В чем сходство и различие дыхания и фотосинтеза 9 класс: В чём состоит различие процессов дыхания и фотосинтеза?

10.Дыхание и фотосинтез (общее и различия).

Дыхание – это процесс поглощения растениями кислорода и выделение ими углекислого газа;

Фотосинтез – это процесс образования органических веществ при использовании энергии солнца, углекислого газа и воды, который происходит в клетках зеленых растений.

Дыхание и фотосинтез имеют одинаковые промежуточные продукты: ФГК, ФГА, рибулоза, ПВК, ФЕП, малат и др. Это говорит о возможности переключения с одного процесса на другой. И дыхание, и фотосинтез – это процессы и окислительные, и восстановительные, и распада, и синтеза. Обязательным участником обоих процессов является вода. При фотосинтезе она служит донором водорода для восстановления НАДФ+, а при дыхании окисление веществ может происходить с помощью кислорода воды.

В чем же разница между дыханием и фотосинтезом?

Дыхание – это естественный процесс газообмена, который растения, как все живые организмы, осуществляют с внешней средой.

Дыхание происходит во всех органах растения. Оно осуществляется через устьица, чечевички и трещины в коре деревьев; Процесс дыхания происходит в круглосуточном режиме. Организацией дыхания заняты специальные органеллы клетки – митохондрии; Фотосинтез – это процесс, который невозможен без солнечного света, поэтому он происходит лишь в светлое время суток или при наличии запасенной растениями ранее энергии нашей звезды. Фотосинтез может происходить лишь в клетках растений, которые содержат хлоропласты с пигментом хлорофиллом. Традиционно фотосинтез происходит в листьях, пока они зеленые, в стеблях, в отдельных частях цветка, в плодах; В процессе дыхания клетки растения поглощают атмосферный кислород, используя накопленные орган соед-я (крахмал). При этом происходят расход, трата, уничтожение орган в-ва. В результате дыхания выделяется углекислота, которая возвращается в атмосферу, и вода, которая остается в середине живого организма; В процессе фотосинтеза растение поглощает углекислый газ и использует накопленную воду.

Под действием энергии солнечных квантов происходит о-в-ая реакция, результатом которой является образование орган-х в-в (сахаров/крахмала) и выделение кислорода.

Отличия: Дыхание обеспечивает жизнь самого растения, а выделенный кислород и накопленные в результате фотосинтеза органические вещества дают возможность существовать на Земле гетеротрофным организмам; Дыхание происходит в растениях постоянно, а фотосинтез идет лишь под действием солнечного света; В дыхании задействованы все клетки растения, а в фотосинтезе – лишь зеленые; При дыхании кислород поглощается, а при фотосинтезе – выделяется; В дыхании органические вещества расщепляются, а при фотосинтезе – синтезируются.

Определение интенсивности дыхания зависит от t

Показатели интенсивности дыхания прямо противоположны показателям интенсивности фотосинтеза. Интенсивность дыхания можно определить:

1) по кол-ву выделенного С02; 2) по кол-ву поглощ кислорода; 3) по убыли сухой массы.

Все эти три показателя рассчитываются на единицу массы в единицу времени.

ФОТОСИНТЕЗ И ДЫХАНИЕ | Наука и жизнь

БОЛЬШАЯ НАУКА В МАЛЕНЬКОМ ОГОРОДЕ

Известно, что любое растение «добывает» пищу не только из почвы, но и из воздуха. 95% урожая определяют органические вещества, полученные в зеленых листьях за счет воздушного питания растений — фотосинтеза, и лишь остальные 5% зависят от почвенного или минерального питания.

Тем не менее большинство садоводов основное внимание уделяют прежде всего минеральному питанию. Они регулярно вносят удобрения, рыхлят почву, поливают, забывая о воздушном питании растений. Даже приблизительно нельзя сказать, сколько мы «не добираем» урожая лишь из-за того, что как бы «не замечаем» фотосинтеза.

О масштабах фотосинтеза и его значении в природе можно судить уже по одному количеству солнечной энергии, перехватываемой зелеными листьями и «законсервированной» в растениях. Ежегодно только растения суши запасают в виде углеводов столько энергии, сколько могли бы израсходовать сто тысяч больших городов в течение 100 лет!

