Вы знаете, что в эндосперме семян пшеницы имеется запас органических питательных веществ: крахмал, сахар, жир и белок. Откуда же берутся эти вещества, которыми питается прорастающий зародыш семени?
Ответить на этот вопрос поможет опыт. Возьмем какое-нибудь комнатное растение с крупными цельными листьями, например примулу или герань, и поместим его в темный шкаф для обескрахмаливания (чтобы крахмал превратился в сахар и перешел из листьев в другие органы).
Рис. 55. Движение растений к свету.
Через несколько суток вынем растение из шкафа. На обе стороны одного из листьев прикрепим два кусочка черной бумаги с вырезанным на них словом, например «крахмал», и поставим растение под электрическую лампочку или на солнечный свет. Через 8—10 часов лист срежем. Снимем бумагу. Опустим лист минуты на две в кипящую воду, а затем на несколько минут в кипящий спирт. Лист обесцветится. Когда спирт окрасится в зеленый цвет, а лист обесцветится, промоем его водой, расправим на тарелке и обольем раствором йода. На обесцвеченном листе появятся синие буквы. Известно, что крахмал синеет от йода. Буквы появляются в той части листа, на которую падал свет. Значит, под действием света в освещенной части листа образовался крахмал, окрасившийся йодом в синий цвет.
Исследования показали, что в листьях на свету первоначально образуется сахар, который в результате химических процессов превращается в крахмал. В опыте крахмал обнаруживается с помощью йода.
Во всех ли клетках листа образуется крахмал? Чтобы ответить на этот вопрос, поставим опыт с пестролистной геранью.
Рис. 57. Опыт, демонстрирующий образование крахмала в листьях.
Рис. 58. Портрет Ч. Дарвина на листе.
Герань пестролистная — комнатное растение.
Свое название она получила из-за белых участков на пластинке листа, лишенных хлорофилла, по краю пластинки листа проходит белая каемка. Для проведения опыта поставим это растение на яркий солнечный или электрический свет. Через несколько часов срежем один из листьев.
Обесцветим его, так же как в первом опыте, промоем в воде и на 2—3 минуты положим в слабый раствор йода. Вынув лист, мы заметим, что он окрасился в синий цвет не весь. Белая полоса по краю листа не окрасилась. Посинела только часть листа, которая была зеленой. Нетрудно догадаться, что эта часть листа посинела оттого, что в ней образовался сахар и затем крахмал. Ведь только крахмал синеет под действием йода.
Почему же в зеленой части листа крахмал образовался, а в белой каемке нет? В клетках зеленой части листа имеются хлоропласты, содержащие хлорофилл. В них образуется крахмал. В белой же полоске листа герани пестролистной в пластидах нет хлорофилла. Здесь крахмал не образуется. Итак, крахмал образуется только в хлоропластах листьев и только на свету.
Процесс образования органических веществ из воды и углекислого газа в хлоропластах на свету называется фотосинтезом.
Итак, органические вещества, которыми питается прорастающий зародыш семени, образуются в зеленых листьях в процессе фотосинтеза.