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식물은 밤에 호흡을 위해 어떻게 O₂를 얻습니까?

식물은 밤에 호흡을 위해 어떻게 O₂를 얻습니까?



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내가 틀리지 않으면 기공은 밤에 닫힙니다. 결과적으로 나는 식물이 어떻게 O를 얻을 수 있는지 상상하기 어렵습니다.2 밤에는 호흡이 필요합니다. 나는 식물이 O를 생산할 수 있다고 생각했습니다.2 어떤 화학 반응을 통해 내부적으로. 이러한 반응에는 H 분열이 포함될 수 있습니다.2O는 뿌리를 통해 두 개로 흡수됩니다. 아니면 O2 식물 조직을 통해 충분히 잘 확산됩니다.

식물은 어떻게 O를 얻습니까?2 밤에 호흡을 위해?


모든 식물이 밤에 기공을 닫는 것은 아닙니다. 주목할만한 예외는 기공을 닫은 상태로 유지하는 돌나물 산 대사(CAM) 식물입니다. 그리고 그 동안 열어 . 이것은 Xerophytes의 일반적인 진화 전략입니다.

또한 C3 및 C4라는 2가지 다른 유형의 대사 경로가 있습니다. 결과적으로 우리는 C3 및 C4 식물이라고 불리는 것을 얻습니다. 이 식물은 그것이 사용하는 주요 대사 경로를 적절하게 나타냅니다.

또한 식물 세포는 모든 생명체와 마찬가지로 해당 분해에 의해 산소 없이 에너지를 생산할 수 있습니다. 또한 기공이 닫히면 산소 호흡이 완전히 차단되지 않고 제한됩니다. 마지막으로 밤에는 식물의 신진대사가 감소한다는 사실에 주목하는 것이 중요할 수 있습니다.

전체 공개, 저는 식물학자가 아닙니다. 눈에 띄는 오류가 있으면 알려주십시오.


여기서 문제는 귀하의 가정에 있습니다.

밤에는 기공이 닫힙니다.

대부분의 (C3) 식물은 실제로 밤에 기공을 닫고 아침에 청색광을 감지하면 기공을 여는데도 불구하고 기공이 완전히 닫히지 않아 허용되지 않을 정도로 닫히지 않습니다. 어느 컨덕턴스.

Snyder(2003)에 따르면:

C3 및 C4 식물의 경우 기공 폐쇄는 탄소 획득 기회가 없는 밤에 증산 수분 손실(E)을 최소화한다는 것이 일반적으로 인정됩니다. 그러나 일부 종은 밤에 상당한 기공 전도도(g)와 E를 유지한다는 증거가 증가하고 있습니다. 애기장대, 베툴라, 브라시카, 크리소탐누스, 프락시누스, 피시아, 로사, 사르코바투스, 그리고 틸리아 모두 가스 교환 측정을 기반으로 하는 상당한 야간 시간 g를 가지고 있습니다.

따라서 이 식물은 O를 흡수합니다.2 밤에.

원천:

  • Snyder, K. (2003). C3 및 C4 종의 야간 컨덕턴스: 식물은 밤에 물을 잃습니까? 실험식물학, 54(383), pp.861-865.

당신은 틀리지 않습니다. 식물은 물의 광분해(빛 차단)에서 얻은 산소를 사용하여 세포 호흡을 유도할 수 있습니다. 1 $C_6H_{12}O_6$(포도당)이 생산될 때마다 6 $CO_2$와 12 $H_2O$가 소모됩니다. 또한 $H_2O$ 6개와 $O_2$ 6개도 생성됩니다. 그러나 식물이 산소를 받는 주된 방법은 기공을 통해 이산화탄소를 받는 것과 같은 방식입니다.

그러나 나는 Niobe의 CAM 플랜트의 요점을 강조하고 싶습니다. CAM 식물은 낮에는 기공을 닫고 밤에는 열어 $CO_2$를 수집함으로써 덥고 건조한 조건에 적응했습니다.


예, 식물은 잎뿐만 아니라 줄기와 뿌리를 통해 호흡하여 토양과 표면 근처에 존재하는 산소를 얻는 데 도움이 되며 그 외에 다른 방법으로 식물이 O2를 얻을 수 있는 많은 방법이 있기 때문에 여러분 각자가 옳습니다. 광분해가 있다.


식물은 어떻게 호흡합니까?

호흡 과정은 모든 생물이 생존을 위해 사용하기 때문에 중요합니다. 이것은 식물 세포에도 해당됩니다. 인간과 동물과 마찬가지로 호흡 과정이 필요합니다. 식물은 세포 호흡 과정을 통해 호흡합니다. 즉, 토양에서 얻은 영양분을 사용하여 에너지로 전환합니다. 이 에너지는 모든 세포 활동에 연료를 공급하는 데 사용됩니다. 이 과정은 광합성과 다릅니다.

광합성은 식물이 빛 에너지를 화학 에너지로 변환하는 과정입니다. 그들은 이 에너지를 포도당에 저장하여 나중에 호흡에 사용합니다. 그래서 차이점은 호흡하는 동안 식물은 세포를 유지하기 위해 다양한 영양소를 소비하고 광합성 중에는 음식을 만든다는 것입니다.


