длину до 1,5 метров. Диаметр его в 2–3 раза больше тонкого. В него попадают непереваренные остатки пищи, главным образом растительной, клетчатка которой не разрушается ферментами пищеварительного тракта. В толстом кишечнике очень много различных бактерий, часть которых играет важную роль в организме. Целлюлозобактерии расщепляют клетчатку и тем самым улучшают усвоение растительной пищи. Есть бактерии которые синтезируют витамин К, необходимый для нормального функционирования системы свёртывания крови. Благодаря этому человек, не нуждается в приёме витамина К из внешней среды. Кроме бактериального расщепления клетчатки в толстом кишечнике происходит всасывание большого количества воды, поступившей туда вместе с жидкой пищей и пищеварительными соками, завершается всасыванием питательных веществ и происходит образование каловых масс. Последние переходят в прямую кишку, а оттуда выводятся наружу через анальное отверстие. Открытие и закрытие заднепроходного сфинктера происходит рефлекторно. Этот рефлекс находится под контролем коры головного мозга и на некоторое время может быть произвольно задержан.
Весь процесс пищеварения при животной и смешанной пище у человека длится около 1–2 суток, из которых более половины времени приходится на передвижение пищи по толстым кишкам. Каловые массы накапливаются в прямой кишке, в результате раздражения чувствительных нервов её слизистой оболочки наступает дефекация (опорожнение толстых кишок).
Процесс пищеварения представляет собой ряд этапов, каждый из которых проходит в определённом отделе пищеварительного тракта под действием определённых пищеварительных соков, выделяемых пищеварительными железами и действующих на определённые питательные вещества.
Ротовая полость — начало расщепления углеводов под действием ферментов слюны, вырабатываемой слюнными железами.
Желудок — расщепление белков и жиров под действием желудочного сока, продолжение расщепления углеводов внутри пищевого комка под действием слюны.
Тонкая кишка — завершение расщепления белков, полипептидов, жиров и углеводов под действием ферментов поджелудочного и кишечного соков и желчи. Сложные органические вещества в результате биохимических процессов превращаются в низкомолекулярные, которые, всасываясь в кровь и лимфу, становятся для организма источником энергии и пластических материалов.
Тема 6. Питание и пищеварение.
55. Дадим определения понятиям.
Питание – это процесс получения питательных веществ из окружающей среды.
Фотосинтез – это процесс образования органических веществ в растении при участии воды, минеральных веществ, углекислого газа и солнечного света.
Пищеварение – это процесс переваривания и всасывания пищи.
56. Дополним предложение.
При минеральном питании растения с помощью корня поглощают воду и содержащиеся в ней минеральные вещества, которые по проводящим тканям поступают в листья.
57. Опишем процесс осуществления фотосинтеза.
Растение на свету, поглощая углекислый газ и при помощи воды синтезирует из неорганических веществ органические, при этом выделяя кислород.
58. Напишем, как питаются растения.
У растений два типа питания: подземное (минеральное) питание и воздушное питание (фотосинтез).
59. Заполним схему.
60. Дадим определение понятию.
Ферменты – это биологически активные вещества, ускоряющие реакции в живых организмах.
61. Определим значение пищеварительной системы.
Переваривание пищи, поступающей в пищевод, позволяет живым организмам в последствие извлекать из неё энергию, необходимую для всех процессов жизнедеятельности.
62. Рассмотрите рисунки. Закрасьте зелёным карандашом и подпишите отделы пищеварительной системы рыбы, лягушки и собаки.
Процессы питания и пищеварения
Вопрос 1. Что такое питание?
Питание — это процесс усвоения организмом питательных веществ, необходимых для поддержания жизни, здоровья и работоспособности. При правильном питании человек меньше подвергается различным заболеваниям и легче с ними справляется. Рациональное питание имеет также профилактическое значение для предупреждения преждевременного старения.
Вопрос 2. В чем заключаются пластическая и энергетическая функции пищи?
Вещества, поступающие в организм с пищей, являются источниками энергии (энергетическая функция), а также материалом для построения клеток различных тканей (пластическая функция). Их можно разделить на неорганические (вода и минеральные соли) и органические (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, витамины).
