Ученики на Учителя.com


Доклад "Влияние интенсивности света на окраску пестролистных растений" 2 класс

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Лицей № 28 г. Йошкар-Олы»
ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТА НА ОКРАСКУ
ПЕСТРОЛИСТНЫХ РАСТЕНИЙ
Выполнил: Липатников Кирилл
ученик 2 «г» класса
Руководитель: Цыганок Виктория
Сергеевна
Йошкар-Ола
2015
2
Содержание
Введение………………………………………………………………. 3
1. История открытия фотосинтеза ...........…………………………. .. 5
2. Процесс фотосинтеза ..…………………………………………… ..6
2.1. Понятие фотосинтеза и условия его протекания ……..……...6
2.2. Опыт № 1.......…………………………………………………. . 6
2.3. Опыт № 2...……………………………………………………. 7
3. Строение листа..……………………………………………………. 8
3.1. Внутреннее строение листа.…………………………………. . 8
3.2. Особенности внутреннего строения пёстрых листьев.
Микроскопическое исследование. ………………………………...9
3.3. Моделирование.………………………………………………...9
4. Влияние света на окраску листьев .....…………....………………10
4.1. Влияние степени освещения на окраску листьев …………..10
4.2. Эксперимент. ………………………………………………….11
5. Значение фотосинтеза………………………………………….. …11
Заключение …………………………………………………………...12
Список использованных источников……………….……………….13
Приложение 1…………………………………………………………14
Приложение 2…………………………………………………………16
3
ВВЕДЕНИЕ
Комнатные растения создают в помещении уют, делают его живым и
очищают воздух. Растения с пёстрыми листьями выглядят более нарядно и
привлекательно, чем с однотонной зелёной листвой. В нашей квартире тоже
есть растения, в том числе пестролистный фикус Бенджамина сорта Старлайт.
При переезде на новую квартиру листья фикуса сменили окраску на зелёную
(Рисунок 1). Я задался вопросом, почему так произошло и что нужно сделать,
чтобы вернуть листьям пёструю окраску.
Рисунок 1 ̶ Мой фикус Бенджамина сорта Старлайт
4
Цель моего исследования: выявить причину изменения окраски листьев
фикуса Бенджамина Старлайт.
Задачи: 1) изучить историю открытия фотосинтеза, процесс и условия его
протекания; 2) узнать о пестролистных растениях и об особенности строения
листьев с пёстрой окраской; 3) провести опыты и анализ полученных
результатов; 4) поставить эксперимент и подтвердить или опровергнуть
гипотезу; 5) подчеркнуть значение фотосинтеза в природе и жизни человека.
Объект исследования: фикус Бенджамина Старлайт (лат. Ficus Benjamina
Starlight).
Предмет исследования: процесс фотосинтеза, зависимость окраски листьев
от степени освещения.
Гипотеза: если растение фикус Бенджамина вернуть в условия хорошего
освещения, то листья приобретут прежнюю окраску.
В работе были использованы следующие методы исследования: изучение и
анализ различных информационных источников, проведение практических
опытов, эксперимент, микроскопическое исследование, сравнительное
наблюдение и фотосъемка, анализ результатов, моделирование.
5
1. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ФОТОСИНТЕЗА
Фотосинтез был открыт в конце ΙVІІІ столетия. В изучение этого процесса
внесли свой вклад многие учёные. Фламандский врач и естествоиспытатель Ян
Ван Гельмонт в 1600 году поставил первый физиологический эксперимент,
связанный с изучением источников питания растений. Он вырастил в кадке с
землей дерево, которое он поливал только дождевой водой. Он заметил, что
спустя пять лет, дерево выросло до больших размеров, хотя количество земли в
кадке практически не уменьшилось. Ван Гельмонт сделал вывод, что материал,
из которого образовалось дерево, произошел из воды, использованной для
полива. Английский философ и химик Джозеф Пристли первым обнаружил, что
растения выделяют кислород. Его опыт с живыми мышами и веточкой мяты
под колпаком лежит у истоков учения о фотосинтезе. Джозеф Пристли посадил
мышь под стеклянный колпак, и через пять часов животное погибло. При
введении же под колпак зелёного растения - мяты, мышь осталась живой.
Ученый пришел к выводу, что зелёные растения способны осуществлять
реакции противоположные дыхательным процессам. Голландский учёный Ян
Ингенхаус в 1779 году показал, что непременным условием для протекания
процесса фотосинтеза является наличие солнечного света. Правильное
представление о процессе фотосинтеза дали учёные Жан Сенебье и Жак
Буссенго. В 1817 году два французских химика, Пьер Жозеф Пеллетье и Жозеф
Бьенеме Каванту, выделили из листьев растения зелёный пигмент и назвали его
хлорофиллом. Российский учёный – ботаник Тимирязев Климент Аркадьевич
внёс большой вклад в изучение фотосинтеза растений. Он установил, что этот
процесс проходит с наибольшей интенсивностью в тех областях солнечного
спектра, где находятся максимумы поглощения хлорофилла.