식물은 밤에 호흡을 위해 어떻게 O₂를 얻습니까? - 생물학

센스메이킹 체크리스트

전국의 교사와 가족들은 학생들에게 다음과 같은 기회를 제공해야 하는 새로운 현실에 직면해 있습니다. ~하다 원격 및 가정 학습을 통한 과학. NS 매일 할 NSTA가 이러한 노력을 통해 교사와 가족을 지원하는 방법 중 하나입니다. 매주 NSTA는 교사와 가족이 학생들을 진정성 있고 관련성 있는 과학 학습에 참여시키는 데 사용할 수 있는 센스메이킹 작업을 공유합니다. 우리는 가족들이 가족 과학 학습에 시간을 할애할 것을 권장하며(과학은 사회적 과정입니다!) 학생과 가족이 과학 학습과 건강하고 안전하게 유지해야 하는 일상적인 책임 사이에서 균형을 찾도록 돕는 데 전념하고 있습니다.

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소개

밤새도록 식물이 무엇을 하는지 궁금해 한 적이 있습니까? 그들은 자고 있습니까? 그들은 전혀 아무것도합니까? 학생들은 식물이 광합성을 통해 빛 에너지를 포착한다는 것을 이해할 것입니다. 그러나 그들은 식물이 광합성의 결과로 생성된 유기 분자로부터 사용 가능한 에너지를 방출하기 위해 세포 호흡을 수행해야 한다는 것을 이해하지 못할 수도 있습니다. 어떤 학생들은 식물이 광합성만 한다고 생각할 수도 있고, 다른 학생들은 식물이 낮에는 광합성을 하고 밤에는 호흡을 한다고 생각할 수도 있습니다.

오늘의 과제, 식물은 어둠 속에서 무엇을합니까?, 광합성과 호흡 과정에 대한 학생들의 이해를 바탕으로 이 두 과정 간의 관계에 대한 아이디어를 명확히 하는 데 도움이 될 것입니다. 학생들은 이미 완료된 조사에서 데이터를 다운로드 및 분석하고 패턴의 사고 도구를 사용하여 식물이 밤새도록 하는 일에 대한 설명을 구성합니다. 학생들이 조사 계획 및 수행의 지식과 기술을 개발하고 사용할 기회가 필요하지만, 오늘날의 Daily Do는 과학자로서의 학생이 직접 조사를 수행하지 않고도 센스메이킹에 참여할 수 있는 방법의 한 예입니다.

현상에 참여하기

학생들에게 "식물이 밤새도록 무엇을 하는지 궁금해 한 적이 있습니까?"라고 질문하십시오. 학생들에게 밤에 식물이 하는 일에 대해 독립적으로 생각하고 아이디어를 기록할 시간을 준 다음 아이디어를 파트너와 공유하도록 요청하십시오. 학생들에게 호기심을 불러일으키는 아이디어나 파트너가 공유한 질문을 학급에서 나누라고 합니다.

빛과 어둠을 공유하다" 학생들과 함께 형성 평가 조사. 원격 학습 시나리오에서 이 Daily Do를 완료하는 경우 이 Google 문서 버전의 Light and Dark 형성 평가 프로브를 학생들과 공유하는 것이 좋습니다. 학생들에게 "가장 공감하는 친구는 누구입니까?"라고 질문합니다. 형성 평가 조사를 완료하기 위해 학생들에게 독립적인 사고 시간을 제공합니다. 학생들에게 과학 공책에 아이디어를 기록하도록 요청하고 학생들이 단어, 그림 및/또는 기호를 사용하여 생각을 전달하도록 권장합니다. 학생들에게 조사를 치워 달라고 요청한 다음(학생들에게 나중에 조사로 돌아올 것이라고 확신을 줌) 어떤 친구의 주장을 선택했는지 투표할 수 있습니다. 학생들에게 스티커 메모에 자신의 주장을 적고 교실 벽에 막대 차트를 만들도록 요청하는 것을 고려하십시오. Mentimeter 또는 Socrative와 같은 무료 디지털 도구를 사용하여 학생들에게 투표할 수도 있습니다.

학생들에게 “어떤 친구가 가장 좋은 주장을 하고 있는지 어떻게 알 수 있습니까?”라고 질문합니다. 학생들이 아이디어를 내기가 어렵다면 광합성과 호흡에 대한 화학 반응식을 제공하십시오.

  • 광합성: 6H 2 오 + 6CO 2 + 빛 에너지 → C 6 시간 12 영형 6 + 6O 2
  • 세포 호흡: C 6 시간 12 영형 6 + 6O 2 → 6시간 2 오 + 6CO 2 + 에너지

학생들이 계속 어려움을 겪는다면, "광합성 및/또는 세포 호흡이 일어나는지 확인하기 위해 무엇을 측정할 수 있습니까?"라고 질문하십시오.

학생들은 각 프로세스의 입력 또는 출력을 측정하는 방법에 대해 다양한 아이디어를 공유할 수 있습니다. 실질적으로 가스(O 2 또는 CO 2 ) 소비되거나 방출되는 것은 측정하기 가장 쉽습니다. 이 작업에서 우리는 이러한 가스의 양의 변화를 측정하기 위해 센서를 사용한 조사 데이터를 분석하기 시작했습니다.

학생들에게 "이 조사를 수행할 수 있는 상황이 아닐 수도 있지만 우리가 제안하는 조사와 유사한 조사에서 수집된 공개 데이터를 분석할 수 있습니다."라고 말합니다.

식물이 어둠 속에서 하는 일 조사하기

교사 지도: 학생들은 Vernier의 무료 소프트웨어 Graphical Analysis 4를 사용하여 Vernier의 실험 및 샘플 데이터 라이브러리에서 데이터를 분석해야 합니다. 이 데이터 세트는 Vernier 프로브웨어를 사용하여 수집되었으며 교실에서 학생들이 동일한 실험을 수행하여 유사한 결과를 얻을 수 있었습니다. Vernier 데이터 및 분석 소프트웨어 다운로드 및 사용에 대한 지원은 Vernier 데이터 및 소프트웨어 사용 비디오를 시청하십시오.

