Значение растений в жизни человека биология. Значение растений в жизни человека

Все живые организмы на планете делятся на клеточные и неклеточные, к последним относятся только вирусы. Первые же подразделяются на эукариоты (те, в клетках которых есть ядро) и прокариоты (ядра нет, ДНК не имеет дополнительной защиты). К последним относятся бактерии. А эукариоты делятся на всем известные царства: животные, грибы, растения. Значение растений в природе очень важное. Отрасль, которая изучает данные организмы, называется ботаника. Это раздел такой науки, как биология. Значение растений в нашей жизни мы и рассмотрим в данной статье.

Чем они отличаются от других организмов?

Для начала рассмотрим, чем же отличается царство природы Растения от всех остальных. Прежде всего следует заметить то, что они являются автотрофами, то есть сами вырабатывают для себя органические вещества. Клетки растений также имеют некоторые различия с животными клетками. В первую очередь следует отметить, что они имеют твердую клеточную стенку, состоящую из целлюлозы. У животных же клеток над находится мягкий гликокаликс, состоящий из углеводов. В связи с тем, что через твердую клеточную стенку из клетки не могут выводиться многие ненужные вещества, там находятся вакуоли, где те и скапливаются. У молодых клеток данных органоидов больше, и они маленькие. Спустя некоторое время они сливаются в одну большую центральную вакуоль. Также они имеют специальные органоиды для синтеза необходимых органических веществ - это хлоропласты. Кроме того, есть еще две разновидности пластидов - хромопласты и лейкопласты. Первые содержат специальные пигменты, которые могут, например, привлекать насекомых-опылителей на цветы. В лейкопластах же запасаются некоторые питательные вещества, в первую очередь это крахмал.

Значение растений в природе

Самая главная функция данных организмов связана с их автотрофией. Роль растений в природе невозможно переоценить, так как они дают нам то, без чего мы просто не могли бы существовать. Не зря их называют легкими нашей планеты. Роль растений в природе связана с процессом фотосинтеза, благодаря которому данные организмы получают для себя питательные вещества. Данный процесс лежит в основе всей жизни на Земле. Также значение растений в природе заключается в том, что они являются основным источником органических веществ для животных, организм которых сам не может их вырабатывать, и главным звеном в пищевой цепи. Так, травоядные животные питаются данными организмами, плотоядные животные съедают травоядных и т. д.

Что такое фотосинтез?

Это процесс химической реакции, в ходе которой из неорганических веществ образуются органические. Для ее осуществления растению требуется вода и углекислый газ, а также солнечная энергия. В результате данный организм получает глюкозу, которая и необходима ему для жизни, а также кислород в качестве побочного продукта, который выделяется наружу. Именно благодаря растениям мы и можем жить на нашей планете, так как, если бы не было их, не было бы и достаточного количества кислорода для существования животных.

В те доисторические времена, когда жизнь на планете только начинала зарождаться, уровень содержания кислорода в атмосфере едва достигал показателя в один-два процента. Сейчас же, благодаря работе растений на протяжении миллиардов лет, воздух на двадцать один процент состоит из жизненно необходимого для животных газа. Именно жизнь растений в природе позволила возникнуть всем остальным царствам организмов (кроме вирусов и бактерий, которые произошли гораздо раньше).

Где происходит процесс фотосинтеза?

Раз мы уже знаем, что в нем заключается значение растений в природе, то рассмотрим его подробнее.

Данный процесс происходит в листьях, а именно в зеленой их части. В нем участвует пигмент хлорофилл, который и придает растениям такую окраску, а также ферменты - природные катализаторы, которые позволяют провести химическую реакцию намного быстрее и без использования высоких температур. За фотосинтез отвечают органоиды хлоропласты, которые находятся в клетках листьев и меньше - стеблей.

