Основное различие между фототропизмом и геотропизмом является то, что фототропизм является ростом растений к свету, тогда как геотропизм является ростом растений по отношению к гравитации. Кроме того, стебель растений демонстрирует положительный фототропизм, а корень растения — положительный геотропизм.

Фототропизма и геотропизм два типа тропизм , что указывает на рост или поворот растения в ответ на экологический стимул . Что еще более важно, ауксин является гормоном растения, ответственным за направленный рост растений.

Содержание

1. Что такое фототропизм — определение, механизм, важность
2. Что такое геотропизм — определение, механизм, важность
3. Каковы сходства между фототропизмом и геотропизмом — общие черты
4. В чем разница между фототропизмом и геотропизмом — сравнение, ключевые отличия

Ключевые термины

Ауксин, Геотропизм, Гравитация, Свет, Фототропизм, Корень, Стебель

Разница между фототропизмом и геотропизмом

Что такое фототропизм

Фототропизм — это рост растения в ответ на свет. Здесь ауксин отвечает за направленный рост частей растений в ответ на свет. Он регулирует удлинение недавно дифференцированных клеток на кончиках ствола и корня. В стебле фототропизм представляет собой тип положительного тропизма, участвующего в росте стебля к свету. Обычно, когда растение получает направленный солнечный свет, ауксин имеет тенденцию собираться на затененной стороне в кончике стебля. Это приводит к более выраженному удлинению клеток на затененной стороне по сравнению с ослепляющей стороной, которая, в свою очередь, сгибает кончик стебля к источнику света.

Что такое геотропизм

Геотропизм — это рост части растения в ответ на гравитацию. Ауксин также является гормоном, ответственным за геотропизм. В верхушке корня ауксин концентрируется в нижних клетках. Это позволяет клеткам на кончике корня удлиняться, вращивая корень в почву, в направлении силы тяжести. Поэтому корень показывает тип положительного геотропизма.

Сходства между фототропизмом и геотропизмом

• Фототропизм и геотропизм — два типа роста растений.
• Они относятся к категории тропизма.
• Кроме того, оба ответственны за рост всего или части растения в ответ на определенную стимуляцию.
• И в положительном, и в отрицательном тропизме происходит рост.
• Кроме того, оба типа механизмов роста тропизма обеспечивают выживание растений.
• Кроме того, ауксин отвечает за фототропизм и геотропизм.

Разница между фототропизмом и геотропизмом

Определение

Фототропизм относится к ориентации растения или другого организма в ответ на свет, в то время как геотропизм относится к росту частей растений в ответ на силу тяжести. Таким образом, в этом главное отличие фототропизма от геотропизма.

Стимул

Стимулом, вовлеченным в фототропизм, является свет, в то время как стимулом, вовлеченным в геотропизм, является гравитация.

Положительный Тропизм

Другое различие между фототропизмом и геотропизмом заключается в том, что стебель растения демонстрирует положительный фототропизм, в то время как корень растения демонстрирует положительный геотропизм.

Отрицательный Тропизм

Кроме того, корень растения показывает отрицательный фототропизм, в то время как стебель растения показывает отрицательный геотропизм. Следовательно, это еще одно различие между фототропизмом и геотропизмом.

Важно

Кроме того, еще одно различие между фототропизмом и геотропизмом состоит в том, что фототропизм позволяет растениям получать больше света, как того требует фотосинтез, в то время как геотропизм позволяет растению искать больше воды и источников питательных веществ.

Заключение

Фототропизм — это рост части растения в ответ на свет. Здесь стебель растения растет к свету, демонстрируя положительный .
тательных веществ. Следовательно, основное различие между фототропизмом и геотропизмом заключается в типе стимула и важности.

Источник: raznisa.ru

18.12.2018

Наблюдая окружающий нас растительный мир, можно заметить много удивительных особенностей, общих для большинства его представителей. Например, то, что ростовые процессы в растениях осуществляются по определенным правилам. Рост корневой системы происходит в направлении к центру Земли, а основной стебель развивается в противоположную сторону, благодаря чему растения занимают вертикальное положение. 

Каждый отдельно взятый растительный организм использует собственные ростовые процессы для наиболее удобного и безопасного расположения в окружающем пространстве. Поэтому направление роста определенных частей растения связано с односторонним направленным действием различных раздражителей окружающей среды (сила гравитации, световое излучение, химические факторы и пр.). Это биологическое явление получило название тропизм (от греч. τροπος – направление, поворот). 

Различают такие типы тропизма у растений: 

— геотропизм или гравитропизм – движение, рост в ответ на действие гравитации; 

— апогеотропизм – отрицательный геотропизм; 

— экзотропизм – продолжение роста «вовне», т. е. в ранее установленном направлении; 

— гелиотропизм – суточное движение или сезонное движение частей растения в ответ на направление солнца (например, подсолнечника) и афелиотропизм – отрицательный гелиотропизм; 

— фототропизм – движение или рост в ответ на световой раздражитель, а также апототропизм – отрицательный фототропизм; 

— гидротропизм – движение или рост в ответ на воду и гигротропизм – движение или рост в ответ на влагу или влажность (у растений корневая система ощущает изменения влажности в почве и сигнализирует об этом, вызывая клеточные преобразования, которые заставляют корень искривляться к области повышенной влажности); 

— аэротропизм – рост растений по направлению к источнику кислорода или от него; 

— термотропизм – движение или рост в ответ на направленное температурное воздействие; 

— магнитотропизм – движение или рост растения под действием магнитного поля; 

— электротропизм – движение или рост в ответ на действие источника электрического поля; 

— хемотропизм – движение или рост в ответ на химическое воздействие; 

— тигмотропизм – движение или рост растения в ответ на прикосновение. 

Если направление роста совпадает с направлением действия влияющего фактора, то явление тропизма называется положительным, а если рост происходит в прямо противоположном направлении, то имеет место отрицательный тропизм. 

Геотропизм присущ всем высшим и многим низшим растениям. Впервые способность растений занимать вертикальное положение в пространстве была доказана Чарльзом Дарвином. Согласно его наблюдениям центральные корни растений развиваются в направлении действия силы земного притяжения, стремясь достичь влаги в глубинных слоях почвы. А стебли и побеги – наоборот, растут в противоположную сторону, навстречу теплу и свету солнечных лучей, преодолевая гравитацию. В первом случае наблюдается явление положительного геотропизма, во втором – отрицательного. 

Геотропизм – это реакция растительного организма на силу гравитации, земного притяжения, которая определяет положение растений в пространстве. Существование геотропизма доказывает простой опыт: если растущее в горшке растение расположить горизонтально, то спустя непродолжительный отрезок времени в его растущих точках можно наблюдать изменения направления роста. Растущая часть стебля совершит поворот на 90° вверх, демонстрируя отрицательный геотропизм. 

У прорастающего в темноте семени, независимо от ориентации его в пространстве, также происходит направленный рост зародышевого корешка в сторону действия силы тяжести, и в противоположную ему – у проросткового побега. Не менее показателен геотропизм растений на примере растущих вдоль горных склонов деревьев. Их стволы расположены не перпендикулярно к поверхности, а вдоль направления действия гравитационной силы. Геотропизм является неотъемлемой частью роста растений, ориентируя их положение для максимального контакта с солнечным светом, а также обеспечивая правильное направление роста корней.  

Как и все типы тропизма, геотропизм происходит в результате четырех последовательных действий.
рвое из них – это восприятие растением источника полезного ему стимулирующего воздействия гравитации (света, тепла, влаги и пр.). Затем происходит преобразование полученного сигнала, в результате которого гормоны роста ауксины, находящиеся в растущих частях растения, перераспределяются в его клетках. Четвёртый, заключительный этап: отображение произошедших действий на самих ростовых процессах. Рост за счет геотропизма обусловлен изменениями концентрации гормона роста ауксина в растительных клетках.

Изменение направления роста корня под действием силы земного тяготения происходит в ответ на информацию, полученную с помощью статолитов – особых органелл, расположенных в клетках на кончике корня. Статолиты также находятся в энтодермическом слое гипокотиля, стебля и соцветия. Геотропический сигнал приводит к перераспределению ауксина, известному как полярный перенос ауксина таким образом, чтобы вызвать дифференциальный рост, приводящий к искривлению корня (или стебля). 

Полный процесс этого взаимодействия был описан в 1920-х годах ученым Киевского университета Н. Холодным (1927 г.) и Фрицем Вентом из Калифорнийского технологического института (1928 г.).

Источник: agrostory.com

Геотропизм заключается в изгибе корня по на­правлению действия силы тяжести (положительный геотропизм), а стебля в противоположном направлении (отрицательный геотропизм). Если пере­вернуть проросток корнем вверх, а стеблем вниз, то через небольшой про­межуток времени корень изогнется вниз, а стебель вверх, т. е. они примут нормальное для себя положение. Совершенно ясно, что если бы растения не обладали такой способностью, то должны были бы погибать в массовом ко­личестве. Очевидно, в процессе естественного отбора сохранились лишь рас­тения, выработавшие в себе эту способность. Вернее будет сказать, что са­мо образование стебля и корня стало возможным лишь благодаря наличию геотропической реакции, возникшей, очевидно, вместе с образованием дан­ных органов, а может быть, и еще раньше, так как многие водоросли обла­дают отрицательным геотропизмом.

В понимании геотропизма до середины XX века царила гипотеза Холодно­го—Вента, объяснявшая следующим образом неравномерный рост стеб­ля и корня. Авторы этой теории считают, что неравномерно распределяю­щийся ауксин вызывает различную реакцию стебля и корня. По их мнению, корень очень чувствителен к высокой концентрации ауксина, и те его концентрации, которые ускоряют рост стебля, замедляют рост корня. Поэтому нижняя поверхность корня, где скопляется больше ауксина, растет медлен­нее, и корень изгибается книзу, а у стебля, наоборот, быстрее, и он поэтому изгибается кверху.

Данное заключение авторы теории сделали на основании косвенных данных. Методика опытов Н. Г. Холодного была следующей. Для опытов срезались колеоптили кукурузы и прикладывались к корням люпина или кукурузы, у которых предварительно были отрезаны верхушки корня. В этих условиях колеоптили тормозили рост корней. На этом основании и бы­ло сделано заключение о том, что выделяемые точкой роста стебля ауксины тормозят рост корня и стимулируют рост стебля. Установленные авторами факты были вполне правильными, но заключение оказалось неверным. Дело в том, что колеоптиль выделяет очень большие количества ауксина, кото­рые уже тормозят рост корня. В непо­врежденных корнях, верхушки которых сами выделяют ауксин, все происхо­дит совершенно иным образом. Непо­средственные наблюдения за распреде­лением гетероауксина в стебле и кор­не ряда растений при геотропическом изгибе и при нормальном росте показа­ли наличие большого содержания гете­роауксина в тех местах, где наблюда­ется наиболее интенсивный рост. Для определения гетероауксина использо­вался микрохимический метод. Срезы растений обрабатывались раствором же­лезоаммиачных квасцов (0,5%) и серной кислотой (разбавленной до 25—50% по объему) и выдерживались в термостате при 40—50 °C. При наличии гетероаук­сина происходит розовато-фиолетовое окрашивание. При нормальном росте происходит равномерное распределение гетероауксина, а при геотропическом изгибе гетероауксин распределяется не­равномерно. Гетероауксина больше там, где происходит более интенсивный рост. При этом вопреки теории Холод­ного и в стебле и корне гетероауксин скопляется одинаково на той стороне, где идет более интенсивный рост (рис. 207).

Рис. 207. Распределение гетероаукси­на в стебле и корне у бобов (Vicia faba) при нормальном росте и при геотропическом изгибе: 1 — стебель; 2 — корень; а — при нор­мальном росте, б — при изгибе

Другим доказательством неравномерности роста при геотропическом изгибе является характер плазмолиза. При плазмолизе раствором сахаро­зы на поперечном разрезе стебля и корня в месте изгиба протоплазма ори­ентирована определенным образом, прилегая к той стороне клетки, где про­исходит больший рост. Здесь наблюдается большая оводненность плазмы и интенсивнее идут окислительные процессы, способствующие росту. При рав­номерном росте подобного ориентированного плазмолиза не наблюдается. Таков в общих чертах механизм процесса геотропического изгиба у расте­ний. Сразу же возникает вопрос, почему у стеблей более интенсивный рост при изгибе происходит на нижней стороне клеток, а у корней на верхней. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Очевидно, в процессе эволюции сохранились только те формы, у кото­рых под влиянием действия силы тяжести происходило различное распреде­ление протоплазмы в стебле и корне. Характер этого распределения у разных растений был, несомненно, неодинаков. У большинства растений под влиянием силы тяжести в стеблях плазма скопляется на нижней поверхности клеток, а у корней на верхней. При этом допущении сразу же станет ясным, что у обоих органов идет рост интенсивнее там, где больше скопляется прото­плазмы. При вертикальном росте протоплазма распределяется в клетке рав­номерно. Предлагаемая нами концепция гораздо проще и понятнее объяс­няет не только причину отрицательного геотропизма стебля и положитель­ного геотропизма корня, но и плагиотропный рост растительных организ­мов, т. е. рост, параллельный земной поверхности, особенно резко выражен­ный у корневищ многих растений. Таким образом, понять тропизмы расте­ния можно, только пользуясь историческим методом, значение которого так хорошо в свое время подчеркнул К. А. Тимирязев. Возникновение самого механизма изгиба (неравномерное распределение протоплазмы) можно по­нять, только учтя историческую и творческую роль отбора, а также и при­способительную реакцию растения к условиям существования и их изме­нениям, меняющим и природу самого растения.

Источник: WorldOfSchool.ru

• 22 мая 2011

Конкурс «Детский исследовательский проект»

Номинация «Окружающий мир»

Есть в Архангельской области удивительное место – деревня Нюнега Шенкурского района. Там аккуратные деревянные домики и баньки, слышен крик петухов и лай собак, а то и корова где-то промычит. Там жили мои предки, оттуда родом моя бабушка.Моя бабушка – в прошлом учительница иностранного языка. У неё огромный огород возле дома, где она с большой любовью и научными методами ежегодно взращивает богатый урожай – на радость себе и своим близким. К этой огородной науке приобщает и меня, свою внучку Чаусову Алёну (см. Презентация слайд 2).

Каждый год мы проводим с ней разные исследования: выясняем степень всхожести покупных семян и выращенных бабушкой; высаживаем семена на разную глубину; апробируем разные виды удобрений. И всё для того, чтобы мы урожай собирали раньше, и из года в год он становился богаче и вкуснее.(см.Презентацию слайд 3).

В прошлом году я попала к бабушке на майские праздники. Это время проращивания семян и рассады. Несколько дней я помогала бабушке высаживать рассаду. Она учила меня, что пророщенные семена необходимо сажать в определённом положении: корнем вниз. Праздники быстро закончились, и нам пришлось уехать, не дождавшись всходов. Но меня заинтересовал вопрос о том, будут ли хорошие всходы, если высаживать семена разными способами. Я решила в домашних условиях проверить бабушкину гипотезу: правильная посадка семян (корнем вниз) даст быстрые и здоровые всходы.С этой целью я и начала своё исследование. Оно пригодится мне для сохранения и поддержания огородных традиций моей бабушки, продолжателем которой являюсь я, Чаусова Алёна.

Цель работы: исследовать способы посадки семян в почву на всхожесть.

Задачи:

1. Провести эксперимент всхожести семян.

2. Познакомиться с научными основами правильной посадки растений.

3. Рассказать о результатах эксперимента одноклассникам.

1. ЯВЛЕНИЕ ГЕОТРОПИЗМА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

1.1.Эксперимент всхожести семян.

Время проведения эксперимента: 31.12.10 – 5.01.11.

Место проведения: подоконник комнаты.

Способ получения информации: ежедневное наблюдение.

Оборудование:

1. Пророщенные семена огурца скороспелого (16 штук).

2. Пластиковые баночки (4 штуки).

3. Земля для выращивания огурцов.

4. Указатели положения корня при посадке (4 штуки) (см. Презентация слайд 4).

1 этап эксперимента: посадка семян (1 день) (см.Презентация слайд 5).

Пророщенные семена я высадила на одинаковую глубину, но корешки расположила в разных направлениях: вверх, вниз, направо, налево. Расположение ростка зафиксировала стрелками. Баночки с будущим урожаем поставила на подоконник.Вывод: условия проведения эксперимента для проращивания семян равные для всех способов посадки.

2 этап эксперимента: наблюдение за первыми всходами (1-3 день).

День эксперимента	1  Корень влево	2 Корень вверх	3 Корень вниз	4 Корень вправо
1день	Посажено 6 семян	Посажено 6 семян	Посажено 6 семян	Посажено 6 семян
2 день	Ростков нет	Ростков нет	Ростков нет	Ростков нет
3 день	Проросли 3 семени огурца	Проросло 2 семени огурца	Проросло 4 семени огурца	Проросло 4 семени огурца

(см. Презентация слайд 6)

Вывод: семена, посаженные корнем вниз проросли быстрее и все сразу. Семена, посаженные корнем вверх взошли не все. Семена посаженные корнем вправо дали слабые и тонкие всходы. Семена посаженные корнем влево не всходили дольше других.

3 этап эксперимента: наблюдение за порослью.