학생들에게 광합성 및 호흡 조사 유인물을 제공하고 절차를 읽도록 요청하십시오. 식물이 어둠 속에서 에너지를 얻는 방법의 슬라이드 1과 2를 사용할 수 있습니다. 조사 설정을 안내하는 프레젠테이션입니다. 다음 질문을 사용하여 절차에 대한 학생들의 이해를 명확히 하기 위해 토론을 안내합니다.

  • 데이터 세트 1을 수집하기 위해 챔버를 호일로 감싸는 이유는 무엇입니까?
  • 데이터 세트 2를 수집하는 데 조명이 필요한 이유는 무엇입니까?
  • 데이터 세트 2를 수집하는 데 방열판이 필요한 이유는 무엇입니까?
  • 신선하고 탱글한 시금치 잎을 갖는 것이 왜 중요한가요?
  • 광합성이 일어나고 있는지 어떻게 알 수 있습니까?
  • 세포 호흡이 일어나고 있는지 어떻게 알 수 있습니까?

학생들이 동의한 주장에 따라 가설 그래픽 구성 도우미(슬라이드 3)를 완성하게 합니다. 학생 그룹이 많은 경우 선택한 주장에 따라 학생을 파트너로 지정할 수 있습니다. 이 그래픽 오거나이저는 Argument-Driven Inquiry의 교육 자료에서 채택되었습니다. 학생들에게 먼저 소그룹에서 자신의 예측과 추론을 공유한 다음 반원들과 나누게 합니다.

교사 지침에 제공된 표 식물은 어둠 속에서 무엇을 하나요? "빛과 어둠" 형성 평가 프로브에서 각 친구의 주장을 기반으로 예상 결과를 요약합니다.

데이터 분석

학생들에게 실험 및 Graphical Analysis 4 소프트웨어에서 데이터를 다운로드하도록 지시합니다. 학생들에게 8, 13, 14단계를 참조하여 데이터 세트에 대한 데이터를 분석하고 광합성 및/또는 호흡 속도를 결정하게 합니다. 학생들에게 광합성 및 호흡 조사 유인물에서 지시한 대로 곡선 맞춤 도구를 사용하고 유인물의 데이터 표에 속도를 기록하게 합니다.

조사 유인물에 나열된 단계 외에도 다음 단계를 수행하면 그래프를 더 쉽게 읽고 해석할 수 있습니다.

  1. 오른쪽 상단의 "보기 옵션" 버튼을 클릭합니다. 버튼은 작은 테이블처럼 보입니다.
  2. "표"를 클릭하십시오.
  3. 각 데이터 세트 제목 옆에 있는 세 개의 점을 클릭합니다.
  4. "데이터 세트 이름 바꾸기"를 클릭하십시오.
  5. 데이터 세트 1을 "Dark"로, 데이터 세트 2를 "Light"로 이름을 바꿉니다.
  6. "보기 옵션" 버튼을 클릭하고 "2 그래프"를 클릭하십시오.
  7. 각 그래프에 대해 그래프 도구 버튼을 클릭하고 "그래프 범례"를 켭니다.

최종 그래프는 아래 스크린샷의 그래프와 같아야 합니다.

학생들에게 파트너와 협력하여 다음 질문에 답하고 자신의 생각을 과학 공책에 기록하게 하십시오.

  • O의 양은 어떻게 됩니까? 2 빛의 시간에 따라 변화? 어두운 데에서?
  • CO의 양이 어떻게 2 빛의 시간에 따라 변화? 어두운 데에서?
  • 그래프에 표시된 데이터에서 어떤 패턴을 관찰합니까?
  • 시간이 지남에 따라 변화율은 어떻게 변합니까? 이러한 변화율을 수학적으로 어떻게 나타낼 수 있습니까?

청구 수정

광합성 및 호흡 조사 유인물에서 질문 1-4를 사용하여 학생들이 현상을 이해하는 데 도움이 되도록 토론을 안내합니다.

  1. CO에 대한 비율 값 중 하나였습니다. 2 양수? 그렇다면 이것의 생물학적 의미는 무엇입니까?
  2. O에 대한 비율 값 중 하나였습니다. 2 음수? 그렇다면 이것의 생물학적 의미는 무엇입니까?
  3. 잎에서 세포 호흡이 일어났다는 증거가 있습니까? 증거는 무엇입니까?
  4. 잎에서 광합성이 일어났다는 증거가 있습니까? 증거는 무엇입니까?

교사 지침: 질문 5 및 확장은 "에 답하기 위해 필요하지 않습니다. 식물은 어둠 속에서 무엇을 합니까?” , 그러나 그들은 더 많은 의미를 만드는 기회로 이어질 수 있습니다.

학생들에게 가설 그래픽 구성기로 돌아가서 먼저 개인 또는 쌍으로 이 질문에 답하게 하십시오. 그런 다음 학생들이 전체 그룹과 공유하게 합니다.

  • 결과가 선택한 주장을 지지하거나 반박합니까?
  • 결과가 다른 주장과 일치합니까?

학생들에게 “우리가 평가하고 있는 주장을 다시 살펴봅시다. 데이터 분석을 기반으로 가장 정확한 주장을 결정할 수 있습니까? 우리가 어떻게 알아?" 식물이 호흡을 수행하지만 어둠 속에서 광합성은 하지 않는다는 주장에 대한 합의를 도출하기 위해 토론을 촉진합니다.