Строение хлоропласта

Данный органоид относится к тем, которые имеют одну мембрану. Хлоропласты обладают собственными рибосомами, которые необходимы для синтеза белков. Кроме того, в матриксе данного органоида плавают кольцевые молекулы ДНК, на которых записана информация об этих белках. Также здесь может находиться крахмал и липиды. Главными же составляющими хлоропласта можно назвать грины, которые состоят из тилакоидов, сложенных в стопку. Именно в тилакоидах и сосредоточен процесс фотосинтеза. Там содержится хлорофилл и все необходимые ферменты.

Химическая реакция фотосинтеза

Ее можно записать таким уравнением: 6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2. То есть, если растение получит по шесть моль углекислого газа и воды, оно сможет выработать один моль глюкозы и шесть моль кислорода, который выделится в атмосферу.

Разнообразие растений в природе

Все растения можно разделить на одноклеточные и многоклеточные. К первым относятся водоросли, такие как хламидомонада, эвглена и другие. Многоклеточные, в свою очередь, подразделяются на высшие и низшие. К последним относятся водоросли. Это связано с тем, что они не имеют органов, их тело представлено сплошным талломом, клетки которого недифференцированы. Водоросли можно разделить на красные и бурые. Они могут использоваться в промышленности, употребляться в пищу как животными, так и людьми.

Обладают большим разнообразием видов. Прежде всего можно выделить две большие группы - споровые и семенные. К первым относятся и мхи. Жизненный цикл всех их состоит их двух разных поколений: спорофита и гаметофита. Семенные растения делятся на голосеменные (к ним относятся хвойные, гинкговые и саговниковые) и покрытосеменные, или цветковые.

Среди последних также можно выделить две группы: однодольные и двудольные. Они отличаются количеством семядоль (как понятно из названия, их может быть две или одна). Они имеют некоторые различия в строении, по внешнему виду часто можно определить, к какому классу относится то или иное растение. У однодольных а у двудольных - стержневая. Первые обладают параллельным или дуговым а вторые - сетчатым либо перистым. К первым относятся такие семейства, как Злаковые, Орхидные, Лилейные, Амариллисовые (с подсемейством Луковые) и т. д. Среди двудольных можно выделить такие Розоцветные, Крестоцветные (Капустные), Магнолиевые, Ореховые, Буковые и многие другие. Все покрытосеменные обладают способностью цвести, поэтому, кроме своих основных функций, данные растения выполняют еще и эстетическую.

Вывод

Прочитав данную статью, можно сделать вывод, что растения играют огромную роль в природе, без них невозможно существование жизни на Земле и нас с вами.

Поэтому очень важно бороться за сохранение полноценных лесов, которые очищают наш воздух и дарят нам необходимый для существования кислород. Кроме того, растения являются основой кормовой базой животных, и если они исчезнут, то данной группе организмов будет просто неоткуда взять органические вещества.

Большую роль в природе выполняют леса. Экологические функции их следующие:

1. Углеродная функция заключается в использовании углекислого газа растениями для фотосинтеза. 1 га среднепродуктивного леса связывает за год 6-7 т углекислого газа и выделяет 5-6 т кислорода. 3 га леса поставляют в атмосферу 400 кг кислорода – это годичная норма для дыхания человека. Концентрация больших масс углерода в лесах связана с большой биомассой древостоя. Значительная масса углерода законсервирована в мертвом органическом веществе (детрите), в гумусе почв и торфяных отложениях лесных болот.

2. Воздухоочистительная функция лесов заключается в очищении воздуха от загрязняющих веществ в результате их поглощения растениями и посредством физического осаждения. Лесная растительность и другие типы задерживают от 21 до 86% пыли и на 19-44% снижают уровень загрязнения воздуха микробами. В воздухе городских парков в 40-50 раз меньше выбросов, чем вблизи промышленных предприятий.

Лесные насаждения существенно уменьшают шумовой эффект, сокращают дальность распространения звуков.

3. Климатические и метеорологические функции лесов. Леса оказывают существенное влияние на метеорологические элементы, образуется микроклимат леса. Лес влияет на температуру воздуха. Летом в лесу прохладнее в среднем на 1-2о С, зимой несколько теплее, чем на безлесных территориях. Лесу свойственна более высокая влажность воздуха и верхних горизонтов почв.