Вопрос 3. Что такое пищеварение? Какую роль оно играет в питании?
Пищеварение – это процесс, который включает в себя механическую переработку пищи, ее расщепление с помощью пищеварительных ферментов, всасывание питательных веществ и выведение из организма непереваренных остатков. Все эти процессы идут в пищеварительном тракте.
Вопрос 4. Почему клетки не могут усваивать пищевые белки, углеводы и жиры?
Пищевые белки, жиры и углеводы не могут усваиваться клетками, так как являются чужеродными для организма.
Вопрос 5. На какие составные части распадаются белки, жиры и сложные углеводы?
Белки распадаются на аминокислоты, жиры — на жирные кислоты и глицерин, углеводы — на простые сахара.
Что такое пищеварение кратко 6 класс биология
Вопросы и задания
Вопрос 1. Что такое питание?
Питание — это процесс приобретения организмом необходимых ему веществ и энергии.
Вопрос 2. В чём сущность пищеварения?
Пищеварение — начальный этап обмена в—в м/д организмом и внешней средой. Сущность процесса пищеварения заключается в: механических, физико—химических и биологических процессах, к—е обеспечивают расщепление сложных питательных в—в на простые и всасывание их в кровь и лимфу.
Вопрос 3. В чём принципиальная разница в питании растений и животных?
Растения не имеют специальной пищеварительной системы, так как питательные вещества образуются у них непосредственно в клетках либо проникают в них через клеточные мембраны. Используя энергию солнца, растения путём сложных химических превращений из простых неорганических веществ образуют необходимые им органические вещества.
Животные в процессе питания используют солнечную энергию, накопленную в растениях.
Вопрос 4. Справедливо ли известное высказывание: «Мы все нахлебники растений»? Свой ответ обоснуйте.
Высказывание справедливо, т.к. из всех населяющих Землю живых организмов только зелёные растения могут использовать солнечную энергию непосредственно. Используя эту энергию, растения путём сложных химических превращений из простых неорганических веществ образуют необходимые им органические вещества.
Другие же организмы используют органические вещества растений, питаясь непосредственно ими или получают энергию, заключенную в органических веществах по цепям питания.
Вопрос 5. Определите критерии и сравните воздушное и почвенное питание.
Вопрос 6. Используя дополнительные источники информации, подготовьте сообщение об истории открытия фотосинтеза.
История открытия фотосинтеза
В течение тысячелетий люди считали, что питается растение исключительно благодаря корням, поглощая с их помощью все необходимые вещества из почвы.
Проверить эту точку зрения взялся в начале девятнадцатого века голландский натуралист Ян Ван Гельмонт. Он взвесил землю в горшке и посадил туда побег ивы. В течение пяти лет он поливал деревце, а затем высушил землю и взвесил её и растение. Ива весила семьдесят пять килограмм, а вес земли изменился всего на несколько сот граммов. Вывод учёного был таков — растения получают питательные вещества прежде всего не из почвы, а из воды.
К самому неожиданному, но правильному предположению о воздушном питании растений ученые пришли лишь к началу девятнадцатого века. Важную роль в понимании этого процесса сыграло открытие, совершенное английским химиком Джозефом Пристли в 1771 году. Он поставил опыт, в ходе которого он выявил «порчу» воздуха в герметичном сосуде горящей свечой (воздух переставал быть способен поддерживать горение, помещённые в него животные задыхались) и «исправление» его растениями. Пристли сделал вывод, что растения выделяют кислород, который необходим для дыхания и горения, однако не заметил, что для этого растениям нужен свет. Это показал вскоре Ян Ингенхаус.
Позже было установлено, что помимо выделения кислорода растения поглощают углекислый газ и при участии воды синтезируют на свету органическое вещество. В 1842 Роберт Майер на основании закона сохранения энергии постулировал, что растения преобразуют энергию солнечного света в энергию химических связей. Это положение было развито и экспериментально подтверждено в исследованиях замечательного русского ученого К.А. Тимирязева. В 1877 В. Пфеффер назвал этот процесс фотосинтезом.
