Даже если самые нижние листья эффективно поглощают всю падающую световую энергию, они, вероятно, будут работать в режиме, близком к точке компенсации. А если лист получает недостаточно света даже для достижения этой точки, то он будет больше дышать, чем фотосинтезировать, и окажется, таким образом, излишним бременем для растения. Такие листья обычно стареют, желтеют и опадают.

Дыхание – это процесс, при котором углеводы (сахара) соединяются с кислородом и окисляются («сгорают»), выделяя энергию и тепло. Дыхание является фундаментальным химическим процессом окисления или химического горения. Он отличается от горения тем, что процесс идет медленно, без быстрого выделения чрезмерного тепла. Во время дыхания кислород и сахара потребляются для получения энергии, необходимой для производства других веществ, требуемых для роста и развития растений. Кроме того, многие образующиеся при этом промежуточные продукты используются в качестве составных компонентов для синтеза различных соединений, необходимых растительной клетке. Углекислый газ и вода являются побочными продуктами дыхания и выделяются в атмосферу.

Часто встречается заблуждение: если в комнате имеется много растений, то ночью, во время дыхания, они поглотят весь кислород, и людям станет плохо. Немецкими учеными было доказано, что растения потребляют всего 1–2% кислорода, который производят. Очень хорошим примером может служить дача в лесу, там вообще растений в процентном соотношении во много раз больше, чем в квартире. Однако самочувствие и сон в таком месте во много раз лучше, чем в комнате.

Испарение воды с поверхности листьев растения называется транспирацией. Восковое покрытие на поверхности листьев ограничивает испарение, поэтому большинство водяных паров, кислород, углекислый газ и другие газообразные вещества должны проходить через устьица. Эти маленькие отверстия часто находятся как на верхней, так и на нижней поверхности листьев, но могут иногда встречаться только снизу. Они окружены двумя замыкающими клетками, имеющими форму боба, которые контролируют закрытие и открытие устьиц. Когда растение испытывает засуху, замыкающие клетки закрывают устьица для предотвращения дальнейшей потери воды. Если растения транспирируют воды больше, чем они могут поглотить через корни, то наблюдается их увядание.

Многие экологические факторы влияют на закрытие и открытие устьиц. У большинства растений устьица открываются на рассвете и закрываются в темноте. Однако у некоторых растений, включая большинство суккулентов, орхидных и бромелиевых, действие происходит противоположным образом: открытие их устьиц происходит ночью. Основной причиной этого обратного действия является сохранение влаги в течение жаркого, солнечного дня.

Число устьиц на 1 см^>2 поверхности листа у огурца составляет больше 60 000, у пустынных кустарников – 15 000-30 000, у тропических вечнозеленых деревьев 2000–6000 штук. В полностью открытом виде у большинства растений устьица занимают 0,5–1,5 %, как исключение – 3 % от поверхности листьев. Испарение водяных паров из листа при открытых устьицах идет фактически с той же скоростью, как и со свободной поверхности. Также у многих растений устьица открываются при содержании углекислого газа ниже 0,03 %, т. е. ниже нормального атмосферного уровня. При низком содержании воды в растении они закрываются. В «теневых» листьях число устьиц на единицу площади обычно меньше, чем в «световых». Количество устьиц на единицу площади увеличивается при увеличении освещенности. Так, например, в интерьере общественного здания у смолосемянника толстолистного (питтоспорума) при освещенности 400 люкс (в России освещенность измеряется в люксах) наблюдается на 1 см