4. Водоохранные функции лесов. Лес увеличивает продолжительность и уменьшает паводок, регулирует поступление воды в русло рек и предотвращает наводнения, обеспечивает полноводность рек в течение всего года. Лес уменьшает поверхностный сток и увеличивает подземный сток в результате хорошей водопроницаемости лесных почв и более равномерному поступлению влаги на поверхность почв. Леса оказывают влияние на качество вод. Лесные воды всегда несут меньше взвешенных частиц и растворенных химических веществ, чем воды, поступающие с сельскохозяйственных, урбанизированных территорий.

5. Растения участвуют в образовании гумуса почвы, влияют на содержание химических элементов в почве. Лес способствует накоплению влаги в почве и зимой предохраняет почву от вымерзания. Растения уменьшают эрозионные процессы. Растения предупреждают заболачивание территорий и вторичное засоление. 6. Лес является средой обитания многих живых организмов. Многие животные приспособлены к обитанию только в лесных условиях.

Значение леса для человека многообразно.

1. Лес – источник древесины. Суммарный запас древесины в лесах мира – 337-370 млрд м3, ежегодный текущий прирост – 5,5 млрд м3(в освоенных лесах – 1,8 млрд м3). Ежегодно заготавливается 1,2 – 1,8 млрд.м3. Половина всей добываемой в мире древесины используется как источник топлива, в основном в развивающихся странах тропических и экваториальных поясов (на первом месте по заготовке дров и древесного угля – Азия, затем Африка и Южная Америка).

Древесина – главный строительный материал и наиболее дешевый. По данным профессора Лизе (ФРГ), расход энергии на производство кирпичей в 4 раза больше, чем на эквивалентное по объему количество древесины, на производство цемента – в 5 раз больше, пластмассы - в 6 раз, стали – в 23, Сu – в 40, Al – в 120 раз.

Из древесины получают около 20 тысяч различных продуктов и изделий: глюкозу, кормовой сахар, дубильные вещества, спирт, бумагу, вискозу, синтетический каучук, пластмассы, канифоль, ацетон и др. При соответствующей химической обработке древесина по прочности не уступает металлу, к тому же, она после срока службы легко разлагается и не загрязняет окружающую среду.

2. Лес – источник живицы. Живицу используют для получения канифоля, скипидара, флотационного масла. Доход от подсочки березы примерно в 20 раз выше, чем от реализации березовой древесины.

3. Лес – источник лекарственных растений, грибов, ягод, плодов, веточного корма и т.д. Это все продукты побочного пользования леса. Эти продукты часто дают больший доход государству, чем древесина. Например, стоимость урожая орехов с 1 га плодоносящих кедровых насаждений в 3 раза превышает стоимость заготовленной древесины. В лесах Карелии урожайность черники на вырубках достигает 500 кг/га.

Из ягодных лесных растений в Беларуси основными заготавливаемыми видами являются клюква, черника, брусника, голубика, а из плодовых - рябина, шиповник. Наиболее широко в лесах распространена черника, которая по занимаемой площади в 5 и более раз, а по биологическим запасам в 10-15 раз превосходит остальные виды. Площади грибных угодий составляют 30-35 % от площади древостоев. Размеры эксплуатационных ресурсов дикорастущих грибов и ягод в целом близки. В связи с катастрофой на ЧАЭС две трети территории лесного фонда в той или иной мере загрязнены радионуклидами, эксплуатационные ресурсы грибов, ягод и плодов значительно уменьшились.

>>Значение зеленых растений в природе и жизни человека

Зеленым обитателям суши и воды мы обязаны многим. И прежде всего - жизнью. "От зеленого листа берут начало все проявления жизни на Земле" - эти слова принадлежат замечательному ученому-физиологу К. А. Тимирязеву, который первым убедительно доказал космическую роль растительного покрова. Ведь именно растения создали необходимые предпосылки для появления и существования животных, в том числе и человека.