О значении и сущности фотосинтеза говорил еще К.

А. Тимирязев в 1878 году в своей знаменитой книге «Жизнь растений». «Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но упал он не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или лучше сказать на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу. В той или иной форме он вошел в состав хлеба, послужившего нам пищей. Он преобразовался в наши мускулы, в наши нервы. Этот луч согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу…» Слова эти не устарели до сих пор. За прошедшие годы они лишь уточнились и дополнились новыми данными о дыхании.

У растений дыхание в основе своей — процесс, противоположный фотосинтезу. Молекула сахара глюкозы окисляется кислородом воздуха до углекислого газа и воды с выделением заключенной в углеводах энергии. Эта энергия идет на осуществление и поддержку всех жизненных процессов: поглощение и испарение воды и минеральных солей, рост и развитие растений.

Именно в освобождении энергии и направлении ее на нужды растений и заключается главный смысл дыхания, которое происходит во всех живых клетках растений.

По сути, дыхание поддерживает саму жизнь на Земле! Но как именно это происходит? За счет какой формы энергии? Не вдаваясь в подробности, скажем лишь, что весь смысл дыхания состоит в образовании аденозинтрифосфорной кислоты или сокращенно АТФ — органического вещества, в состав которого входят азотистое основание аденин, пятиуглеродистый сахар рибоза (вместе они составляют аденозин) и три остатка фосфорной кислоты, соединенные между собой фосфатной связью, при распаде которой и освобождается энергия, необходимая для всего живого на Земле.

Образно это можно сравнить с работой аккумуляторной батареи, которая отдает энергию по потребности и снова заряжается у растений за счет солнечной энергии при фотосинтезе.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Срез листа под микроскопом. По мере поступления воды тонкие наружные стенки клеток растягиваются и тянут за собой более толстые внутренние.

В это время устьица (отверстия) открываются: из листа выделяется кислород, а поступает в него углекислый газ.

Солнце в течение дня меняет свое положение, описывая траекторию дуги примерно 60° зимой и 120° и более летом. Это надо учитывать при выборе места для теплицы.

Живая изгородь высотой не более 1,8 метра, растущая к югу и западу от теплицы, снизит силу преобладающих ветров, не вызывая затенения. Забор с северной стороны, поставленный близко к теплице, не отбрасывает тень.

Установленные на крыше и боковых стенках теплицы форточки улавливают поток холодного воздуха и направляют его вниз к полу. Когда поток нагревается, он поднимается вверх и выходит наружу через форточки, расположенные с подветренной стороны.

‹

›

Открыть в полном размере

Практически выходит, что урожай растений — это разница между фотосинтезом и дыханием: чем выше фотосинтез и ниже дыхание, тем выше урожай, и наоборот. В природе фотосинтез меняется сравнительно мало. Зато дыхание может возрастать в сто и даже тысячу раз. К тому же соотношение между производящими и потребляющими частями растений строится по принципу: один с сошкой (фотосинтез) — семеро с ложкой (дыхание). В самом деле, ведь фотосинтез идет только в листьях и только днем на свету, тогда как дышат растения круглые сутки, а накопление органических веществ (основы урожая) возможно лишь при условии, что фотосинтез намного превышает дыхание. К великому сожалению, это бывает значительно реже, чем хотелось бы.

К тому же все это мы рассматриваем сейчас в несколько упрощенном виде. На самом деле растение — единый целостный организм, в котором все процессы тесно взаимосвязаны, с одной стороны, друг с другом, с другой — с окружающей их внешней средой: светом, теплом, влагой. Влияние внешних условий на любое растение сложно, ведь в природе все условия действуют на растение одновременно. И пока мы не знаем, где же кончается действие одного из них и начинается действие другого и какое именно условие оказывается решающим в данный период роста и развития растения.

Чтобы ответить на этот вопрос и были сооружены огромные оранжереи с полностью управляемым климатом — климатроны. Один из них — климатрон Миссурийского ботанического сада в городе Сент-Луисе (США), построенный видным американским ученым Ф. Вентом. Он установил, что из всех внешних условий решающим фактором роста томатов является ночная температура. Если ночью она поднималась выше 24 или опускалась ниже 16 градусов, плоды вообще не завязывались. Ночная температура оказалась решающей и для урожая картофеля. Клубни лучше всего образовывались при температуре ночью около 12 градусов. Именно поэтому в жаркое лето 1999 года во многих зонах нашей страны, в том числе в Подмосковье, урожай картофеля снизился вдвое по сравнению с прошлыми годами.

