Конечно, поступление воды — один из основных процессов в жизни растений.

Ведь растения (как и все живые организмы) в основном состоят из воды. В листьях ее обычно содержится около 85% от общей массы, а в корнях — 99%.

Однако есть и растения-исключения (например, мхи), способные в условиях резкого дефицита воды легко терять ее, сохраняя жизнеспособность. Высохшие растения содержат только прочно связанную воду, обычно всего 5-10%. Такая вода удерживается за счет электростатических взаимодействий с биологическими макромолекулами и необходима для сохранения ненарушенной структуры этих молекул. При восстановлении нормального водоснабжения растения возвращаются к активной жизнедеятельности.

Обезвоживание является одним из необходимых этапов в созревании семян большинства растений. После того как семя сформируется, вода оттекает из него по сосудистым пучкам в другие ткани растения. В семени почти полностью прекращаются биохимические процессы, и оно, покинув материнское растение, может пролежать в почве всю зиму. По весне семя прорастет, впитав из почвы необходимое количество воды, и за лето сформирует полноценный организм, способный подготовиться к следующей зиме, — если растение многолетнее. Из семян однолетников весной развиваются растения, которые должны успеть зацвести и дать новые семена летом, чтобы продолжить жизнь в следующих поколениях.

Но хотя растения могут приспособиться к дефициту воды (например, как это делают мхи) либо даже сами обезвоживают свои семена (защищая их от гибели зимой), высокая обводненность всех организмов является общим законом.

Существует понятие гомеостатической воды, необходимой для гомеостаза — внутреннего баланса организма (гомеостаз переводится как равновесие). Это минимальный уровень содержания воды, ниже которого поддержание жизни невозможно.

Растения различных мест обитания характеризуются разными минимумами содержания воды. Для растений околоводных пространств (рогоз, стрелолист, частуха, сердечник) и влажных тропических лесов уменьшение обводненности тканей ниже 65-70% означает смерть. Растения средних по влажности местностей (лиственные деревья, большинство лесных и луговых трав, полевые сорняки, сельскохозяйственные культуры) могут обратимо снижать содержание воды до 45-60%. А для растений пустынь и других сухих мест обитания минимальный уровень воды в тканях составляет 25-27%.

Любопытно, что лишь 1 % находящейся в растении воды участвует в химических превращениях! Остальная вода все время движется, насасывается корнем и испаряется листьями. Вода — это подвижная внутренняя среда организма. Даже у водных растений вода в тканях обновляется, циркулирует по сосудистым пучкам. Благодаря направленному току воды осуществляется доставка в разные части растения “строительных блоков”, необходимых для синтеза биологических макромолекул.

Поступление воды происходит в корне. Вода попадает в клетки корневых волосков за счет осмоса. Клетки активно поглощают из почвы соли калия, а соли натрия не пропускают (концентрация ионов калия внутри становится гораздо выше, чем снаружи). Этот процесс обеспечивается специальными “насосами" в наружной мембране. Вода же свободно проникает в клетки, чтобы “выравнять” (разбавить) концентрацию ионов калия. Клетки контролируют свой водный баланс, регулируя внутреннюю концентрацию соли, а вода движется под действием осмоса. Если вода в почве пресная (содержит очень мало солей), то поглощение корнями ионов калия обеспечивает внутри клеток более высокую концентрацию соли, чем снаружи. В результате вода движется внутрь клеток, поддерживая растение упругим (в состоянии тургора). Стенки предохраняют клетки от разрыва. Если снаружи высокая концентрация солей (особенно солей натрия, не поглощаемых клетками), то вода оттягивается из клеток, вызывая увядание и гибель растения.

Для испарения воды (транспирации) на листьях растений имеются специальные образования — устьица.

Устьице представляет собой совокупность двух замыкающих клеток. Они имеют форму семян фасоли и обращены друг к другу вогнутыми сторонами, между которыми находится межклетник — устьичная щель. У замыкающих клеток утолщена средняя часть стенки, обращенной к устьичной щели. Обычно устьице окружено околоустьичными (побочными) клетками.

Итак, корень насасывает воду из почвы, через устьица листьев вода испаряется.

Внутри растений вода движется по специальным сосудам.

Соседние клетки различных тканей растения соединены плазмодесмами. По этим каналам вода может перемещаться из одной клетки в другую.

С током воды переносятся различные вещества.

Все органеллы (органелла — маленький орган) — ядро, митохондрии, хлоропласты, вакуоль — внутри клетки тоже движутся. Цитоплазма, жидкая основа любой клетки, всегда находится в постоянном круговом движении, вовлекая в него органеллы.