6
2. ПРОЦЕСС ФОТОСИНТЕЗА
2.1. Понятие фотосинтеза и условия его протекания.
Фотосинтез – это процесс образования органических веществ из
углекислого газа и воды на свету в зелёных клетках растений [3]. Понятие
фотосинтез происходит от двух греческих слов φῶς («фотос») – свет и σύνθεσις
(«синтез») – соединение. Исходя из определения, наличие света является
необходимым условием для протекания процесса фотосинтеза. Проверим это на
опыте.
2.2. Опыт № 1
Я взял фикус, обильно полил его водой и убрал в тёмное место на двое
суток. Затем, достав растение из тёмного места, прикрепил к листьям чёрную
плотную бумагу с вырезанными фигурками и поставил растение на свет. Через
день срезал эти листья, снял бумагу. Опустил листья в кипящую воду, а затем -
на несколько минут в горячий спирт (для растворения хлорофилла). Когда
спирт окрасился в зелёный цвет, а листики обесцветились, промыл их водой и
поместил в слабый раствор йода. На обесцвеченных листьях появились синие
фигурки в той части листа, на которую падал свет (Рисунок 2). Значит, в
освещённой части листа образовался крахмал. Данный опыт доказывает, что
процесс фотосинтеза происходит только на свету.
Рисунок 2 ̶ Результат опыта № 1
7
2.3. Опыт № 2
Я решил проверить, одинаково ли происходит процесс фотосинтеза в
зелёных и пёстрых листьях. Я провёл следующий опыт.
Я поставил мой фикус на яркий солнечный свет, через 10 часов я срезал 3
листика: 1 зелёный и 2 пёстрых. И проделал такую же процедуру, как и в
первом опыте. В результате зелёный лист стал полностью синим, а у пёстрых
листьев посинели только зелёные участки. Также я взял кусочек картофеля и
капнул на него раствором йода, от чего картофель стал синим. То есть посинели
только те участки, в которых есть крахмал (Рисунок 3). На основании
результатов данного опыта можно сделать вывод, что процесс фотосинтеза
происходит только в зелёных клетках растений.
Рисунок 3 ̶ Результат опыта № 2
Таким образом, фотосинтез – это процесс образования органических
веществ из углекислого газа и воды на свету в зелёных клетках растений.
8
3. СТРОЕНИЕ ЛИСТА
3.1. Внутреннее строение листа
После проделанных мною опытов я решил изучить внутреннее строение
листа. Я выяснил, что лист растения состоит из нескольких слоёв: верхнего
эпидермиса, палисадного мезофилла, губчатого мезофилла и нижнего
эпидермиса (Рисунок 4).
Рисунок 4 ̶ Внутреннее строение листа
Снаружи лист имеет покровную ткань (верхний и нижний эпидермис),
которая защищает его от неблагоприятных воздействий внешней среды: от
высыхания, от механических повреждений, от проникновения к внутренним
тканям болезнетворных микроорганизмов. Прозрачность клеток эпидермиса
позволяет проникать солнечному свету внутрь листа.
Губчатый мезофилл (столбчатая ткань) – основная ткань, клетки которой
имеют цилиндрическую форму, плотно прилегают друг к другу и расположены
с верхней стороны листа (обращённой к свету). Служит для фотосинтеза.
Губчатый мезофилл (губчатая ткань) – основная ткань, клетки которой
имеют округлую форму, расположены рыхло и между ними образуются
крупные межклетники, заполненные воздухом. Служит для фотосинтеза,
газообмена и испарения [6].
9
3.2. Особенности внутреннего строения пёстрых листьев.
Микроскопическое исследование
Я заинтересовался, чем же отличается внутреннее строение зелёного листа
от строения пёстрого листа. Срезав два разных листика с моего фикуса, я
рассмотрел их под микроскопом. Я увидел, что в пёстром листе, в отличие от
зелёного (Рисунок 5), есть и зелёные клетки, и белые (Рисунок 6).
Зелёные участки листьев состоят из хлоропластов ̶ клеток, содержащих
зелёный пигмент хлорофилл. Именно он обуславливает зелёный цвет растений.
Эти клетки участвуют в фотосинтезе [1].
Белые участки состоят из лейкопластов ̶ клеток лишенных хлорофилла. В
листе эти клетки служат как накопители органических веществ.
Рисунок 5 ̶ Зелёный лист под микроскопом Рисунок 6 ̶ Зелёный лист под микроскопом
3.3. Моделирование
Исходя из моих наблюдений и полученных знаний, я смоделировал из
конструктора зелёный и пёстрый лист. А из пластилина и бусинок я сделал
модели внутреннего строения зелёного и пёстрого листа (Приложение 1).