Температура часто оказывается едва ли не «главным врагом» будущего урожая, причем не только тогда, когда бывает слишком низкой, но и в тех случаях, когда намного превышает оптимальную. Немецкие ученые X. Лир, Г. Польстер установили, что в ясные солнечные дни для получения урожая наиболее продуктивны ранние утренние часы, когда температура воздуха не превышает 20-25°С. Прирост органической массы в это время в 30 раз больше, чем при более высоких температурах.

И это вполне понятно и объяснимо. Именно в утренние часы фотосинтез достигает своего максимума, тогда как дыхание, сильно зависящее от температуры, становится минимальным. Вот почему растения особенно отзывчивы на утренние поливы. Воды, особенно огурцам, томатам, кабачкам, требуется много и желательно не очень холодной.

В совершенно необычную и непривычную среду попадают растения при выращивании их в закрытом грунте. В условиях теплиц все внешние факторы нередко начинают работать как бы против растений. Пытаясь с помощью обыкновенной пленки защитить растения от холода, мы никак не можем избавить их от перегрева, что сделать намного труднее. Ведь даже весной температура в теплицах иногда превышает оптимальную (около 20 градусов). Что же говорить о периоде апрель — август?

В пасмурные дни теплица невольно превращается для растений в темницу, скупые лучи солнца едва проникают сквозь пленку. Из-за нехватки света фотосинтез резко падает, тогда как дыхание идет своим чередом, нередко перекрывает фотосинтез и заметно снижает будущий урожай.

Другая беда подстерегает растения в теплице в ясные теплые солнечные дни. Теплица превращается в такие дни в раскаленную пустыню. «Перегрев» листьев и нехватка углекислого газа — основного «сырья» для создания углеводов — приводят к резкому падению фотосинтеза. Напомним, что в воздухе содержится всего лишь 0,03% углекислого газа, или 3 части на 10 тысяч частей воздуха, и нехватка этого газа в теплицах в дневные часы — вполне обычное дело. Зато в сто и даже тысячу раз (в зависимости от температуры) возрастает дыхание. Естественно, что в эти часы о накоплении углеводов не может быть и речи. Наоборот, растение теряет даже то, что было накоплено в более благоприятное время.

А что необходимо делать садоводу? Прежде всего, регулярно следить за температурой с помощью размещенных внутри и снаружи теплицы термометров или, что лучше, психрометров (приборов с двумя термометрами, у одного из которых резервуар обтянут влажной материей), позволяющих одновременно наблюдать за температурой и относительной влажностью воздуха, что очень важно. Для защиты от перегрева хорошо иметь с обеих торцовых стен теплицы широкие двери. Вместе со свежим холодным воздухом через приоткрытые двери устремляется в теплицу поток углекислого газа, что заметно повышает фотосинтез, особенно при нехватке света.

Если этого недостаточно, нужны боковые окна, самое простое — прибить пленку внизу с боков к деревянным рейкам и скатывать ее, поднимая на нужную высоту.

Несколько слов о почвенном питании растений. До сих пор многие садоводы считают, что обильный урожай овощей можно вырастить лишь с помощью органических удобрений. Минеральные же удобрения, по их мнению, — сплошные ядовитые нитраты.

Что касается нитратов, то есть очень мудрая заповедь: «Не перекорми!» Вносить удобрений надо столько, сколько необходимо растениям, и не сразу, а дробно, по мере их потребления. Обо всем этом журнал «Наука и жизнь» писал уже много раз (см. № 4, 1992 г.; № 6, 1993 г.; №№ 3, 4, 5, 1999 г.).

В заключение несколько слов о выращивании овощей на балконах и лоджиях. Живем мы в однокомнатной квартире на втором этаже кирпичного дома в Красногорском районе Подмосковья. Вблизи нет зданий и затеняющих деревьев. Размер балкона 3 метра на 70 см. Овощи мы выращиваем по методу американского овощевода доктора Дж. Миттлайдера на смеси опилок с песком. Берем шесть литровых кружек опилок (без стружки), три кружки песка (без глины), две столовые ложки (с верхом) питательной смеси № 1 и одну столовую ложку (с верхом) смеси № 2. Смесь № 1 готовим следующим образом: 5 кг молотого известняка или доломитовой муки смешиваем с 40 г борной кислоты; смесь № 2-3 кг комплексного удобрения «Азофоска» смешиваем с 450 г (два с половиной стакана) сернокислого магния и 3 чайными ложками (без верха) борной и молибденовой кислоты.

Приготовленной смесью набиваем пластмассовые корытца для цветов и тазы с отверстиями 0,5 см в дне и с боков. Для подкормки растений в 1 литре горячей воды растворяем четыре чайные ложки (с верхом) смеси № 2. Всякий раз перед подкормкой берем из приготовленной емкости 100 г раствора и разбавляем его в 10 раз водой. Этого количества хватает на подкормку примерно 10 растений. Частота подкормок: в ясную теплую солнечную погоду — один раз в 7-10 дней, в холодную и пасмурную — два раза в месяц.

В корытцах выращиваем огурцы, в тазах — помидоры, по 1-3 штуки в каждом, в зависимости от размера посуды. Собираем по килограмму помидоров с каждого куста. Выращиваем их в основном из купленной рассады. Правда, в 1999 году сами вырастили рассаду, но несколько запоздали с посевом семян, и из нее выросли «игрушечные» помидоры высотой 40 см, сплошь усыпанные ярко-красными плодами, каждый размером со сливу. Но они были так красивы, что многие прохожие невольно останавливались, чтобы полюбоваться на это чудо.

На каждом балконе — свои условия для выращивания растений, и нельзя заранее сказать, что с северной стороны все овощи будут расти плохо, а с южной — наоборот, хорошо. Необходимое условие на все случаи: остекленные лицевая и тем более торцовая стороны балкона должны открываться на всю их ширину. Если этого нет, лучше оставить балкон или лоджию неостекленными, а в холодную погоду вносить растения в комнату.

• САДОВОДУ — НА ЗАМЕТКУ

Многие новые сорта овощных культур позволяют избежать несоответствия своих требований реальным условиям выращивания. Так, устойчивы: к недостатку освещенности — гибриды томата F₁ Оля, баклажана F₁ Плутон, сорта салата Балет, Келтик; к пониженным температурам — сорта тыквы Улыбка, петрушки Берлинская, свеклы Детройт, редьки Чернавка, огурца Сириус, гибриды томатов F₁ Леля, F₁ Оля; к засухе — гибриды огурца F₁ Мазай, сорта редиса Злата, баклажана Квартет.

Фотосинтез против клеточного дыхания — разница и сравнение

Фотосинтез и дыхание являются реакциями, которые дополняют друг друга в окружающей среде. На самом деле это одни и те же реакции, но протекающие в обратном порядке. В то время как при фотосинтезе углекислый газ и вода дают глюкозу и кислород, в процессе дыхания глюкоза и кислород дают углекислый газ и воду.

Они хорошо работают, так как живые организмы снабжают растения углекислым газом, который подвергается фотосинтезу и образует глюкозу, а эти растения и бактерии выделяют кислород, необходимый всем живым организмам для дыхания.