До сих пор нет ответа на вопрос. "Каковы причины такого движения?" Известно лишь, что внутри клеток есть специальные “рельсы”, по устройству напоминающие наши с вами мышцы. Эти "рельсы” образуют в клетках внутренний каркас, именуемый цитоскелетом. Предполагают, что именно он приводит в движение цитоплазму.

Опыты Ван Гельмонта побудили и других исследователей заняться изучением роли воды в жизни растений. Но и сейчас в этой области науки остается много загадок, которые ждут своего решения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа п. Синегорский»

Урок по экологии

в 6 классе

на тему

«Значение воды в жизни растений»

Подготовила учитель экологии

МОУ «СОШ п.Синегорский»

Сирота Елена Александровна

2014 год

Тема:

Цель урока: формирование знаний о воде как необходимом условии жизни растений .

Задачи:

Образовательные : обобщить ранее полученные знания о значении воды для растений, сформировать знания о процессе испарения воды листьями растений, о водообмене растений с окружающей средой и показать зависимость жизнедеятельности растений от воды.

Развивающие: развивать познавательный интерес учащихся к предмету экология; развивать логическое мышление и умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли; умение анализировать результаты опытов; формировать умение работать в группе.

Воспитательная: воспитывать эстетические чувства учащихся в процессе урока, воспитывать экологическое мировоззрение и бережное отношение к воде.

Тип урока: открытие новых знаний с использованием презентации.

Формы работы : групповая, фронтальная.

Методы урока: исследовательский, частично-поисковый, проблемный.

Оборудование: компьютер, презентация, учебник, натуральные объекты (яблоко, морковь, редька, лист алоэ), видеофрагмент.

План урока

1. Организационный момент

2.Актуализация знаний.
2. Изучение новой темы: Значение воды в жизни растений.

Значение воды в жизни растений

Понятие о водообмене растения с окружающей средой.

Расселение с помощью воды

Как поступает вода в растение

Физминутка

Как растения удерживают воду

Расход воды растениями

3. Закрепление полученных знаний.

4. Рефлексия
5. Домашнее задание.

Ход урока

Организационный момент.

Ребята, здравствуйте! Давайте поприветствуем и наших гостей! Они пришли посмотреть, как мы с вами сотрудничаем.

Ребята, с каким настроением вы пришли на урок?

А каково значение слова «настроение»? (внутреннее душевное состояние)

Говорят, как день начнешь, так его и проведёшь. Давайте начнем сегодняшний день с улыбки, улыбнемся друг другу и с таким настроением проведём весь урок. Мне хочется, чтобы вы были на уроке внимательны, находчивы, а главное – чтобы вы показали, что знаете и как умеете работать.

2. Актуализация знаний.

Звуковой фрагмент «Шум воды»

Что вы представляете во время прослушивания звука природы? (шум воды)

Какие картины всплывают в вашем воображении? (лес, ручей, весна)

Как вы думаете, о чем хочет рассказать нам эта мелодия? (о воде)

Представителей каких царств живых организмов связана с водой? (Растений, Животных, Простейших, Грибов, Бактерий)

За окном осенние деньки отправимся с вами в необыкновенное Царство, где живут живые существа. Не за тридевять земель, не за тридевять морей, а совсем рядом, вокруг нас живёт-существует Царство. Большинство их – обитатели суши, но встречаются и водные. Но все они не могут жить без воды. Кто мне может ответить, что это за существа? (растения) О чем мы с вами будем говорить?

Давайте сформулируем тему урока.

- Вот мы с вами и сформулировали тему нашего урока : « Значение воды в жизни растений.

(слайд 1)

У вас на столах рабочие листы, где вы в течение урока будите делать, необходимые записи. Запишем число и тему урока.

-Какая цель нашего урока? (получить знания о значении воды в жизни растений как необходимом условии жизни растений)

3.Усвоение новых знаний

Поразмыслим над задачей! В басне Крылова корни, споря с листьями, говорят:

- Мы те,

Которые, роясь в темноте,

Питаем вас.

Ужель не узнаете?

Мы корни дерева, на коем вы цветете.

Красуйтесь в добрый час!

Да только помните ту разницу меж нас:

Что с новою весной лист новый народится;

А если корень иссушится, -

Не станет дерева, ни вас. (слайд 2)

- Что вы можете сказать по этому поводу? (учащиеся высказывают свои мнения).

Правильно, все органы растения не могут существовать друг без друга. Органы растений взаимосвязаны.

После того, как корни всосали в себя воду и минеральные вещества, они поднимаются по стеблю в надземную часть растения .(слайд 3)

- Как вы думаете, где в растении содержится вода? (в клетках, плодах, корнях растений)

-Все они имеют клеточное строение.

- Мы изучали строение клетки на уроках биологии. Какие органоиды включает клетка?

(ядро, пластиды, цитоплазму, вакуоль). (слайд 4 клетка)

В клетках растения много воды. Она содержится в цитоплазме, ядре, пластидах , пропитывает клеточную оболочку , в вакуоли , где находится клеточный сок.

- В каком органоиде больше всего содержится воды ? (есть во всех, но больше в вакуолях,)

Проведем исследовательскую работу

- На столах у вас яблоко, лист алоэ, морковь (видоизмененный корень). Проверим, так ли это?

Салфетку прикладываем к плодам и сравниваем. Все они имеют воду .

Почему это произошло?( при разрезании плодов, овощей нарушаются вакуоли и клеточный сок вытекает)

Запишем в рабочих листах:

Вакуоль -часть клетки, где находится клеточный сок.

Что представляет собой клеточный сок?

Клеточный сок – это раствор органических и неорганических веществ, где содержится больше всего воды. Запишем в рабочий лист.

Больше всего воды в клеточном соке вакуолей . Это как бы внутренний запас воды в растении. Вода легко уходит из вакуолей, если клетки теряют её, и быстро всасывается, когда доступна.

Какое количество воды содержится в растении?

- На стр. 38 учебника найдите информацию о содержании воды в растении и заполните в рабочих листах таблицу. ( сам-я работа)

Клетки растений содержат 85-90 % воды. Особенно ее много в сочных плодах (85-95 %). В мягких листьях 80-90 % воды, а в корнях - от 70 до 90%.

Меньше воды содержат зрелые семена, в среднем 10-15%, а если семена запасают много масла, то этот показатель сокращается до 5-7%. (Слад5 (плод, лист, корень, зерно)

Только растворенные в воде минеральные и органические вещества могут передвигаться по растению и участвовать в процессах обмена веществ.

Представим, что вода попала в листья. А для чего она там необходима ? (для фотосинтеза и испарения)

- Что такое фотосинтез и испарение, мы знакомились в 5 классе. Напомните мне (процесс образования органических веществ на свету с помощью воды и углекислого газа.)

- У растений л истья в жаркий день повисают - происходит завядание растения .

Кто наблюдал такое явление? Почему?( нарушается водный баланс и ткани теряют упругость)

Если сильно завядшее растение теряет способность всосать воду из сухой почвы, оно погибает .

Что такое завядание? Утрата растением напряженности тканей из-за нарушения водного баланса. Запишем в рабочие листы.

Слайд 6 (испарение, завядание растения, в рабочих листах)

Но еще растения испаряют воду.

- Что такое испарение? Из курса природоведения на это известно. (переход воды из жидкого состояния в газообразное)

Зачем растения испаряют воду?

Запишем в рабочий лист. (Испарение воды способствует охлаждению растения).

Кроме того, испарение, как и корневое давление, необходимо, чтобы создать постоянный ток воды от корневых волосков до всех надземных органов растения. Это снабжает все клетки водой и поддерживает все жизненно важные процессы в растении.

В каком еще процессе вода играет важную роль?(фотосинтез)

- Какую роль играет вода в процессе фотосинтеза? (строительный материал, из которого вместе с углекислым газом образуются органические вещества необходимые для роста растения) слайд 5 (фотосинтез)

Из воды и углекислого газа при воздушном питании растений образуются органические вещества, и выделяется кислород.

- Значит, вода нужна для роста растений . Во время активного роста растения клетки его должны хорошо снабжаться водой.

- Какую еще главную роль играет вода в жизни растений? ( распространение)

( слайд 6 (расселение с помощью воды)

Многие растения расселяются с помощью текущей воды ( осока, частуха подорожниковая, ивы , растущие по берегам реки др.). Ивы образуют много семян, но они очень быстро теряют всхожесть.

Зато ивы могут размножаться вегетативным способом. Отломанная ветка упадет в воду и плывет, пока не попадает на влажную почву. На стебле образуются придаточные корни, и из обломившейся ветки вырастает ивовый куст или дерево (рис. 22). Вот почему по берегам многих рек почти сплошной полосой тянутся ивняки.

- Ребята, а у нас в поселке есть такие места? Узнаёте? ( Рыбацкий пруд, песчанка) слайд 7 (ивняки)

Физминутка

Как вы думаете как в растение поступает вода? (через корни)

Как растения удерживают воду?

Как растения расходуют воду?

Проведем групповую работу. Каждой группе дано задание изучить волнующие нас вопросы. Новые для вас слова запишите в рабочие листы.

(самостоятельная работа по стр.40-42 учебника)

1 группа. Задание. Изучить статью на стр. 40. Как поступает вода в растения?

2 группа. Задание. Изучить статью на стр. 40. Как растения удерживают воду?.

3 группа. Задание. Изучить статью на стр. 42. Как расходуют растения воду?

Давайте проверим

1)Как поступает вода в растения?

Как поглощают воду растения погруженные в воду?

Как поглощают воду наземные растения?

Какие растения называют Эпифиты?

Какова роль воздушных корней?

Что означает «внекорневая подкормка»?

Какие растения называют «джейраны чаши» ?

Правильно. Корни наземных растений всасывают воду из почвы корневыми волосками. Это основной путь поступления воды в растения.

В дождевых тропических лесах на деревьях растут эпифиты (в пер. с греч. эпи- «на», фитон - «растение»). Среди них много красивых орхидей , у некоторых есть воздушные корни. Их особая поверхностная ткань может поглощать влагу из воздуха . (Слайд 8 (корень и корневые волоски, воздушные корни орхидеи)

Но существуют водные растения и растения, у которых нет корней? Как они поглощают воду?

Растения, погруженные в воду , поглощают ее всей поверхностью тела . Вода легко проходит через тонкие клеточные оболочки.

В небольшом количестве воду поглощают листья во время дождя. На том основана внекорневая подкормка растений. Их опрыскивают питательным раствором, проникающим внутрь листа, если кутикула (тонкая пленочка) на листьях тонкая.

В пустынях Средней Азии встречаются высокие травянистые растения ферула и дорема . Листья их имеют большие емкости, размером и формой напоминающие чайные чашки (рис. 23). Во время дождя в них накапливается вода. Она поступает внутрь растения через тонкие оболочки клеток стебля. Собравшуюся в этих «чашках» дождевую воду иногда пьют копытные животные пустынь джейраны. Поэтому в народе эти растения называют « джейраньи чашки ».( слайд 9 (ферула и дорема)

2) Как растения могут удержать воду в себе?(хранят в листьях)

Какую роль в удержании воды в растении играет покровная ткань?

Какие растения называют « суккулентами»? Назовите их.

Как суккуленты удерживают воду?

Какие суккуленты есть в Средней полосе России?

Для гербария у растения очиток едкий ошпаривают листья, для чего?

Комнатные растения с сочными, мясистыми листьями и стеблями: алоэ , кактусы , толстянки называют суккулентами (от латинского слова суккулентус, что значит «сочный»). Растут они преимущественно в пустынях, где воды мало, поэтому растения должны экономно ее расходовать. У них очень толстая кутикула, а часто поверх нее и восковой налет. В клетках суккулентов содержится много слизистых веществ, которые прочно удерживают воду. (комнатные цветы алоэ, кактус.)

В Средней полосе России на сухих, сильно прогреваемых склонах растет небольшое растение очиток едкий (рис. 24), а в сосняках на сухой песчаной почве - молодило побегоносное . Эти листовые суккуленты, чтобы высушить для гербария, предварительно ошпаривают кипятком, иначе живые листья будут прочно удерживать воду и не засохнут. У этих растений при сушке могут раскрыться и зацвести бутоны. ((Слайд 10 очиток едкий, молодило)

3) Ребята, как вы думаете, на что растения расходуют воду? (испарение, фотосинтез)

Правильно, но в каком количестве?

Что происходит с поступившей водой в растения?

Какое значение имеет испарение воды растением?

Все растения испаряют одинаковое количество воды?

На что расходуют воду растения?

На что расходуют воду плодоносящие растения при созревании плодов?

Поступившая в растения вода в процессе жизнедеятельности непрерывно расходуется, причем больше всего - на испарение . Взрослая береза за сутки испаряет в среднем 75 л воды, бук - 100, а липа - 200 л. Если большое ведро воды вмещает 10 литров, то, значит, эти деревья ежедневно испаряют от 7 до 20 ведер воды. (Слайд 11(береза, бук, липа, яблоня, груша, виноград, пшеница)

Вода расходуется на процесс фотосинтеза , на рост растений . Много воды потребляют растения, когда у них, как говорят, наливаются плоды. Это относится не только к таким растениям, как яблоня, груша, виноград, но и к хлебным злакам.

4.Закрепление.

-Ну что ж ребята наш урок подходит к концу

Учитель:

О чем мы узнали на этом уроке? (ответы учащихся)

Можем ли мы сегодня дать ответ, каково же значение воды в жизни растений?

