Лучшая on-line библиотека для начинающих и профессионалов!
Важнейшее свойство живой материи – обмен веществ. Все жизненные процессы совершаются при приеме, переработке и выделении неорганических и органических веществ. При этом живые существа нуждаются для своего питания в уже имеющихся органических соединениях. В отличие от них растения могут сами синтезировать органическую субстанцию из неорганических веществ. Для этого им нужны в качестве исходных веществ вода, углекислый газ, катионы K+, Ca++, Mg++ и Fe++, анионы NO3-, SO4--, PO4--, а также в очень небольших количествах бор, ванадий, йод, кобальт, марганец, медь, молибден и цинк, которые называются микроэлементами. При этом рост растения определяет минимум одного из этих веществ. Так, при недостатке двухвалентного железа листья желтеют, а само растение отстает в росте и ни прекрасное освещение, не благоприятнейший состав грунта здесь не поможет.
80–90% массы травянистой части высших растений состоит из воды. Она пропитывает все клетки растения, транспортирует по его сосудам питательные вещества и является одним из исходных материалов для фотосинтеза. Водопроводная вода, в которой аквариумисты содержат растения, почти всегда содержит в растворенной форме все необходимые им для питания вещества.
Погруженные в воду растения, в отличие от наземных, могут поглощать воду не только корнями, но всей своей поверхностью. По способу усваивания воды с растворенными в ней питательными веществами аквариумные растения можно подразделить на 3 типа:
Органическая жизнь растений связана с углеродом, на который приходится 5–10% массы свежих травянистых растений. Он является составной частью углеводов, которые растения вырабатывают в процессе ассимиляции углерода. При этом процессе листья под действием света из воды и растворенного в ней углекислого газа вырабатывают углеводы и кислород, который выделяют в воду. В это время улавливается энергия света, которая накапливается в растении в виде химической энергии и затем используется для различных целей. В воде богатой кальцием некоторые растения, как например элодея, могут у молекул гидрокарбоната кальция отнимать весь СО2 и использовать его для фотосинтеза. При этом на верхней стороне листьев в виде белого настила откладывается карбонат кальция и происходит так называемое биогенное умягчение воды.
Химические процессы, происходящие при фотосинтезе, сильно упрощая, можно выразить следующей формулой:
6CO2 + H2O + энергия света => C6H12O6 + 6O2.
Действительный ход реакции еще изучается и о нем пока нет полной ясности. Известно, что идут три частичные реакции и в одной из них образуются среди прочего ионы ОН- и освобождается кислород, который иногда можно увидеть в виде маленьких пузырьков, поднимающихся к поверхности воды.
При очень интенсивном процессе фотосинтеза в аквариуме, густо засаженном растениями, в воде сильно уменьшается содержание СО2 и, следовательно, повышается рН. Причем его дневное изменение может достичь 1–2 единиц, что нужно учитывать при подборе растений.
Фотосинтез происходит в листе растения, в его хлоропластах, содержащих зеленый пигмент хлорофилл. Наиболее интенсивно хлорофилл поглощает красные лучи с длиной волны 650–680 нм и сине-фиолетовые с длиной волны 470 нм. Фотосинтез состоит из световой и темновой фазы. При световой фазе образуются первичные продукты, которые с помощью ферментов преобразуются до конечных продуктов при темновой фазе. На интенсивность фотосинтеза влияют различные факторы, в том числе освещенность, спектральный состав света, температура воды и количество углекислого газа, причем все они действуют совместно и нехватка одного из них не может быть восполнена избытком других.
Для роста и фотосинтеза разным видам растений нужна не одинаковая освещенность. Различают светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые растения, которые занимают промежуточное положение между двумя первыми.
Рост растения, цветение плодоношение и другие процессы требуют затраты энергии, которая приобретается благодаря дыханию. Оно производится всеми живыми клетками растения и идет непрерывно, днем и ночью. Растения, потребляя кислород, окисляют им углеводы, в результате чего образуются углекислый газ и вода, и выделяется энергия:
С2Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + энергия.
Наземные растения используют для дыхания кислород воздуха, погруженные же в воду – кислород, растворенный в воде, а также собранный днем в процессе фотосинтеза и находящийся в растении. При нехватке кислорода растение может ограниченное время дышать и вырабатывать энергию, правда, ограниченное количество почти в 30 раз меньшее, чем при обычном дыхании, используя кислород молекул углеводов и воды, но при этом образуется этиловый спирт, который ядовит для растений. Рост растения заключается в размножении клеток и увеличении их объема. На вершине стебля имеется конус нарастания (точка роста), в котором и происходит деление клеток. Под конусом нарастания образуются зачатки листьев и почек.
Тропические и субтропические растения растут преимущественно ночью. У некоторых видов растений (например, апоногетон) ярко выражен период покоя, во время которого растение на определенный период прекращает свой рост и может сбросить листья.
В зависимости от реакции на продолжительность светового дня растения подразделяют на:
На сайте blog.presentland.ru можно узнать все о часах. Часовая тема интересна, многие увлеченные этим предметом люди не могут дня прожить, чтобы не обсудить какой-нибудь мудреный швейцарский механизм или особенный звук часов XIX века с боем.