Сравнительная таблица

Градиент

Таблица сравнения клеточного дыхания и фотосинтеза

	Клеточное дыхание	Фотосинтез
Производство АТФ	Да; Теоретический выход составляет 38 молекул АТФ на глюкозу, но фактический выход составляет всего около 30-32.	Да
Реагенты	C6h22O6 и 6O2	6CO2 и 12h3O и световая энергия
Требуется солнечный свет	Солнечный свет не требуется; клеточное дыхание происходит постоянно.	Может происходить только при наличии солнечного света
Химическое уравнение (формула)	6O2 + C6h22O6 —> 6CO2 +6h3O + АТФ (энергия)	6CO2 + 12h3O + свет —> C6h22O6 + 6O2 + 6h30
Процесс	Производство АТФ путем окисления органических соединений сахара. [1] гликолиз: расщепление сахаров; происходит в цитоплазме [2] Цикл Кребса: происходит в митохондриях; требует энергии [3] Цепь переноса электронов — в митохондриях; превращает О2 в воду.	Производство органического углерода (глюкозы и крахмала) из неорганического углерода (двуокиси углерода) с использованием АТФ и НАДФН, образующихся в светозависимой реакции
Судьба кислорода и углекислого газа	Кислород поглощается, а углекислый газ выделяется.	Углекислый газ поглощается, а кислород выделяется.
Требуется или высвобождается энергия?	Поэтапно высвобождает энергию в виде молекул АТФ	Требуется энергия
Основная функция	Разложение пищи. Высвобождение энергии.	Производство продуктов питания. Захват энергии.
Химическая реакция	Глюкоза расщепляется на воду и углекислый газ (и энергию).	Углекислый газ и вода соединяются в присутствии солнечного света с образованием глюкозы и кислорода.
Ступени	4 стадии: гликолиз, реакция связывания (окисление пирувата), цикл Кребса, электрон-транспортная цепь (окислительное фосфорилирование).	2 стадии: светозависимая реакция, светонезависимая реакция. (также известный как легкий цикл и цикл Кальвина)
Что приводит в действие АТФ-синтазу	Градиент протонов H+ через внутреннюю мембрану митохондрий в матрикс. Высокая концентрация Н+ в межмембранном пространстве.	H+ через тилакоидную мембрану в строму. Высокая концентрация H+ в просвете тилакоидов
Продукты	6CO2 и 6h3O и энергия (АТФ)	C6 h22 O6 (или G3P) и 6O2 и 6h30
Что перекачивает протоны через мембрану	Цепь переноса электронов. Электрохимический градиент создает энергию, которую протоны используют для движения, пассивно синтезируя АТФ.	Электронотранспортная цепь
В какой органелле встречается?	Митохондриальный гликолиз (цитоплазма)	Хлоропласты
Конечный рецептор электронов	O2 (газообразный кислород)	НАДФ+ (формы НАДФН)
Встречается в каких организмах?	Встречается во всех живых организмах (растениях и животных).	Встречается в растениях, простейших (водорослях) и некоторых бактериях.
Источник электронов	Глюкоза, NADH+, FADh3	Окисление h3O в PSII
Катализатор – вещество, увеличивающее скорость химической реакции	Для реакции дыхания катализатор не требуется.	Реакция протекает в присутствии хлорофилла.
Высокая потенциальная энергия электрона	От разрыва связей	Из световых фотонов.

Определения фотосинтеза и дыхания

Фотосинтез — это процесс у фотоавтотрофов, который превращает углекислый газ в органические соединения в присутствии солнечного света. Дыхание — это набор метаболических реакций, протекающих в клетках живых организмов и превращающих питательные вещества, такие как сахар, в АТФ (аденозинтрифосфат) и отходы.

Участвующие процессы

Процессы фотосинтеза подразделяются на основе потребности в солнечном свете, а процессы дыхания подразделяются на основе потребности в кислороде. Следовательно, при фотосинтезе у вас есть реакции, зависящие от света, и реакции, зависящие от темноты, в то время как при дыхании есть аэробное дыхание и анаэробное дыхание.

В светозависимых реакциях фотосинтеза ультрафиолетовый свет воздействует на пигменты хлорофилла, которые возбуждают электроны, что приводит к отделению молекул кислорода от углекислого газа. В темных реакциях молекулы углерода, теперь независимые от кислорода, превращаются в углеводы и сохраняются в клетках растений в качестве источника энергии и пищи. При аэробном клеточном дыхании кислород используется для преобразования органических соединений в энергию, а при анаэробном дыхании органические соединения преобразуются в энергию без использования кислорода.

Место реакций

Фотосинтез происходит в хлоропластах и ​​органеллах растительной клетки. Дыхание происходит в цитоплазме и митохондриях клетки живого организма.

Кинетика реакции

Акцептором электронов при фотосинтезе является НАД+, тогда как при дыхании акцептором электронов является НАДН. В реакции клеточного дыхания при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ.