학생들은 여전히 ​​식물이 호흡을 수행하는 이유를 궁금해할 것입니다. 그들에게 "다음에 이 질문을 조사해야 할까요?"라고 물어보십시오. (이 질문은 앞으로 나올 Daily Do에서 조사할 예정입니다.)

NSTA가 만들었습니다. 식물은 어둠 속에서 무엇을합니까?? 이 작업을 사용하는 교사와 가족을 지원하기 위한 리소스 모음. NSTA 회원인 경우 페이지 상단 근처에 있는 내 라이브러리에 추가를 클릭하여 이 컬렉션을 라이브러리에 추가할 수 있습니다.

NSTA Daily Do는 개방형 교육 리소스(OER)이며 교육자와 가족이 학생들에게 원격 및 가정 과학 학습을 제공하는 데 사용할 수 있습니다. NSTA Daily Dos의 전체 컬렉션에 액세스합니다.


식물은 밤에 호흡을 위해 어떻게 O₂를 얻습니까? - 생물학

식물은 어떻게 그리고 왜 호흡합니까?

모든 살아있는 유기체는 포도당에서 에너지를 방출하고 화학, 삼투 및 기타 작업을 위해 ATP 형태로 사용할 수 있도록 호흡을 한다는 것을 알고 있습니다.

식물도 예외는 아닙니다. 그들은 필요한 에너지를 공급하기 위해 거의 항상 호흡해야 합니다. 그들은 이러한 목적을 위해 광합성에서 생성된 ATP를 사용할 수 없습니다.

식물은 해당과정, 크렙스 회로, 산화적 인산화 등을 사용하여 정상적인 방식으로 호흡합니다.

종종 호흡은 광합성이 호흡이 흡수하는 것보다 더 빨리 산소를 생성하고 광합성이 호흡이 생성하는 것보다 더 빨리 이산화탄소를 사용한다는 사실에 의해 가려집니다. 광합성이 중단되었을 때 호흡의 완전한 효과가 명백해지는 것은 어둠 속에서뿐입니다.

식물은 매우 낮은 농도로 존재하는 토양에서 미네랄 염을 흡수하기 위해 에너지가 필요합니다. 이것은 식물 내부에 미네랄을 집중시키기 위한 작업(에너지)이 필요합니다. 물에 잠긴 토양(산소가 부족한)에서 자라는 식물은 뿌리에서 호흡할 수 없으며 곧 미네랄(노란 잎과 같은) 부족 증상을 나타냅니다. (쌀은 물 위의 산소가 뿌리까지 내려갈 수 있도록 하는 움푹 들어간 줄기가 있어 "논"에서 잘 자라기 때문에 흥미롭습니다.)

물은 부분적으로 에너지의 도움으로 식물로 흡수되지만, 물 흡수를 위한 대부분의 에너지는 물을 위로 "흡인"하는 잎에서 증발한 결과입니다. 그러나 죽은 체관 세포가 당을 운반하지 않기 때문에 식물 주위에서 당을 이동시키는 데 에너지가 필요한 것으로 보입니다.

복잡한 화학 물질(단백질과 같은)은 단순한 화학 물질로 만들기 위해 에너지가 필요합니다. 다시 식물은 이를 수행하기 위해 에너지 공급이 필요합니다.


관련 생물학 용어

  • 탄소 순환 – 탄소 원자가 식물 및 기타 광독립영양생물에 의해 당으로 "고정"되어 설탕을 분해할 때 폐기물로 동물이 내쉬는 것에 이르기까지 살아있는 생태계를 통해 이동하는 주기.
  • 탄소 고정 – CO에서 탄소 원자가 생성되는 과정2 대기 중으로부터 생물이 장기간 연료 및 건축 자재로 사용할 수 있는 단순당으로 통합됩니다.
  • 광합성 – 식물이 태양의 에너지를 활용하여 생명의 기능을 수행하는 과정.

1. 왜 CAM은 때때로 “C4"탄소 고정?
NS. 4가 3보다 낫기 때문입니다.
NS. 포도당 한 분자를 생성하는 데 CAM 주기가 4회 필요하기 때문입니다.
씨샵. CAM 탄소 고정은 4개의 탄소 원자를 포함하는 당인 말산염을 사용하기 때문입니다.
NS. 위의 어느 것도 아닙니다.

2. 다음 중 CAM 광합성을 가장 많이 사용하는 식물은?
NS. 온대림에 서식하는 식물.
NS. 열대 우림에 서식하는 식물입니다.
씨샵. 북극 툰드라에 서식하는 식물.
NS. 사막에 사는 식물.

3. 통성 CAM 식물이란 무엇입니까?
NS. 탄소를 고정하기 위해 CAM만을 사용할 수 있는 식물.
NS. 탄소를 고정하기 위해 CAM을 사용할 수 없는 식물.
씨샵. 필요할 때 CAM을 사용할 수 있지만 탄소를 고정하기 위해 다른 방법을 사용할 수도 있는 식물.
NS. 위의 어느 것도 아닙니다.


식물은 어떻게 자라나요 - 식물 생명의 생물학

식물은 특히 식물이 어떻게 자라는지 궁금할 때 놀랍습니다. 지상 및 수중 식물을 포함하여 350,000종이 넘는 식물이 있습니다. 각각의 식물은 자라기 위해 혹독한 조건을 견뎌야 하며, 협곡 벽 옆에 자리 잡고 있거나 오래된 포장 도로를 통해 위로 밀고 올라가는 식물을 보면 식물이 자라는 강인함을 볼 수 있습니다. 그들의 생존과 전파 의지는 강렬합니다!

식물에는 꽃, 나무, 관목, 관목, 풀, 이끼, 덩굴, 허브, 해초 및 녹조류가 포함됩니다. 이들은 공통점이 많습니다. 그들은 생존을 위해 자연에 의존하고 다른 생물과 자연의 내용에 의존합니다. 그들은 햇빛(심해 식물 제외), 물, 공기, 벌과 곤충, 토양, 동물, 그리고 생명을 위해 불이 필요합니다. 일부 소나무는 큰 불이 난 후에야 씨앗을 방출하므로 원뿔과 씨앗을 열려면 열이 필요합니다.

일부 수중 식물은 햇빛 없이도 물에서 영양분을 얻습니다. 수경재배는 흙이 아닌 물만으로도 식물이 자라 뿌리가 자라는 모습을 볼 수 있습니다. 물에는 필요한 영양소가 있어야 하며, 식물이 번성하려면 식물성 식품이 추가되어야 합니다.

식물이 어떻게 자라느냐는 질문에 답하려면 번식을 살펴봐야 합니다. 일부 식물에는 암수 부분이 모두 있고 나머지 부분은 없습니다. 그러나 모두 바람, 공기, 동물, 벌 및 곤충에 의존하여 수분과 수정을 돕습니다. 다른 사람들은 주자와 괴경을 보내거나 구근, 구근, 빨판 및 외래 새싹을 만들어 토양을 통해 새로운 위치로 새 식물을 번식시킵니다. 인간은 오래된 식물에서 교배 및 새로운 성장을 위한 접합을 돕습니다.

종자가 있는 식물은 수정란과 유사한 식품 저장소와 아기 식물 배아를 포함하는 작은 패키지(종자)를 만들고 종자 위에 보호 종자 코트가 있습니다. 수분을 통해 수정되면 꽃이 죽은 후에 종자가 형성됩니다. 꽃에는 수정 준비가 된 난자를 만드는 남성 및/또는 여성 부분이 있습니다. 이것은 씨가 들어 있는 씨 또는 열매가 됩니다.

씨앗은 땅에 떨어지며 수분과 함께 부드러워지기 시작합니다. 종자 코트가 열리면서 발아가 싹이 트고 뿌리털이 뚫리고 식물의 꼭대기가 빛과 따뜻함을 향해 자라기 시작할 때까지입니다. 이것은 묘목 식물입니다. 뿌리는 더 많은 수분을 찾기 위해 아래로 자라고 식물의 꼭대기는 음식과 에너지를 찾기 위해 자랍니다.

식물성 식품은 물과 토양에서 나옵니다. 식물은 햇빛의 광합성과 잎을 통한 호흡(삼투)을 통해 음식과 에너지를 섭취합니다. 낮에는 공기 중 이산화탄소를 흡수하고 밤에는 산소를 방출합니다. 식물이 토양에서 올바른 미네랄을 얻는 것이 중요합니다. 다행히 대자연은 대부분의 경우 완벽하게 작동하며 식물이 번성합니다.

자연이 완벽한 균형을 이루고 식물이 어떻게 자라는 지에 대한 질문에 답하는 데 필요한 모든 것을 살펴보면 놀라운 생각이며 기적적인 과정입니다.


식물은 호기성 및 혐기성 호흡을 어떻게 사용합니까?

질문: 식물은 호기성 호흡과 혐기성 호흡을 어떻게 사용합니까?

모든 과학에 대해 알아보기 전에 간단한 약어를 사용하면 도움이 될 것입니다. 배가 고파서 음식을 먹고 싶었다고 하자. 냉장고에 음식이 있거나 테이크 아웃을 주문했다면 준비된 음식을 조금 데우고 먹어 치울 것입니다. 쉽죠? 그러나 내가 가진 모든 것이 평범한 재료 / 식욕을 돋우지 않는 / 스스로 채우는 부분이라면이 식사를 만들기 위해 시간과 노력을 투자해야하지만 결과는 동일합니다. 나는 그것을 먹을 것이다.

식물의 경우 광합성은 음식을 요리하고 호흡은 음식을 먹어치웁니다! 이는 광합성이 공기, 잎, 뿌리의 일부로부터 포도당이라는 영양가 있는 당을 만들고 그 포도당이 호기성 호흡에 사용되어 식물이 성장과 유지에 사용할 수 있는 화학 에너지를 만드는 데 사용되기 때문입니다. 다음은 식물의 에너지 경로에 대한 방정식입니다.

광합성: 탄소 + 물 + 태양의 빛 에너지 -> 포도당 + 산소 + 물

호기성 호흡: 포도당 + 산소 -> 이산화탄소 + 물 + 화학 에너지(ATP)

이제 낮 동안 식물이 태양 부족으로 인해 낮과 밤에 더 많은 광합성을 겪는다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 따라서 낮에는 포도당을 생산할 때 식물이 기능하는 데 필요한 것보다 더 많은 양을 갖게 되며 녹말이라고 하는 포도당 저장고에 일부 초과 포도당을 남깁니다. 그런 다음 밤 동안 식물이 광합성을 통해 정상보다 적은 양의 포도당을 생산하기 때문에 이러한 저장은 호기성 호흡을 통해 고갈됩니다. 따라서 포도당은 밤에 고갈되고 낮에 만들어집니다.