Хлорофиллы были впервые выделены в 1818 П. Ж. Пельтье и Ж. Кавенту. Разделить пигменты и изучить их по отдельности удалось М. С. Цвету с помощью созданного им метода хроматографии. Спектры поглощения хлорофилла были изучены К. А. Тимирязевым.
Окислительно—восстановительную сущность фотосинтеза постулировал Корнелис ван Ниль. Это означало что кислород в фотосинтезе образуется полностью из воды, что экспериментально подтвердил в 1941 А. П. Виноградов в опытах с изотопной меткой. В 1937 г. Роберт Хилл установил что процесс окисления воды (и выделения кислорода), а также ассимиляции CO2 можно разобщить. В 1954—1958 Д. Арнон установил механизм световых стадий фотосинтеза, а сущность процесса ассимиляции CO2 была раскрыта Мельвином Кальвином с использованием изотопов углерода в конце 1940—х, за эту работу в 1961 ему была присуждена Нобелевская премия.
Начиная с семидесятых годов прошлого столетия, крупные успехи в области фотосинтеза были получены в России. Работами русских учёных Пуриевича, Ивановского, Риктера, Иванова, Костычева были изучены многие стороны этого процесса.
Вопрос 7. Какие организмы называют симбионтами?
Симбионты – это организмы, ведущие совместное сосуществование.
Вопрос 8. Сравните организм—симбионт и организм—паразит. Чем они отличаются и что у них общего?
Общим для организма—симбионта и организма—паразита является то, что они ведут совместное существование с другими организмами и забирают у других необходимые питательные вещества.
Но паразиты при этом ничего не дают им взамен, т.е. целиком существуют за счёт организма—хозяина. А симбионты еще приносят другому организму пользу. Например, корни дерева получают от гриба дополнительную воду и минеральные соли, а гриб от растения — органические вещества, которые он, не имея хлорофилла, сам синтезировать не может.
Вопрос 9. К какой группе организмов вы бы отнесли человека, исходя из особенностей его питания? Приведите примеры организмов с таким типом питания.
Человек в процессе питания использует солнечную энергию, накопленную в растениях и использует в пищу растительноядных животных, т.е. его можно отнести к хищникам. К ним относятся, например, лисы, волки, тигры, ястребы, совы, многие змеи.
Вопрос 10. Используя дополнительную литературу и интернет—ресурсы, подготовьте сообщение на одну из тем по выбору: «Растения—хищники », «Растения—паразиты».
Есть на свете травы и даже кустарники, живущие на других растениях и добывающие питательные вещества из их тканей. Те, что полностью зависят от своих кормильцев, называются паразитами, а другие, способные к фотосинтезу и отнимающие у хозяев лишь воду и минеральные соли, получили название полупаразитов.
Одно из таких растений — омела. Для обеспечения своего существования омела пускает в глубь древесных тканей растения—хозяина, на котором она обосновалась, особые присоски.
Почти все виды омелы, паразитирующие на разных деревьях, имеют между собой много общего. Это небольшой густой кустик с короткими вильчатыми веточками и торчащими в разные стороны кожистыми листьями. В развилке веточек располагаются желто—зеленые цветки, на месте которых осенью созревают яркие липкие ягоды. У разных видов они разного цвета. Благодаря липким ягодам омела и попадает на другие деревья. А помогают ей в этом птицы. Они едят плоды, а семена выходят из кишечника птиц непереваренными. Помет попадает на ветку дерева, и семечко вместе с ним присыхает к ней. Со временем семечко прорастает, и на ветке появляется новый кустик омелы.
Один и тот же вид омелы может поселяться на различных деревьях, но существуют подвиды, приспособленные только к хвойным или только к лиственным породам. Стоит ростку сосновой омелы начать свою разрушительную деятельность на груше, как ткани груши мертвеют и омела погибает. Но если на грушу попали семена грушевой омелы, то они приживутся. Живет омела на груше от двадцати до пятидесяти лет, иногда в конце концов груша гибнет, но далеко не всегда.
Омела относится к полупаразитам, так как имеет хлорофилл и сама способна к фотосинтезу. Таким образом, она хотя бы некоторую часть пищи добывает себе самостоятельно.
В Индонезии, в дремучих джунглях острова Суматра, можно встретить растения с гигантскими цветками, достигающими почти метра в поперечнике. Вес одного цветка около 6 кг. Он похож окраской на сырое мясо и распространяет запах гнили. Над цветком вьются мухи, привлеченные его «ароматом». Они помогают растению в перекрестном опылении. Называется необычное растение раффлезией Арнольди. Ее цветки — самые крупные из всех известных в мире. Короткая толстая цветоножка раффлезии сидит непосредственно на корнях лианы циссуса (близкого родича виноградной лозы). Толстые корни лианы тянутся по поверхности почвы. На них кроме распустившихся цветков видны и многочисленные бутоны. Легко принять эти цветки за цветки самой лианы. Но ведь цветки никогда не возникают на корнях. Где же тогда тело растения, которому принадлежит цветок? Где его побеги с листьями, где корни? Их нет. В корнях циссуса, отчасти в его древесине и между корой и древесиной залегают тяжи чуждых лиане клеток. Это клетки раффлезии. Ими она высасывает из циссуса питательные вещества. На верхних концах тяжей развивается цветок раффлезии. Раффлезия — растение—паразит. Оно кормится за счет циссуса.
Понятно, что для растения—хозяина такое сожительство с паразитом не проходит даром: корни, на которых поселился паразит, в конце концов отмирают. В мясистых плодах раффлезии созревает огромное количество семян. Слон или другое крупное животное, проходя по джунглям, может наступить на эти плоды, тогда семена раффлезии прилипают к его ногам. Если животное потом где—либо снова наступит на корень циссуса, то семена растения—паразита попадут на него и прорастут. Проросток из семени проделает отверстие в коре циссуса и даст начало клеточным тяжам, которые будут развиваться между живыми клетками растения—хозяина и высасывать из них питательные вещества.
Раффлезия Арнольди встречается только на Суматре. Другие виды этого растения, с цветками меньшего размера, встречаются на Яве и на других островах Малайского архипелага.
Паразитическую жизнь ведет не только раффлезия Арнольди. Встречаются и у нас растения—паразиты. Они приносят большой вред сельскому хозяйству. Особенно вредны среди них различные заразихи и повилики. Питаются целиком за счет растения—хозяина, рассчитывают только на него.
Длинные, гибкие, вьющиеся стебли повилики, обвивают хозяина и внедряются в его стебель. При этом они плотно сплетаются вокруг растения, часто буквально иссушая его.
Повилика вредна не только тем, что душит полезные растения и отбирает у них питательные соки. Она еще и переносит заразные болезни с одного растения на другое.
В европейской части России, а особенно в пустынях, встречается еще один паразит — заразиха. Ее невысокий стебель толстый, жирный, лоснящийся. У основания его — раздувшаяся «бульба», покрытая бурыми чешуйками. На конце стебля красуется густая кисть из крупных трубчатых цветков. У разных видов заразихи цветки могут быть окрашены по—разному: то бурые, то желтые, то голубые, то красноватые. Но зеленого цвета на заразихе вы не увидите никогда! Этот паразит полностью лишен хлорофилла и питается только за счет своего хозяина. Обычно каждый вид заразихи присасывается гаусториями к молоденьким корешкам только определенного растения. К примеру, на подсолнечнике паразитирует один вид заразихи, на арбузах— другой, на помидорах — третий.
Семена у всех заразих мелкие и легкие, как пыль. Их даже не разглядеть невооруженным глазом. Подхваченные ветром, они переносятся на большие расстояния, оседают на землю и могут, не теряя всхожести, лежать в земле восемь или даже десять лет и ждать, не вырастет ли поблизости их хозяин.
Заразиха растет быстро, вытягиваясь над поверхностью почвы в виде жирных соцветий. Паразитирует заразиха на дикорастущих и сельскохозяйственных культурах (клевере, люцерне и многих других).
Вопрос 11. Приведите примеры всеядных животных.
Это медведь, свинья, крыса, черепаха, таракан, хомяк, карп, ворона.
Вопрос 12. С чем связано многообразие приспособлений к потреблению пищи?
Многообразие приспособлений к потреблению пищи связано с ограниченностью пищевых ресурсов и конкуренцией за них, а также с борьбой за существование, с тем, что живые организмы занимают разные экологические ниши.