(участвует в фотосинтезе-образовании органических веществ, с помощью испарения охлаждает растение, расселяет растения поводе, сохраняет воду в корнях, плодах, листьях.)

Давайте сделаем вывод и запишем в рабочие листы. Назовите основные пункты значения воды в жизни растений.

ВЫВОД: значение воды в жизни растения очень велико:

растворение в воде минеральных веществ,

испарение,

фотосинтез,

Рост растения

распространение растений при помощи воды,

Что мы с вами использовали для изучения этого вопроса? А на какие вопросы мы не можем пока дать ответ? (как одинаково всем нужна вода?).Что бы вы еще хотели бы узнать? Это тема следующего урока.

Чтобы лился дождик с неба,

Чтоб росли колосья хлеба,

Чтобы плыли корабли,

Чтоб варились кисели,

Чтобы не было беды

Жить нельзя нам без. . . (воды)

- Как вы думаете, что произошло бы на земле, если бы не было воды?( не было бы растений, животных человека)

- Вода играет только положительную роль? Назовите отрицательную роль воды

( наводнения, вымывание почвы )

-Давайте просмотрим видеоролик о воде

«Где вода там и жизнь». И Земля умирает, если ушла вода - эти восточные пословицы известны каждому. Вода была такой великой колыбелью, в которой зародилась жизнь. Огромные количества воды потребляют растения.

Ребята, мы с вами изучили, какое значение имеет вода в жизни растений.

5. Рефлексия.

Закончите одно из предложений.

Сегодня на уроке мне понравилось…

Мне сегодня удалось…

Материал урока был мне….

На уроке я работал…..

Расскажу дома…

Настроение в ходе урока у меня…

Ребята, с каким настроением вы уйдете с урока?

У кого хорошее настроение поднимите желтые кружочки , у кого грустное настроение синие.

Оценки.

Урок подошел к концу. Домашнее задание у вас в рабочих листах.

Домашнее задание:

П.14,15 вопросы 1-4. Творческое задание. Для желающих - найти информацию о водных растениях, подготовить презентацию «Водные растения»

Вода в жизни растений играет огромную роль, она является составной частью каждого растения, каждого его органа. Процентное содержание воды в растительном организме:

• в протоплазме содержится около 80% воды,
• в клеточном соке - 96-98% воды,
• в оболочках растительных клеток до 50% воды.
• в листьях содержание воды достигает 80-90%.

Большой процент воды содержится в сочных плодах:

• в - до 98%,
• в - 94%,
• в - 92%,
• в - 77%.

Сочные плоды содержат большой процент воды.

Вода - основной растворитель

Высокое содержание воды в тканях растения необходимо для активной синтетической деятельности. Вода - основной растворитель , и при ее участии осуществляется поступление в растение растворенных в воде питательных веществ через корни и передвижение их из одних клеток в другие.

Вода во взаимодействии растений с окружающей средой

Благодаря воде осуществляется взаимодействие растения с окружающей средой . В процессе фотосинтеза вода принимает непосредственное участие в образовании углеводов . Из 1000 частей воды, проходящих через растение, только 2-3 части используются в процессе фотосинтеза на образование углеводов, а 997-998 частей воды проходит через растение для поддержания его тканей в состоянии насыщения и для компенсации испаряющейся воды. Большая листовая поверхность растений приводит к трате огромного количества воды: за один час растения расходуют до 80-90% содержащейся в них воды. От количества воды в замыкающих клетках устьиц зависит степень их открытия; при большом ее содержании устьица открыты, и через них поступает углекислый газ в растение.

Расход воды растениями

Различные растения содержат неодинаковое количество воды , оно изменяется как в течение суток, так и в течение вегетационного периода. К концу вегетации содержание воды уменьшается.
Расход воды растениями. Из высших растений обезвоживание выдерживают очень немногие представители пустынной флоры, (подробнее: ) тогда как сухие семена, некоторые и лишайники могут сохранять жизнеспособность и при малом содержании воды. В различных условиях произрастания потребность растения в воде неодинакова. В сухом и жарком климате растения за вегетационный период расходуют воды в 2-3 раза больше, чем в умеренном климате.