10
Бусинки зелёного цвета подразумевают хлоропласты, бусинки белого цвета –
лейкопласты. Палисадный мезофилл я изобразил с помощью плотно
расположенных столбиков из зелёных бусин, губчатый мезофилл я изобразил с
помощью зелёных бусин, неплотно прилегающих друг к другу. Светлая часть
пёстрого листа изображена с помощью белых бусин. Верхний и нижний
эпидермис представлен прозрачной плёнкой с маленькими отверстиями
(устьицами).
4. ВЛИЯНИЕ СВЕТА НА ОКРАСКУ ЛИСТЬЕВ
4.1. Влияние степени освещения на окраску листьев
В ходе исследования я узнал, что пёстрая окраска листьев может быть
вызвана разными причинами, одной из которых является генетическая
неоднородность клеток [5]. В меристеме пестролистных растений имеются две
группы клеток: из одних образуются белые секторы, из других – зелёные.
Клетки белых секторов отличаются тем, что не способны синтезировать
хлорофилл, делающий клетку зелёной. Образование хлорофилла зависит от
нескольких условий.
Свет как главный фактор, определяющий функцию фотосинтеза, оказывает
существенное влияние на строение листа. При недостаточном освещении
растениям не хватает продуктов фотосинтеза, растение начинает «голодать» и
бороться. Группа зелёных клеток в меристеме начинает делиться быстрее
белых, с целью увеличения хлоропластов для большего синтеза углеводов. В
результате белые секторы могут со временем исчезнуть. Чтобы вернуть
пестролистность, такое растение помещают на светлое место [5].
Одновременно с зеленением идет противоположный процесс разрушения
хлорофилла. На слабом и среднем свете разрушения хлорофилла почти не
происходит. На ярком же свете одновременно с сильным образованием
хлорофилла идет очень значительное его разрушение и в результате ̶ более
слабое зеленение [4].
11
4.2. Эксперимент
Изучив особенности строения пестролистных растений и влияние света на
их внутреннее строение, я провёл эксперимент. Свой Фикус Бенджамина
Старлайт я переместил на хорошо освещаемое место (с северного окна на
южное). Через 2 месяца на нём снова стали появляться пёстрые листья!
(Приложение 2). Моя гипотеза подтвердилась.
Вывод: степень освещения влияет на окраску пестролистных растений, а
растения способны приспосабливаться к внешним условиям окружающей
среды.
5. ЗНАЧЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗА
В ходе моего исследования я узнал, какую огромную роль играют растения в
нашей жизни. Растения накапливают органическую массу, обеспечивают
постоянство углекислого газа и кислорода в атмосфере, образуют озоновый
экран в верхних слоях атмосферы и предохраняют поверхность Земли от
парникового эффекта. Благодаря процессу фотосинтеза человечество имеет
строительные материалы, топливо, волокна (древесина, уголь, нефть,
целлюлоза) и многочисленные химические соединения. К. А. Тимирязев назвал
роль растений на земле «космической» за их способность к фотосинтезу,
преобразованию световой энергии в химическую с образованием органических
веществ и кислорода, используемых для питания и дыхания всех живых
организмов на нашей планете.
12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе работы я узнал о процессе фотосинтеза и условиях его протекания,
изучил особенности внутреннего строения зелёных листьев и листьев с
мраморной окраской. В результате проделанных мною опытов было доказано,
что фотосинтез происходит только на свету и только в хлоропластах.
Полученные в ходе работы знания и поставленный эксперимент помогли
выявить причину изменения окраски листьев и найти путь решения стоявшей
проблемы.
На основании полученных знаний и практического опыта я составил
информационно ̶ познавательный буклет «Многообразие сортов пестролистных
форм Фикуса Бенджамина», который содержит краткое описание
пестролистных сортов Фикуса Бенджамина и советы по уходу за ними.
Познакомившись с процессом фотосинтеза, я понял насколько велико его
значение в природе и жизни человека. В результате фотосинтеза растения
поглощают углекислый газ, образуют кислород и богатые энергией
органические вещества, которые обеспечивают существование всего
органического мира на Земле.
13
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Корчагина В. А. Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб.
для 6 — 7 кл. сред. шк. — 23-е изд. — М.: Просвещение, 1992. — 256с.: ил.
2. Чуб В. В., Лезина К. Д. Полная энциклопедия комнатных растений. — М.:
Изд-во Эксмо, 2002. — 416 с., ил.
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Фотосинтез
4. http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/Хлорофилл
5. http://aboutflowers.ru/lists.htm
6. http://biouroki.ru/material/plants/list.html
7. http://iplants.ru/ficus-benjamina.htm
14
Приложение 1
Модели листьев
Рисунок 1 ̶ Модель листа пёстрой окраски
Рисунок 2 ̶ Модель листа зелёной окраски
15
Рисунок 3 ̶ Процесс изготовления моделей внутреннего строения листьев
Рисунок 4 ̶ Модели внутреннего строения зелёного и пёстрого листа
16
Приложение 2
Результат эксперимента
Рисунок 1
Рисунок 2
Скачать материал

Химия - еще материалы к урокам: