Как вам известно, листья осуществляют фотосинтез, дыхание и испарение воды. Фотосинтез – это процессы образования органических соединений из неорганических за счет энергии света, улавливаемого хлоропластами. Это главная функция зеленых листьев. Мы уже вспоминали, что вследствие фотосинтеза энергия света, поступающего от Солнца, преобразуется растениями в энергию созданных ими органических соединений. Благодаря этому зеленые растения обеспечивают энергией все остальные организмы, которые не способны к фотосинтезу.

Необходимыми условиями осуществления фотосинтеза являются наличие света, воды и углекислого газа. Воду растения получают преимущественно из почвы, а углекислый газ – из воздуха. Поглощение растениями из атмосферы углекислого газа называется воздушным питанием. Углерод углекислого газа служит основой для образования молекул органических веществ. В процессе фотосинтеза растения, разлагая молекулы воды, выделяют в атмосферу кислород.

Убедиться в том, что в процессе фотосинтеза образуются органические вещества, поможет такой опыт. Возьмите два любых комнатных растения (гортензия, герань) и хорошо их полейте. Затем одно из растений выдержите в темном месте 3-4 суток, другое оставьте на свету. Затем с каждого растения срежьте по одному листу и пометьте их. На 2-3 минуты опустите листья в кипяток, а потом перенесите в горячий спирт. Листья потеряют зеленый цвет, зато спиртовой раствор позеленеет. Это происходит потому, что хлорофилл выходит из листьев и растворяется в спирту. Промытые в горячей воде обесцвеченные листья поместите в слабый раствор йода. Лист растения, находившегося в темноте, останется бесцветным или бледно-желтым, а лист растения, находившегося на свету, приобретет темно синюю окраску. Такое окрашивание объясняется наличием в листе органического вещества – крахмала (в присутствии йода оно синеет). Это вещество образовалось в освещенном листе в ходе фотосинтеза. Первый лист не посинел потому, что во время пребывания растения в темноте крахмал, накопленный ранее, израсходовался, а новый не образовался из-за отсутствия света.

Влияние на процессы фотосинтеза условий окружающей среды. Интенсивность фотосинтеза зависит от степени освещенности, температуры окружающей среды, количества углекислого газа и поступления воды. Наиболее интенсивно эти процессы осуществляются при температуре около +20... 25 °С и достаточном увлажнении почвы.

Интенсивность фотосинтеза – один из наиболее важных факторов, определяющих урожайность культурных растений. Ученые установили, что фотосинтез происходит не только на солнечном свету, но и при искусственном освещении. Это дало возможность выращивать растения в теплицах в условиях регулированной продолжительности светового дня и температуры в течение всего года. Растения в процессе фотосинтеза поглощают углекислый газ из атмосферного воздуха, в котором его содержится около 0,03 %. Чтобы повысить интенсивность синтеза растениями органических веществ, воздух в теплицах искусственно обогащают углекислым газом. Это также повышает урожайность растений.

Помните! Растения лесов, степей, лугов обеспечивают окружающую среду кислородом. Их уничтожение приводит к тяжелым последствиям для всех обитателей Земли. Можно без преувеличения сказать, что жизнь на нашей планете без зеленых растений была бы невозможной.

Дыхание. Кроме фотосинтеза в клетках листа происходят и процессы дыхания. Дыхание – это процессы окисления органических веществ с освобождением связанной в них энергии. Эта энергия необходима растениям для обеспечения процессов жизнедеятельности. Во время дыхания растение поглощает кислород, а выделяет в окружающую среду углекислый газ.

На интенсивность дыхания растения влияют определенные факторы окружающей среды, в частности температура. Наиболее интенсивное дыхание в растущих частях растений. Это объясняется тем, что рост требует больших затрат энергии. На дыхание растений влияет и содержание в воздухе углекислого газа. Если оно заметно возрастает, то интенсивность процессов дыхания снижается.

В пасмурную или прохладную погоду из-за снижения интенсивности процессов фотосинтеза растение может выделять больше углекислого газа, чем потребляет. Поэтому, например, при недостаточной освещенности аквариумов рыбы в них могут погибнуть в результате отравления углекислотой, которую недостаточно усваивают водные растения.

Испарение воды, или транспирация (от лат. транс – через и спиро – дышу), – это выведение водных паров через устьица и чечевички. Воду испаряют все части растения, но наиболее интенсивно – листья. Интенсивность испарения воды регулируют устьица.

Испарение воды играет важную роль в жизни растений. В частности, оно защищает растение от перегрева, снижая температуру его поверхности. Так, в жаркую погоду температура поверхности листа может быть на 4-6 °С ниже, чем воздуха, окружающего растение. Испарение воды листьями обеспечивает восходящий поток растворов от корня к надземной части растения.

Все процессы жизнедеятельности растения могут осуществляться только при наличии воды. Растения, как правило, поглощают много воды. Но непосредственно для образования органических веществ используется только незначительная ее часть. Основную массу воды растение испаряет. Одним из факторов, определяющим интенсивность испарения воды растением, является влажность воздуха. Чем она выше, тем меньше интенсивность испарения, а при насыщении воздуха водными парами оно вообще прекращается.

Другими факторами, влияющими на интенсивность испарения воды растениями, являются температура окружающей среды и ветер. При повышении температуры или усилении ветра интенсивность процессов испарения воды возрастает.