Состояние воды в растениях

Вода в растениях бывает в двух состояниях - в свободном и связанном . Связанной водой считают воду, которая удерживается гидрофильными коллоидами протоплазмы и активными веществами. Связанная вода теряет свойства растворителя и не принимает активного участия в превращении и передвижении веществ по растению. Роль связанной воды заключается в том, что она препятствует слипанию мицелл между собой и придает структурную устойчивость гидрофильным коллоидам протоплазмы. Количество связанной воды в растении непостоянно, в молодых растениях больше связанной воды, чем в старых. Свободная вода в растении - среда, в, которой протекают все процессы его жизнедеятельности. Большое количество свободной воды испаряется растением. Подобное разделение воды на свободную и связанную условно, так как вся имеющаяся в клетках вода связана с веществами, входящими в состав протоплазмы, клеточного сока и оболочки. Эти формы воды различаются лишь по характеру и прочности связей. Биологи провели ряд опытов с тяжелой водой , содержащей О 18 . У молодых растений фасоли, погруженных корнями в тяжелую воду, происходила быстрая смена части воды тканей на воду, содержащую О 18 .
Куст растения фасоли в цветении. В тканях листьев и корней, имеющих быстрый обмен веществ, равновесие с внешним раствором наступало уже через 15-20 минут, при этом обменивалось немного более половины воды. Вода в стебле заменялась на 90%. При увядании листьев быстрее всего терял воду клеточный сок, вода цитоплазмы удерживалась значительно сильнее, меньше всего терялась вода, входящая в состав органоидов. На основании этих опытов были сделаны выводы, что в растении имеется трудно и легко обмениваемая вода .

Тема: «ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ»

Цели и задачи: сформировать понятия об экологических группах растений; показать значение воды для жизнедеятельности растений; раскрыть сущность процесса водного обмена у растений; развивать знания учащихся о процессах жизнедеятельности растений; воспитывать интерес к познавательной и творческой деятельности, стремление к знаниям, интерес к предмету, бережное отношение к природе.

Оборудование: учебник, таблицы: НХ-1 «Классификация удобрений», НБ-11 «Природное сообщество», «Внутреннее строение листа», презентация к уроку.

Ход урока:

1. Организационный момент (наличие у учащихся необходимых принадлежностей к уроку, приветствие).

2. Опрос д/з (устно по §29).

1. Мотивация.

• Какова роль воды в жизни растений?
• Подумайте, одинаковое ли количество воды расходуют разные виды растений?
• Зависит ли количество расходуемой воды от места произрастания растения?

4. Изучение новой темы. Рассказ учителя.

Послушайте, о чём беседовали растения в рассказе Всеволода Гаршина «Атталеа принцепс»:

«- Скажите, пожалуйста, скоро ли нас будут поливать? - спросила саговая пальма, очень любившая сырость. - Я, право, кажется, засох­ну сегодня.

Меня удивляют ваши слова, соседушка, - сказал пузатый кактус. - Неужели вам мало того огромного количества воды, которое на вас выливают каждый день? Посмотрите на меня: мне дают очень мало влаги, а я всё-таки свеж и сочен.

Мы не привыкли быть чересчур бережли­выми, - отвечала саговая пальма. - Мы не можем расти на такой сухой и дрянной почве, как какие-нибудь кактусы. Мы не привыкли жить как-нибудь.

Сказав это, саговая пальма обиделась и замол­чала».

Писатель верно заметил, как различна у рас­тений потребность в воде - у одних она может быть в 80-90 раз больше, чем у других. И если бы растения могли в действительности обсуж­дать свои проблемы, одним из самых главных для них был бы вопрос о воде. Любое растение самое меньшее наполовину, а иногда и на 98% состоит из воды. Всего за один летний день подсолнечник «выпивает» 1-2 литра воды, а вековой дуб - более 600 литров.

Человек испаряет пот, прежде всего для того, чтобы охладиться. Растению также необходимо охлаждение. Но значительная часть испаряемой влаги расходуется для другой цели. Только через увлажнённую поверхность растение может впи­тывать углекислый газ из воздуха, чтобы расти. Поневоле ему приходится постоянно испарять воду. Поэтому растения засушливых мест, где воды мало, растут так медленно.

Кстати, такие растения научились по-разно­му ограничивать свой водный рацион. Одни в ходе эволюции приобрели сочные мясистые стеб­ли или листья (кактусы, алоэ), наполненные влагой, и испаряют её очень экономно. Их назы­вают суккулентами. Полная противоположность им - склерофиты, жёсткие сухие растения (на­пример, верблюжья колючка). Засуху они пере­носят в полузасушенном виде.

Вода является существенным фактором, определяющим жизнедеятельность растений. Воду, поступающую в растительный организм, К. А. Тимирязев подразделял на организованную (которая связывается организмом) и расхожую (испаряемую листовой поверхностью). Из 1000 г воды, поглощенной растением, около 990 г испаряется, а 10 г задерживается в растении. Тело растений на 50-98% состоит из воды. Все физиологические процессы протекают при участии воды, поэтому она является одним из наиболее существенных экологических факторов, влияющих на рост и развитие растительного организма, на распространение растений на земле.

Воду растения получают из почвы и из воздуха. Но количество воды в различных участках суши не одинаково (болота и пустыни). В связи с этим у растений можно видеть различные приспособления.

Сухопутные растения в большинстве случаев получают воду из почвы. Этому способствует хорошо развитая корневая система. Углубляясь в почву до водоносного горизонта, корни могут достигать значительной длины. В песчаных пустынях, большое значение имеет вода, выпадающая в виде росы, и у растений можно наблюдать развитие тонких корней в поверхностном слое песка.

Некоторые растения очень сухих мест приспособились удерживать влагу в своем организме в сочных стеблях (кактусы, некоторые молочаи) или листьях (алоэ, агавы, очитки, молодила и др.). Внешний вид этих растений очень своеобразен.

Атмосферные осадки могут играть и положительную и отрицательную роль. Снежный покров предохраняет зимующие растения от вымерзания. В высокогорных районах и на Крайнем Севере, где снег лежит большую часть года, растения приспособились к короткому периоду вегетации.

Механическое воздействие на растения оказывают снег и град, вызывая порой значительные повреждения растений.

Большое значение для растений имеет распределение осадков в течение вегетационного периода. В районах с засушливым летом и влажной весной развились растения, успевающие завершить свой цикл развития до наступления засушливого периода. В засушливое время года они прячутся под землей в виде луковиц или корневищ (эфемероиды) или сохраняются в виде семян (эфемеры).

Для получения хорошего урожая для хлебных злаков имеют большое значение майские и июньские дожди.

Условия водоснабжения оказывают влияние на внешний облик и внутреннее строение растений. По внешнему виду нетрудно определить, в каких условиях увлажнения росло растение.

По отношению к влаге различают три основные экологические группы растений: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.

Гигрофиты – растения обильно увлажненных мест обитания с высокой влажностью атмосферы. У этих растений кутикула тонкая, сильно развиты внутренние полости в листьях и стеблях, листовые пластинки тонкие, на листьях имеются особые железки – гидатоды (водяные устьица), через которые выделяется вода. Это растения: недотрога, болотный подмаренник, цирцея.

Мезофиты – растения местообитаний со средним увлажнением. Это большинство луговых и лесных растений.

Ксерофиты - растения местообитаний с недостаточным увлажнением. Эти растения имеют разнообразные приспособления, повышающие их засухоустойчивость. Они способны резко сокращать транспирацию в сухой период, имеют приспособления, усиливающие добывание воды при ее недостатке в почве, а также приспособления, позволяющие создавать запасы воды на время длительного перерыва в водоснабжении. Сокращение транспирации достигается разными способами: сокращением поверхности листьев, развитием слоя кутикулы или воскового налета, густым опушением листьев, углублением устьиц в мезофилл, плотным соединением клеток паренхимной ткани листа. С добыванием воды из почвы связано мощное развитие корневой системы вглубь (у верблюжьей колючки корень достигает 18-20 м глубины) и горизонтально поверхности. Запас воды содержится в водозапасающей ткани листа (у алоэ, очитков, агав) или стебля (у кактусов). По разным способам приспособления растений к недостатку влаги различают склерофиты и суккуленты. У склерофитов жесткие листья и стебли, часто все растение сильно опушено или покрыто толстым слоем кутикулы. Суккуленты - сочные мясистые растения.

Еще одна группа ксерофитов получила распространение в засушливых районах нашей планеты. Это эфемеры и эфемероиды.

Растение может испытывать недостаток влаги не только в тех случаях, когда ее мало в почве. Сильная кислотность почвы и высокая концентрация легкорастворимых солей в почве могут ограничивать всасывающую силу корней при достаточном содержании воды. Такое состояние почвы в отличие от физической сухости называют физиологической сухостью.

Особую экологическую группу образуют водные растения – гидрофиты. Среди них различают растения, погруженные в воду неполностью (наполовину или на одну треть) - тростник, камыш, стрелолист, некоторые осоки и др., и растения, погруженные в воду полностью (над водой у них возвышаются только соцветия или листья находятся на поверхности воды) - рдест, кувшинка, кубышка, кабомба. Среди этой группы растений можно найти яркие примеры влияния водного образа жизни на их внешний вид. Так, у стрелолиста и кабомбы листья, погруженные в воду, резко отличаются от листьев, плавающих над водой (рис.1). У погруженных в воду растений имеются характерные особенности: очень тонкие листовые пластинки, состоящие всего из 2-3 слоев клеток, иногда сильно рассеченные; стебель травянистый с воздухоносными полостями, проводящие сосуды занимают центральное положение в стебле; механические ткани отсутствуют. Это позволяет растению свободно изгибаться в толще воды. Клетки имеют низкое осмотическое давление. Обитающие на заболоченных почвах или по берегам рек растения имеют иные приспособления к условиям обитания: листья крупные, нежные, но более толстые и устьица расположены на обеих сторонах листа; корневая система проникает в грунт неглубоко; стебли с крупными воздухоносными полостями, проводящими сосудами и слаборазвитой механической тканью.