순 포도당 수준이 식물이 기능하는 데 필요한 것보다 낮으면 초기 단계에서 ATP가 부족하기 때문에 해당 작용(포도당 분해) 능력이 감소합니다. 이것은 무산소 호흡의 증가 또는 ATP의 불규칙한 호흡/생산을 유발할 수 있습니다.

바람이 많이 부는 곳, 낮은 기체 산소 또는 낮은 물에 용해된 산소 하에서 혐기성 호흡이 일어날 수 있습니다. 혐기성 호흡은 산소가 없는 호흡이며 이것은 모든 경로에 보편적입니다.

동물은 포도당으로부터 혐기성 조건에서 젖산을 생성하고 가역적인 혐기성 과정(산소 하에서)을 갖지만 식물은 다르다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 식물은 포도당을 에탄올과 이산화탄소로 분해하여 소량의 ATP를 생성하는 효모와 같은 곰팡이에 대한 유사한 혐기성 호흡 경로를 가지고 있습니다. 그러나 이 경로는 지속 가능하지 않고 되돌릴 수 없다는 것을 기억하는 것이 매우 중요합니다. 따라서 식물이 열악한 조건에 머물면 비정상적으로 자라거나 죽게 됩니다.

이것은 내가 학생에게 위의 개념을 설명하는 방법의 예였습니다. 그러나 서로 다른 학생들이 서로 다른 방식으로 학습한다는 것을 기억하는 것이 중요하며 학생이 어려움을 겪고 있는 것을 보면 다른 접근 방식을 취하거나 몇 가지 개념에 대해 기꺼이 시간을 할애할 것입니다. 이러한 유형의 학생들에게 더 많은 긍정적인 영향을 미치고 기꺼이 도와드릴 수 있어 정말 기쁩니다. 또한 일부 학생들은 읽기보다 음성으로 더 잘 배우지만 이 기사가 적어도 대다수의 사람들에게 도움이 되기를 바랍니다.


씨 4 식물

8,000종 이상의 속씨식물이 광호흡 손실을 최소화하는 적응을 개발했습니다. 그들은 모두 CO의 보충 방법을 사용합니다. 2 캘빈 회로의 2개의 3-탄소 분자 대신 4-탄소 분자를 형성하는 흡수. 따라서 이러한 식물을 4 식물. (캘빈회로만 있는 식물은 3 식물). 일부 C 4 식물 - CAM 식물이라고 함 - C를 분리합니다. 3 및 C 4 주기 시각, 다른 C 4 식물은 잎 구조에 구조적 변화가 있으므로 C 4 및 C 3 경로는 CO2가 격리된 RUBISCO와 함께 잎의 다른 부분에서 분리됩니다. 2 레벨이 높음 O 2 낮은 수준.

기공을 통해 들어간 후 CO 2 으로 확산 엽육세포. 잎 표면에 가까우므로 이 세포는 높은 수준의 O에 노출됩니다. 2 그러나 그들은 RUBISCO가 없으므로 광호흡을 시작할 수 없습니다(캘빈 주기의 암흑 반응도 포함하지 않음).

대신 CO 2 에 삽입된다 3탄소 화합물(C 3 ) 라고 불리는 포스포에놀피루브산 (원기) 형성 4탄소 화합물 옥살로아세트산 (4). 옥살로아세트산은 말산 또는 아스파르트산(둘 다 탄소수 4개)으로 전환되고, 이는 (플라스모데스마타에 의해) 번들 시스 셀. 속초 세포는 잎 깊숙이 있어 대기 중 산소가 세포로 쉽게 확산될 수 없으며 종종 광계 II 복합체가 감소된 틸라코이드(O를 생성하는 것)가 있습니다. 2 ). 이 두 가지 기능 모두 4탄소 화합물이 다음으로 분해되는 Bundle sheath 셀에서 산소 수준을 낮게 유지합니다. 이산화탄소, 캘빈 회로에 들어가 설탕과 전분을 형성하고, 피루브산 (3), 다시 엽육 세포로 운반되어 다시 원기.

이들 C 4 식물은 낮 기온이 높고 햇빛이 강한 서식지에 잘 적응합니다. 몇 가지 예는 게풀, 옥수수(옥수수), 사탕수수 및 수수입니다. 비록

속씨식물의 3%, C 4 식물이 책임진다

육지에서 일어나는 모든 광합성의 25%.

C를 사용하는 능력 4 경로는 수렴 진화의 놀라운 예인 속씨식물의 다른 과에서 반복적으로 진화해 왔습니다. 아마도 잠재력은 모든 속씨식물에 있습니다.

2002년 1월 24일자 보고서 자연 (Julian M. Hibbard 및 W. Paul Quick 작성) 담배, C 3 식물, C에 의해 이산화탄소를 고정할 수 있는 세포가 있음 4 길. 이 세포는 줄기의 정맥(목관부와 체관부를 포함) 주위와 잎자루에도 모여 있습니다. 이 위치에서 그들은 대기 중 CO를 제공할 수 있는 기공에서 멀리 떨어져 있습니다. 2 . 대신 CO를 얻습니다. 2 및/또는 뿌리의 목부에서 자라난 수액의 4-탄소 말산.

이것이 많은 C에서 사실로 판명되면 3 C가 그렇게 쉬운 이유를 설명할 것입니다. 4 C에서 진화하는 식물 3 조상.


식물의 호흡 및 #8211 Live Proof

겨울 일요일 오후, 딸들과 나는 태양을 즐기며 정원을 산책하고 있었습니다. 딸들이 새로운 것을 배우거나 무언가에 대해 호기심을 갖게 할 수 있는 기회에 항상 뛰어들 준비가 되어 있습니다. 저는 몇 가지 질문, 흥미로운 퀴즈 또는 실험 아이디어로 무장하고 있습니다.