День эксперимента	1  Корень влево	2 Корень вверх	3 Корень вниз	4 Корень вправо
4день	Проросло 4 семени. Все стебли тонкие, разной высоты	Проросло 2 семени. Все стебли тонкие, разной высоты	Проросло 4 семени. Все стебли крепкие, одной высоты	Проросло 4 семени. Все стебли тонкие, разной высоты
5 день	Проросли 5 семян	Проросло 3 семени	Проросли все 6 семян	Проросли все 6 семян.
6 день	Проросли 6 семян. Стебли тонкие, высота стебля разная	Проросло 3 семени. Стебли тонкие, высота разная	Проросли все 6 семян. Стебли крепкие, высота одинаковая	Проросли все 6 семян. Стебли тонкие, высота одинаковая

Вывод: Стебли семян, посаженных ростком вниз, более крепкие и ровные, тянуться вертикально вверх. Они быстрее сбросили кожицу семени. Значит, развитие их происходит быстрее.

1.2. Геотропизм в жизни растений

Я решила найти этому научное объяснение. Вдруг эксперимент дал необъективные результаты. Искать ответы на вопросы пришлось в дополнительной литературе, Интернете, у учителей биологии моей школы. Оказывается подобное наблюдение действительно зафиксировано наукой. В биологии это явление называется геотропизмом.

Геотропизм – способность различных органов растения располагаться и расти в определённом направлении по отношению к центру земного шара. Всем известно, что стебель растёт вверх, а корень вниз. Но так как понятия «вверх» и «вниз» относительны, то точнее это явление нужно формулировать так: стебель и корень растут по направлению земного радиуса. Уже на основании этого повсеместно наблюдаемого факта можно заключить, что причина такой ориентировки кроется в силе земного притяжения, или силе тяжести. Если молодое (ещё растущее) растение положить горизонтально, то через некоторый промежуток времени (различный для разных растений, обычно несколько часов) конец корня загнётся вниз, а конец стебля – вверх.

Описываемые явления имеют громадное значение для жизни растения. Подчиняясь геотропизму, корень устремляется в почву, закрепляет растение и, проникая всё глубже и глубже, приходит в соприкосновение с новыми запасами пищи. Геотропизм поднимает и стебель кверху в область воздушной пищи. Благодаря тому же геотропизму поваленные (ветром или дождём) наземь злаки снова поднимаются и принимают обычное вертикальное положение.

1.3. Распространение опыта экспериментальной и научной деятельности.

После проведённого эксперимента я решила исследовать уровень знаний по этой проблеме у моих одноклассников.

Первичная диагностика: опрос.

Вопросы:

1. У кого в семьях занимаются огородничеством?

2. В каких семьях используют научные подходы при посадке растений?

Опрошено: 26 респондентов. Результаты опроса: (см. Презентация слайд 10).

Вывод: большая часть семей моих одноклассников занимается огородничеством, но научные подходы в посадке растений используют не все.

Я рассказала об явлении геотропизма в жизни растений ребятам моего класса. Многих заинтересовал вопрос правильной посадки растений.На занятии кружка «Эврика для малышей (окружающий мир)» мы составили советы помощникам на бабушкиной даче.

Советы:

1. Создай необходимую температуру для проращивания семян.

2. Сажай пророщенные семена корнем вниз.

3. На ночь укрывай саженцы плёнкой, чтобы они не замёрзли.

4. Грядки должны располагаться на солнечной стороне огорода.

5. Регулярно поливай грядки тёплой водой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Я исследовала влияние способов посадки семян на всхожесть. Результат эксперимента полностью подтвердил гипотезу – правильная посадка семян (корнем вниз) даст быстрые и здоровые всходы. Корень всегда, из любых положений растет вниз, а побег – вверх. Это явление в науке называется геотропизмом. Главное не садить семена корнем вверх, потому что корню на переворот требуется очень много времени (семена будут долго прорастать) (см. Презентация слайд 11).

Мои дальние предки жили на этой суровой северной земле, трудились на ней и кормились от неё. На этой же земле живём теперь мы – потомки фамилии Чаусовых. Мой прадедушка Чаусов Николай Васильевич и прабабушка Чаусова Зинаида Иосифовна в 60-е годы прошлого века в деревне Нюнега построили свой дом. Как и семья прапрадеда, кроме основной работы, занимались выращиванием овощей и ягод, держали живность, заготавливали сено. Они полностью обеспечивали семью овощами, ягодами и даже фруктами (яблоками), выращенными на своей земле. Мои бабушка и дедушка продолжили эти традиции. И я тоже, приезжая в гости к ним, стараюсь помогать, вникая во все тонкости огородничества.

Приложение: Презентация «Явление геотропизма в жизни растений».

Автор: Чаусова Алёна, 10 лет, ученица 4 А класса МОУ СОШ № 37, город Архангельск. Руководитель: Воднева Светлана Васильевна, учитель начальных классов МОУ СОШ № 37, город Архангельск.

Источник: www.o-detstve.ru