5. Физминутка.

6. Закрепление. Просмотр и обсуждение презентации к уроку. Самостоятельное чтение материала §30, ответы на вопросы

7 .Подведение итогов урока, рефлексия, оценивание знаний учащихся.

8 .Домашнее задание: §30, повторить §25 – 29.

Вода поступает в растение из почвы через корневые волоски и молодые части корней и по сосудам разносится по всей его надземной части. В вакуолях растительных клеток растворены различные вещества. Молекулы этих веществ, растворенные в клеточном соке, оказывают давление на цитоплазму, которая хорошо пропускает воду, но препятствует прохождению через нее растворенных в воде частиц. Давление растворенных в воде веществ на цитоплазму называется осмотическим давлением. Вода, поглощенная растворенными в клеточном соке веществами, также оказывает давление на цитоплазму и растягивает до известного предела эластичную оболочку клетки. Клеточный сок с растворенными в нем веществами постоянно поддерживает растительную ткань в напряженном состоянии, и лишь при большой потере воды, при завядании, это напряжение (тургор) в растении исчезает.

Выделение растением капелек воды - гуттация - демонстрирует наличие корневого давления.

Когда осмотическое давление уравновешено растянувшейся оболочкой, вода не может поступать в клетку. Но стоит клетке потерять часть воды, как оболочка спадается, находящийся в клетке клеточный сок становится более концентрированным и начинает насасывать воду в клетку, пока оболочка снова не растянется и не уравновесится осмотическое давление. Чем больше воды потеряло растение, тем с большей силой вода поступает в клетки. Сила, с которой растение всасывает воду, - сосущая сила - представляет собой разность между осмотическим и тургорным давлением.

Растение непрерывно испаряет воду через устьица. Этим создается возможность нового притока воды к листьям. Присасывающее действие испарения играет большую роль в передвижении воды по растению. Устьица могут раскрываться и закрываться, образовывать то широкую, то узкую щель. На свету устьица раскрываются, а в темноте и при слишком большой потере воды закрываются. В зависимости от этого испарение воды то идет интенсивно, то сильно сокращается. Часть воды все время испаряется через кутикулу, однако это испарение идет гораздо слабее, чем через устьица.

Если срезать стебель растения около самого корня, из пенька начинает сочиться сок. Это показывает, что корень и сам нагнетает воду в стебель. Следовательно, поступление воды в растение зависит не только от испарения воды через листья, но и от корневого давления. Оно перегоняет воду из живых клеток корня в полые трубки омертвевших сосудов. Так как в клетках этих сосудов нет цитоплазмы, вода беспрепятственно движется по ним к листьям, где испаряется через устьица.

Испарение очень важно для растения. С передвигающейся водой разносятся по растению поглощенные корнем минеральные вещества. Испарение снижает температуру растения и тем самым предохраняет его от перегрева. Из каждой тысячи частей поглощенной из почвы воды растение усваивает лишь 2-3 части, а остальные 997-998 частей испаряются. Чтобы образовать 1 г сухого вещества, растение в нашем климате испаряет от 300 г до 1 кг воды.

Пока в почве есть влага, растение растет и развивается нормально. Но вот перестали выпадать дожди, наступает засуха, и растение испытывает недостаток воды и растворимых в ней минеральных веществ; в нем перестает образовываться новое вещество, рост и развитие прекращаются. Кроме того, растение начинает повреждаться от перегрева: на листьях и стебле появляются пятна ожогов. Особенно сильно повреждается растение от ожогов при суховее - сухом горячем ветре. Растение увядает и, если погода не изменится к лучшему, гибнет.

Глубокая вспашка, сохранение влаги в почве, своевременное уничтожение сорняков, севообороты, применение минеральных удобрений и другие агротехнические мероприятия помогают бороться с засухой. Не менее важны правильное семеноводство и создание более устойчивых к засухе сортов, а также использование засухоустойчивых культур. Но основная мера борьбы с засухой (там, где это возможно) - орошение полей.