그날 우리는 우리 식물을 보고 있었고 나는 그들에게 각각이 얼마나 다른지 보여주고 있었습니다. 작은 아이는 히비스커스 꽃을 따고, 성실한 큰 아이는 티샤가 꽃을 따는 것에 화를 냈어요! 나는 꽃을 따는 것이 잘못이라는 데 동의했지만, “이 꽃을 잘 활용하고 실험해 봅시다.! 잎사귀도 몇 개 따게 해주세요!” 이것이 우리가 식물이 숨을 쉬는지 알아보기 시작한 방법입니다.

질문 - 식물은 숨을 쉴까요?

(답 – 예, 잎, 꽃잎 등 표면의 구멍을 통해 '호흡'하며 기공이라고 합니다.).

두 소녀 모두 식물이 생물이라는 것을 나름의 방식으로 알고 있었습니다. 그래서 나는 그들에게 "살아 있다면 아마 숨을 쉴 것입니다!"라고 말했습니다. 선배가 곧바로 끼어들었다. “선생님은 우리가 숨을 들이마실 때 산소를 들이마시고 내쉴 때 이산화탄소를 내보낸다고 하셨습니다. 선생님도 식물에서 산소를 얻으니까 구해야 한다고 하셨어요.” 작은 아이는 흥미를 느꼈지만 큰 아이가 하는 말을 알아들을 수 없었습니다. 그래서 우리 셋은 바로 두 가지 심호흡 운동을 했습니다! (기억하십시오 – 특히 두 개 이상의 연령대가 관련된 경우 아이들에게 관심과 참여를 유지해야 하므로 다른 것을 시도해야 합니다.)

이제 우리는 호흡('호흡 대 호흡'에 대해서는 모험을 하지 않음)이 약간의 '공기'를 들이마시고 나서 약간의 '공기'를 내놓는 것과 관련이 있다는 것을 확립했습니다.

이제 나는 식물도 코가 아니라 표면을 통해 이것을 한다는 것을 아이들에게 보여주어야 했습니다.

실험 – 자세한 단계에서 질문을 탐색한 방법

나는 Pritika에게 집에서 유리 그릇을 가져와서 유리를 조심하라고 상기시켜 달라고 요청했습니다. (어떤 그릇이든 상관없지만 유리는 사물을 더 쉽게 관찰할 수 있게 해줍니다.)

나는 그릇에 물을 붓고 어린 아이에게 그릇에 나뭇잎을 넣으라고 요청했습니다. 나는 그녀에게 조심하고 잎사귀를 구겨지지 않도록 조심스럽게 물에 담그고 수평을 유지하라고 말했습니다. 잎사귀가 물에 잠길 정도로 살짝 아래로 눌러주었어요.

그런 다음 우리는 약 1시간 동안 그것을 방해하지 않고 그대로 두어야 했습니다. 그들은 무슨 일이 일어날지 궁금하고 참을성이 없었고 그릇을 계속 지켜보고 있었습니다. 나는 기뻤습니다. 그들은 관찰 기술을 배우고 인내심을 키우고 있었습니다. 나는 그들이 더 많은 관찰을 하고 스스로 추론해 보기를 원했기 때문에 그들의 질문에 어떤 대답도 하지 않았습니다.

한 시간도 채 되지 않아 나는 우리가 의도한 바가 무엇인지 알 수 있었습니다. 물에 잠긴 나뭇잎 표면의 거품과 수면 위로 올라오는 일부 거품. 나는 이것을 지적하지 않고 그들이 스스로 변화를 알아차리기를 기다렸습니다. 그들은했다! 두 사람은 거품이 수면 위로 떠오르기 시작하는 것을 보았고 그것이 일어나야 하는 일이냐고 물었습니다. 나는 흥분하여 “거품의 존재가 무엇을 의미할 수 있습니까? 그것이 식물의 호흡에 대한 우리의 질문에 대한 답이라면 그렇습니다. 이것이 실험에 관한 것입니다. 그렇지 않으면 우리는 다른 변화를 기다려야 합니다.”

잠시 후 나는 그들에게 “거품 안에 무엇이 들어 있을까?”라는 단서를 주어야 했습니다. "공기!” 그러자 선배는 단번에 답을 움켜쥐고 뛰어올라 동생에게 설명했다. 우리의 하루는 끝났고 몇 가지 더 많은 질문으로 끝났습니까? – 꽃에도 똑같은 일이 일어날까요? 모든 식물에서 일어날까요? 과일에도 그럴까요? 그것은 밤에도 일어날까요?

그래서 이번에는 꽃으로 실험을 반복했습니다.

꽃에서 나오는 기포와 호흡의 증거를 볼 수 있었습니다.

물에 잠긴 꽃잎은 여전히 ​​'숨쉬고' 있었다. 그들이 공기를 내보냈을 때(숨을 내쉴 때) 표면에 작은 기포가 형성되었는데, 이는 식물이 다른 매질인 물(이것은 공기를 '보는' 영리한 방법이 아닙니까??!). 공기는 물보다 가볍기 때문에 거품도 그릇 표면으로 올라갔다.

이 맥락에서 식물의 호흡과 관련된 몇 가지 과학적 단어를 설명하겠습니다.