Образно говоря, они представляют собой планетарный реактор фотосинтеза, с появлением которого преобразился весь облик планеты. Зеленые растения, способные к фотосинтезу, используя колоссальные массы углекислоты, накопившейся в атмосфере, образовали первичную органическую материю. Атмосфера стала аэробной. Возник озоновый экран, который является щитом от губительной солнечной радиации. Стала возможной жизнь на суше. Гигантская "зеленая фабрика" при помощи крохотного хлорофиллового зернышка переводит энергию Солнца в жизненную энергию растения - его листьев, стеблей, корней, клубней, плодов, семян. Таким образом растения создают условия для жизни животного мира, одновременно являются для него источником пищи и средой обитания. Вот почему зеленые растения сравнивают с мифическим Прометеем, который похитил у богов огонь и подарил его людям.

Являясь важным компонентом биосферы, растения обеспечивают нормальный биологический круговорот веществ, играют заметную роль в поддержании экологического равновесия, оказывают влияние на формирование климата, почвообразование. Они фильтруют воздух, поглощают часть вредных веществ, выделяют фитонциды, убивающие болезнетворные микроорганизмы (вспомните, как легко, свободно, приятно дышится в сосновом бору, березовой роще!). Уже сам по себе зеленый цвет листвы благотворно действует на человека. Он меньше, чем другие цвета спектра, утомляет глаза, способствует лучшему кровообращению, снижает артериальное давление. Успокаивают, снимают возбуждение лесные, луговые запахи, звуковые колебания от шелеста листьев деревьев и трав. Пребывание в лесу способствует восстановлению физических и эмоциональных сил. Именно ради этого отправляются многие миллионы людей на лоно природы.

Роль растений в жизни человека не поддается оценке. Среди ученых существует мнение, что человек смог подняться на современный уровень только потому, что его окружал растительный мир: овладевая его тайнами и познавая его свойства, человек одновременно совершенствовал свой разум и тело. Считая флору своим родным домом, питаясь плодами земли, люди глубже узнавали свойства растений, научились выделять среди них друзей и недругов. Растения давали человеку почти все для существования - пищу, одежду, материалы для построек, топливо, посуду, мебель, лекарства, красители и массу других полезных веществ. И сегодня, не смотря на бурное развитие научно-технического прогресса, роль и значение растений в жизни общества не уменьшаются, а, наоборот, увеличиваются, становясь все более разнообразными и заметными. Они являются для нас важным источником материальных благ, здоровья, эстетического наслаждения, вдохновения. И в дальнейшем с ростом интенсификации человеческой деятельности, которая в свою очередь накладывает определенный отпечаток на мир растений, роль в биосфере растительного мира в целом и отдельных его видов также не уменьшится.

Постоянно пополняются запасы органических веществ на планете. Несмотря на то, что потери органики постоянны и неизбежны (жизнедеятельность гетеротрофных организмов), растения способны накапливать огромное количество энергии в продуктах фотосинтеза. Благодаря фотосинтезирующим растениям поддерживается необходимый для существования большинства организмов достаточный уровень кислорода в атмосферном воздухе. Растения предотвращают от накопления углекислого газа в атмосфере.

Ведущая роль растений - и в кругообороте минеральных веществ , чем обеспечивают беспрерывное существование жизни на планете, которое невозможно без регулярного минерального питания. Растительный мир существенно влияет и на климат. Благодаря жизнедеятельности растений происходит связывание плодородных частичек поверхностных слоёв почвы, предотвращается их смывание и эрозия почвы. Некоторые растительные формы обусловливают накопление воды на земной поверхности и способствуют образованию болот.

Замечание 1

Таким образом, растительные организмы и растительный покров, образованный ими, в целом являются очень важным звеном в тех явлениях, из которых и состоит окружающая нас природа.

Значение растений в жизни человека

С практической точки зрения все растения классифицируют в зависимости от их использования человеком .

Растения, используемые в пищевых целях и как корм для скота:

• Хлебные злаки - пшеница, рожь, рис, кукуруза, ячмень, овёс, просо и др.