Видео, сравнивающее Фотосинтез и Дыхание

Ссылки

• Википедия: Фотосинтез
• Википедия: Клеточное дыхание

• Подписаться
• Поделиться
• Укажите
• Авторы

Поделитесь этим сравнением:

Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:

«Фотосинтез против клеточного дыхания». Diffen.com. Diffen LLC, н.д. Веб. 27 апреля 2023 г. < >

Связь между фотосинтезом и дыханием

Связь между фотосинтезом и дыханием

Все живые существа, включая растения, людей и животных, полагаются на цикл фотосинтеза и дыхания, чтобы выжить. Животные и люди дышат кислородом, который растения создают в процессе фотосинтеза. Затем кислород переносится кровью к клеткам, где он используется для дыхания, а углекислый газ, образующийся в процессе дыхания, выделяется людьми или другими животными и поглощается растениями, чтобы помочь им получить энергию, необходимую для роста. Этот бесконечный цикл обычно поддерживает жизнь на Земле.

Объяснение фотосинтеза и дыхания

Двумя процессами, которые порождают друг друга, являются фотосинтез и клеточное дыхание.

Продукты одной системы являются реагентами другой из-за взаимосвязи фотосинтеза и клеточного дыхания. Чтобы создать глюкозу и кислород, фотосинтез использует энергию солнечного света, воды и углекислого газа. Кислород и глюкоза используются в клеточном дыхании для создания углекислого газа и воды. Уравнение фотосинтеза является обратным уравнением клеточного дыхания.

Цикл клеточного дыхания и фотосинтеза необходим для выживания людей, животных и растений. Люди и другие животные дышат кислородом, который растения производят во время фотосинтеза, чтобы кровь могла переносить его к клеткам, где он используется для дыхания. Растения поглощают углекислый газ, выделяемый организмом при дыхании, и используют его для своего роста и развития.

Связь между фотосинтезом и дыханием

Растения и другие фотосинтезирующие существа производят энергию в процессе фотосинтеза, тогда как клетки используют энергию в процессе клеточного дыхания. Между этими двумя процессами есть несколько общих черт, несмотря на их различия. Например, энергетическая валюта, АТФ, производится и используется в обоих процессах.

Дыхание — это химическое изменение

Поскольку образуются углекислый газ и вода, дыхание — это химическое изменение. Кроме того, масса изменяется по мере того, как кислород окисляет глюкозу и выделяется тепло. Это изменение является постоянным. Эти данные свидетельствуют о том, что дыхание связано с химическими изменениями. Таким образом, дыхание представляет собой химическое изменение.

Фотосинтез — это химический процесс

Растения используют процесс фотосинтеза для преобразования энергии света в химическую энергию. Происходит химическая реакция – синтез глюкозы и кислорода из воды и углекислого газа. Очевидно, что фотосинтез включает химический сдвиг, поскольку происходят новые химические реакции. Таким образом, фотосинтез также является химическим процессом.

Процесс фотосинтеза

Сходства между фотосинтезом и дыханием

• Оба процесса связаны с производством энергии.

• Оба процесса включают обмен газов.

• Оба действия происходят в органелле клетки, которая когда-то считалась эндосимбиотическим существом.

• Оба включают цепь переноса электронов и процесс восстановления-окисления.

• Обе процедуры производят и используют АТФ.

Дети могут попрактиковаться в рабочих листах по фотосинтезу и дыханию, чтобы лучше понять тему.

Резюме

Баланс кислорода и углекислого газа поддерживается за счет цикла фотосинтеза и дыхания. Кислород, необходимый для замены кислорода, потерянного живыми существами при дыхании, производится в результате фотосинтеза. Одним из реагентов, необходимых растениям для осуществления фотосинтеза, является углекислый газ, образующийся при дыхании.

Существует положительная связь между фотосинтезом и клеточным дыханием. Без фотосинтеза не может происходить клеточное дыхание, а фотосинтез не может происходить без участия первого.

Дата последнего обновления: 23 апреля 2023

•

Всего просмотров: 77.1k

•

Просмотров сегодня: 0.45k

Недавно обновленные страницы

900 02 Виды транспорта для детей

Фамилии и имена родственников для детей

Флаги стран — читать на английском теперь весело!

Вулкан для детей.