Сравнительная таблица: Фотосинтез и Рост растения — что общего и в чём разница
Фотосинтез и рост растения связаны настолько тесно, что их иногда ошибочно считают почти одним процессом. Однако фотосинтез создаёт органические вещества и запасает энергию, а рост проявляется увеличением размеров и массы за счёт деления, растяжения и дифференцировки клеток. Ниже оба процесса сопоставлены по одинаковым критериям.
| Критерий | Фотосинтез | Рост растения |
|---|---|---|
| Тип процесса | Биохимический процесс синтеза органических веществ с использованием энергии света. | Увеличение размеров, массы и числа клеток организма или его органов. |
| Где происходит | В хлоропластах зелёных клеток. | В разных органах; особенно интенсивно в зонах деления и растяжения клеток, например в верхушках побегов и корней. |
| Непосредственный источник энергии | Свет. | Энергия клеточного дыхания, получаемая из органических веществ. |
| Материальная основа | CO₂ и вода превращаются в органические вещества. | Для образования новых структур используются органические вещества, вода и минеральные элементы. |
| Нужен ли свет напрямую | Да, без света фотосинтез прекращается. | Нет: отдельные участки могут расти и в темноте, если получают органические вещества и другие ресурсы, хотя длительное отсутствие света нарушает развитие зелёного растения. |
| Клеточное изменение | Меняется химический состав: синтезируются органические вещества. | Клетки делятся, растягиваются, увеличивают объём, образуют новые структуры. |
| Главный результат | Появление органического вещества и запас химической энергии. | Увеличение размеров и массы растения, формирование новых тканей и органов. |
| Связь с дыханием | Продукты фотосинтеза служат субстратами дыхания. | Для роста нужна энергия АТФ, поступающая за счёт дыхания. |
| Зависимость от минерального питания | Нужны элементы для хлорофилла, ферментов и клеточных структур. | Минеральные элементы необходимы для построения новых клеток и нормального обмена. |
| Что бывает при ограничении | Снижение синтеза органики при нехватке света, CO₂ или воды. | Замедление роста при дефиците органики, воды, минеральных элементов, неблагоприятной температуре или повреждении меристем. |
Содержание статьи9 разделов
Как один процесс поддерживает другой
Чтобы построить новые клетки, растение должно иметь строительный материал и энергию. Фотосинтез даёт органические вещества, из которых затем синтезируются многочисленные соединения. Однако превращение этих веществ в новые клеточные структуры требует работы ферментов, минеральных элементов и энергии АТФ, получаемой преимущественно при дыхании.
Рост не равен фотосинтезу
Фотосинтез можно зарегистрировать как образование органических веществ и газообмен в зелёной ткани. Рост же оценивают по увеличению длины, площади, объёма, массы или числа клеток. Эти показатели связаны, но не совпадают.
Рост может продолжаться после захода солнца
В темноте фотосинтез прекращается, но клетки продолжают использовать ранее накопленные органические вещества. Поэтому рост некоторых органов ночью не только не останавливается, но при подходящей температуре и водообеспеченности может идти достаточно активно.
Зоны роста и зоны фотосинтеза различаются
Верхушка корня активно растёт, хотя обычно находится в почве и не фотосинтезирует. Молодые листья, напротив, постепенно превращаются в важные фотосинтезирующие органы. Это показывает, что процессы могут быть пространственно разделены.
Ограничивающий фактор может быть разным
Даже хороший фотосинтез не гарантирует максимального роста, если не хватает азота, воды или подходящей температуры. И наоборот, при хорошем минеральном питании слабое освещение ограничит образование органического вещества и со временем замедлит рост.
Что общего
Оба процесса зависят от общего состояния растения, воды, температуры и минерального питания. Они тесно связаны обменом веществ: фотосинтез обеспечивает материальную основу, а растущие ткани потребляют органические соединения. Оба процесса регулируются внутренними механизмами растения и условиями среды.
Главные различия
- Фотосинтез — химическое превращение веществ, рост — увеличение размеров и массы.
- Фотосинтез идёт в хлоропластах зелёных клеток, рост возможен и в незелёных органах.
- Свет непосредственно нужен фотосинтезу, но не каждому акту роста.
- Фотосинтез создаёт органические вещества, а рост использует их как строительный материал.
Задания на сравнение
- Почему верхушка корня может активно расти, хотя не фотосинтезирует?
- Как фотосинтез обеспечивает рост растения веществом?
- Почему рост способен продолжаться ночью?
- Назовите пример фактора, который может ограничить рост даже при хорошем освещении.
Вывод
Фотосинтез и рост находятся в отношении «обеспечение — использование», но не сводятся друг к другу. Фотосинтез поставляет органические вещества и запасённую энергию, а рост превращает ресурсы растения в новые клетки, ткани и органы. Для нормального развития необходима согласованная работа фотосинтеза, дыхания, минерального питания и водного обмена.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.