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植物的呼吸作用

植物的呼吸作用

作者: river凡simba | 来源:发表于2021-01-08 13:16 被阅读0次

    前面我们已经了解光合作用,那么植物的叶片还会进行什么别的活动吗?

    那我们继续探究之路,先请大家观察一个现象:这里有两个密封的瓶子,甲瓶中装着500粒被水泡过,处于萌发状态的绿豆种子,乙瓶子中则装着500粒被煮熟的绿豆种子,煮熟的种子已经死去了,现在,我将一根点燃的木条分别伸入瓶中。来看一下:我先把点燃的木条放入熟种子的瓶中,它依然在燃烧,然后把它放到萌发种子的瓶里,结果:它一下子就熄灭了!这是为什么呢?只有一种解释,就是这个瓶子里的所有氧气已经被吸光了,那氧气去哪儿了呢?

    这个瓶子里只有正在生长的萌发种子,而死种子也并没有让火熄灭,这就说明:萌发的种子把氧气吸走了,这简直就像我们人类的呼吸呀!而植物竟然也会像我们人类一样,呼吸?!我们就管它叫做呼吸作用。

    那么,问题来了:种子为什么要呼吸呢?当然是因为它要生长啊,就像人类一样,呼吸是给我们提供能量的,而能量从哪儿来呢?体内的有机物?但有机物只是能量的储存站,不能直接供能啊,它必须被分解才能产生能量! 这是一种怎样的变化?这是一种神奇的化学变化:光合作用产生了有机物,而呼吸作用居然要把有机物分解,产生能量,而这个化学变化过程,必需有氧气的参与,不可思议啊!

    那么,呼吸作用到底是怎样一个过程?我们已经知道:呼吸作用必须消耗氧气和有机物才可以,这个化学变化的原料是有机物和氧气毫无疑问,相对应的,它肯定会排出二氧化碳,同时产生能量,可能还有水分,因为我们在生活中见到,很多蔬菜放久了之后会在桌子上积一堆菜水,这就是呼吸作用产生的啊!当然,这只是我的猜想。

    有了猜想,就要做实验验证。

    我们先来验证:呼吸作用能产生二氧化碳。其实跟我们之前实验非常的相似啊!就是两个问题:首先,收集呼吸产生的气体;然后,检验这个气体是否是二氧化碳。如何检验?我们以前学过一种特别的方法检验二氧化碳:就是二氧化碳会使本来清澈的石灰水变浑浊。那么,如何收集这个气体呢?我们可以设计一个收集气体的装置:一个密封的瓶子,里面装着500粒正在生长的萌芽的种子。

    但是,收集到的气体怎么出来呢?所以,瓶盖子上接一根软管把气体通到检验装置——一个装着澄清石灰水的试管中。这样基本就OK了。可是,产生的气体一定会转移过来吗?为了保证这个目的,我又在瓶子上方连接一个小的装置,里面装满水,先不打开,等瓶内气体产生足够多了,再打开装水罐子的开关,让水进入密封的瓶中把气体挤出来,通过软管流到澄清石灰水的试管里,这样设计就非常完整了。

    但是,这时我却认为这并不是非常完整的一个实验,我们要更有说服力,就必须要设置一个对照组,于是我就设置了一个一模一样的装置,但是里面装着的却是不能呼吸作用的熟种子。

    实验后的结果是什么呢?我发现:死种子连接的软管通到澄清石灰水中并没有明显变,甚至连气泡都没有冒出;而能呼吸的萌芽种子,通到的澄清石灰水后,发现,有大量气泡冒出,并且澄清石灰水逐渐变得浑浊了。这就可以说明,种子呼吸产生了许多气体,而这个气体就是二氧化碳。所以最终就证明了我们的猜想——呼吸作用能够产生二氧化碳。

    接下来,我们再来验证一下:呼吸作用能否产生能量。

    能量这个东西好像非常难以检测,但我们仔细想想,能量有很多表现形式:光能,电能,热能等等,而生物呼吸产生的能量,当然有一部分会被它自身利用,但是剩下大部分会以热能的形式散失。那么我就来看看:呼吸能不能产生热能?怎么做呢?像之前一样,拿一个完全密封的瓶子,装上500粒萌芽种子,然后插上温度计,放置一昼夜,观察温度计的读数是不是增高了,也就能知道呼吸作用是否产生热能。

    但是,即使它温度升高了,就一定是呼吸作用造成的吗?所以,必须设置一个对照组,让它不会进行呼吸作用,这样一来只要两组温度有差距,就一定是因为呼吸这个变量。所以,两个密封的瓶子同时插上温度计,一天后读数。实验后的结果是什么呢?我发现:萌发组的温度由最初的18度上升到了18.5度,熟种子组温度反而由最初的18度降到了16度。放了24小时左右,已经能够产生挺大的温度差了,说明呼吸作用是在争分夺秒的产生能量啊!这一点点差距,也足够证明我们的猜想:呼吸作用能够放出热量。所以如果您家的瓜果蔬菜在密闭空间里,放长了会有发热现象,您并不需要惊喜,这是它的呼吸作用产生的热量。

    那么,接下来证明呼吸作用是否会消耗有机物?是否会产生水?思路其实是一样的,比如:让植物呼吸一段时间之后,通过淀粉检测是否消耗了有机物,这里就不再详细说了。

    通过这一系列的探究我们知道了,呼吸作用就是:有机物在氧气的参与下,分解成二氧呼碳、水和能量的过程。它和光合作用是相对的,一个将有机物变无机物,一个将无机物变有机物,而呼吸作用在运作的同时,也会产生能量。

    我们是用种子进行的探究,那么请问:一般的绿色植物需要呼吸吗?当然!根、茎叶,植物的所有器官都要生长啊,而生长就需要能量,需要能量就必须呼吸,呼吸是植物生长的必然性啊!所以如此之多的生物,不管是植物还是动物全都必须呼吸,它就是生物生长的动能啊!

    不仅如此,呼吸作用还可以和光合作用同时进行,在自然界进行物质间的循环。而我们在掌握了呼吸的本质之后,就可以用它来辟谣,或者解释一些固有的想法:比如说大部分人都认为有了植物氧气当然清新了,这是当然的,白天阳光比较多,植物大部分是在进行光合作用,呼吸比较弱,此时空气很清新,但是在晚上没有了光,植物主要进行的是呼吸作用!所以经常有人把自己的卧室装扮成热带雨林,如果你的房间还有一些封闭,那我建议您到了晚上还是开窗睡觉比较好,因为植物晚上就全都在跟你抢氧气呀!

    C其实植物和人类都能进行短暂的无氧呼吸,会产生酒精和乳酸,人类在无氧运动之后肌肉酸疼伴乳酸所赐,小麦等植物能酿酒,就是因为他里面有酒精,所以,我们吃到的果蔬,运动时酸疼的肌肉,甚至我们喝的酒都和植物的呼吸作用密不可分,呼吸作用如此低调又如此强大。

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