  Пшеница - самая распространённая культура (площади, засеянные пшеницей, превышают $210$ млн. га). Для большей части населения Земли основным продуктом питания есть пшеничный хлеб. Выращивают этот злак на Кубани, в Сибири, в Казахстане, Украине, в Средней и Южной Европе, в Австралии, в равнинных районах Северной и Южной Америки.

  Широко используется и кукуруза . В различных странах в продовольственных целях используют $2,5-100\%$ собранного урожая. В мире всего производится до $2$ млн центнеров зерна кукурузы.

  Рис - так же очень распространённая злаковая культура. В наше время он есть основной пищей для половины населения планеты. Рисовую солому используют на изготовление бумаги, различных бытовых изделий (шляпы, сумки и др.), как корм скоту.

  овощи - картофель,морковь, капуста, свекла, помидоры, огурцы и др.

  плодовые растения - яблоки, вишни, виноград, груши, сливы, абрикосы, смородина, малина, клубника, цитрусовые (лимоны, апельсины, мандарины, грейпфруты, лайм) и др.

  Фрукты и ягоды , как и овощи, богаты полезными для организма человека соединениями (витамины, минеральные соли, органические кислоты, сахара, дубильные вещества).

  зернобобовые - фасоль, соя, горох, бобы, чечевица.

  Эти растения содержат большое количество белков и имеют особое значение для организма и человека, и животных;

  масличные - подсолнечник, лён, конопля, рапс, горчица, соя и др.

  В семенах этих растений содержится $25 - 40\%$ масла;

  сахаристые растения - сахарная свекла, сахарный тростник.

Лекарственные растения - это, в основном, дикорастущие растения, которые непосредственно используют для лечения человека и животных, или же используют как сырьё в химико - фармацевтической промышленности.

Лекарственные растения содержат много ценных веществ: витамины, алкалоиды, дубильные вещества, эфирные масла. Среды этих веществ есть ядовитые, но в незначительных дозах (по консультации врача!) они проявляют лечебные свойства.

Замечание 2

В наше время в медицине используют официально до $300$ видов лекарственных растений. Важнейшие из них - ромашка лекарственная, зверобой, алтей лекарственный, пустырник, валериана, тимьян, шалфей, полынь, ландыш, калина, пастушья сумка и мн. др. Сейчас многие лекарственные растеня культивирую на плантациях.

Технические растения - используются в промышленных целях:

• волокнистые растения - группа растений, из органов которых получают сырьё, используемое для изготовления текстильных изделий, тканей, канатов, шпагата и т. п. (около $200$ видов). У одних растений для изготовления волокна используют стебли (лён, конопля). У других - листья (новозеландский лён). У третьих - волоски, покрывающие семена (хлопчатник). У нас в культуру введены лён, хлопчатник, конопля, кенаф, кендырь и др.;

  эфиромасличные растения - органы которых содержат ценные эфирные масла. У нас в промышленных целях используют около $35$ видов таких растений: лаванда, анис, роза масличная, кориандр, тмин, шалфей лекарственный и др. Эфирные масла разных растений имеют неодинаковый химический состав. Используют эфирные масла в парфюмерной, мыловаренной, лекарственной, кондитерской промышленностях;

  дубильные растения - группа растений, которые содержат дубильные вещества. Наиболее известны дуб, ива, бадан, сумах, ель и др. Эти вещества применяют в медицине и кожевенной промышленности;

  каучуконосные растения - группа растений, ткани которых содержат каучук (от индийского «каочу» - дерево плачет). Таких растений немного. Среди них есть диревья, кусты и травы. Наиболее распространены гевея, кендырь, ваточник.

Растения, у которых используется древесина.

Используют её она не лишь как строительный материал, но и в целлюлозно - бумажной, лесохимической промышленности, на топливо. Главные породы: дуб, бук, граб, сосна, ель, берёза, осина и др.

Декоративные растения : розы, георгины, хризантемы, бархатцы, тюльпаны, петунии, канны, виола и многие другие. Это одно- и двулетники, многолетники, кустарники, лианы как открытого, так и закрытого грунта.