  • 식물의 세포 호흡 - 이산화탄소가 없는 호흡을 세포호흡이라고 한다. 이 상황에서 세포가 호흡합니다.
  • 광합성 - 잎이 스스로 양분을 만드는 과정을 광합성이라고 합니다. 식물은 음식을 준비하기 위해 햇빛, 이산화탄소, 물, 미네랄을 사용합니다.
  • 기공 - 식물이 호흡할 수 있는 구멍. 기공을 통해 잎만 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출할 수 있습니다.
  • 확산 - 식물에서 잎에 의해 준비된 음식은 단일 세포가 식물 몸의 모든 부분으로 음식을 운반하는 확산을 통해 식물의 모든 부분에 배포됩니다.

아이들과 함께 실험을 수행하는 것은 주의가 필요합니다. 이 실험도 다르지 않습니다. 그러나 집중해야 할 몇 가지 영역을 나열하겠습니다.

Use a glass bowl for more visibility. But you need to be very careful to let kids deal with them as they may cause damage if they fall down.

Next, with plants, you need to select the right plant that will not cause any toxicity for kids. Not all plants are good hence exercise caution. Don’t let kids pick plants from the garden on their own.

Four-year old pre-school children are exposed to very basic ideas about living and non-living things. Some of them may be taught things like – ‘plants also have life’, ‘plants are helpful for us’, ‘you should not harm plants and flowers’, ‘they “고통을 느끼다” too’ etc. It is easier for them to relate to other humans and animals, and even birds. Plants are similar to us in some ways! is too hard a concept for them to grasp. On top of that, they then build their own notions – we breathe through our noses, animals also have noses and breathe through those, plants don’t have noses.

Leave alone four-year-olds, even older children at least up to the age of eight, may not even think of the question of whether plants breathe. Eight-year-old children, i.e. those probably in class 3, would have studied a bit more about differences between living and non-living things, but even they do not really explore this question or become curious about 어떻게 they breathe if they don’t have noses.

Girls are more inclined towards playing with flowers and plants, hence this activity was thoroughly enjoyed by them. This, however, is a function of how we bring up our children and what they see around them! No stereotype here. Hence, it can be equally interesting and productive with boys.

Final thoughts

I am glad to let you know all these details and now it’s time for you to put this in action with your kids. Feel free to share your comments and also let us know if we missed any details related to this experiment.


What is Photosynthesis?

Photosynthesis is a process which uses six molecules of water and six molecules of carbon dioxide and converts these reactants into six molecules of carbohydrates (Glucose) and six molecules of oxygen under the presence of sunlight.

Oxygen is basically a byproduct of this process which is then released into the atmosphere to be inhaled by organisms which need oxygen to carry out aerobic respiration.

Aerobic respiration is just a fancy word for ‘using oxygen to make energy’.

Let me show you a chemical equation of how photosynthesis works:

Here’s a more detailed one 6 CO2 + 6 H2O ——> C6시간12영형6 + 3 O2

의 역할 이산화탄소 in Photosynthesis

Plants get carbon dioxide directly from the atmosphere.

The atmosphere gets it from many sources like breathing out of various organisms, burning of fossils fuels, volcanic eruptions and other processes that evolve carbon dioxide.

Plants need to absorb carbon dioxide.

They do that through the underside of leaves which contains pore-like openings known as stomata.

The stomata are open throughout the day to allow ample amount of carbon dioxide to be absorbed by the plant so that photosynthesis can be carried out.

At night, this process reverses. The stomata remain closed and the plant 생산하다 carbon dioxide since there is no sunlight available to carry out photosynthesis. Hence, during the night, plants respire just like other organisms to produce energy and carry out metabolic processes.

의 역할 물 in Photosynthesis

Water is absorbed by plants through roots embedded into the soil.

The plant consists of conducting vessels known as Xylem vessels which transport water through the stem up the plant against gravity. Phloem vessels running along xylem vessels carry nutrients from the soil up the tree.

Excess water is either stored by the plant for future use or evaporated from the leaves through stomata. Release of water into the atmosphere in the form of water vapors is known as transpiration.

After plants get Carbon dioxide and water, they are now ready to start producing oxygen and glucose (photosynthesis).

Sunlight – Most important element of Photosynthesis

Sunlight is an important catalyst for this process.

Look at it like this No sunlight, No Photosynthesis.

We need sunlight to provide energy which will break down carbon dioxide and water molecules. Sunlight is absorbed by organelles known as chloroplast which contain a pigment known as chlorophyll.

Chlorphyll pigment is the reason why plants appear green. It only absorbs a 확실한 wavelength of light (the red and blue parts), reflecting the green, giving the plant its natural 초록 모습.

That explains Why Plants are Green in Color!

This way the molecules of carbon dioxide and water are broken down in the presence of sunlight to produce glucose and oxygen.

Glucose (Carbon)

Glucose gives the plant energy, as it does to other organisms, allowing them to carry out various metabolic processes necessary for growth and repair of the plant.

Excess glucose is stored in the form of starch which can be used in future whenever the plant requires it.

It’s also a way of plants to store carbon inside their cells.

Loss of this carbon due to deforestation is the reason why we’re losing the fight to climate change.

산소

Meanwhile, oxygen is released by plants into the atmosphere from stomata. This was the same opening through which carbon dioxide was taken in.

This way, plants are the largest contributors of oxygen on the planet. No organism comes close to the amount of oxygen produced by plants.

Without plants, we definitely won’t have enough oxygen to survive.

Now that we know about how Plants make oxygen for us How about we go and plant some trees?


비디오 보기: 중2: 식물과 에너지 식물은 낮과 밤에 어떻게 기체교환을 할까? (팔월 2022).