Опытно-исследовательская работа «Растения в поисках света»
Летом я с мамой и папой ходил в огород. Там я заметил, что одни растения очень красивые: с тёмно-зелеными большими листьями, яркими цветами, толстым стеблем. Другие – слабые, бледные, вытянувшиеся.
Мне было интересно наблюдать, как подсолнухи, которые мы посадили с мамой, в течение дня поворачивали свои цветки вслед за движением солнца и смотрели на него.
Однако, не всегда. Лето бывало и очень жарким, засушливым. Я заметил, что тогда наши подсолнухи отворачивались от палящих лучей солнца и клонились к земле, а листья других растений сворачивались в трубочки, хотя мы их ежедневно поливали.
В огороде, чтобы не росла трава между грядками, мы застелили тропинки досками. Через некоторое время я увидел, что трава начала вылезать из-под краёв доски. Подняв край доски, я увидел длинные белые ростки травы. «Какая сила у растений!», – подумал я. Даже оставшись без света, они всё равно стремились к нему, давая новые побеги!
Мне стало интересно: всегда ли растения тянутся к свету? Какое количество света надо растениям и всегда ли он нужен им для их роста? И почему они зелёные? По этой теме я прочитал много интересных статей в интернете, особенно меня заинтересовал нацчно-популярный журнал Познавайка: https://www.poznavayka.org/ Изучив литературу, я решил провести собственную опытно-исследовательскую работу.
Цель работы: изучить влияние света на рост, развитие растений, а также как свет влияет на процессы, происходящие в листьях растений.
Основные задачи:
- выяснить, всем ли растениям необходимо одинаковое освещение;
- установить опытным путем влияние света на направление роста растений;
- провести опыты по произрастанию растений в различных световых условиях;
- доказать опытным путём влияние света на протекание фотосинтеза растений и другие.
В связи с этим, мы выдвинули следующие гипотезы исследования:
- Если растение получает много света, то оно хорошо растет.
- Если растение получает мало света, то оно плохо растет.
- На свету в листьях образуется хлорофилл – зелёный пигмент растений.
Практическая часть состояла из опытов
Опыт 1. «Разворачиваем комнатные растения»
Опыт состоял в том, что комнатные растения мы отворачивали от окна, но они упорно клонились к свету. Это явление называется фототропизм. Опыт позволил сделать вывод, что свет оказывает влияние на направление роста растения.
Опыт 2. «Лабиринт для гороха»
Данный опытсостоял в том, что росток гороха в баночке с землёй был помещён в коробку из-под обуви с узким отверстием света. На пути роста растения были сделаны преграды из картона. По мере роста стебель растения изгибался в поисках света. Вновь наблюдали явление фототропизм. Мы сделали вывод: при недостатке света растение начинает обесцвечиваться, хотя упорно тянется к источнику света.
Опыт 3. «Свет для лука»
Опыт состоял в том, что мы поместили две головки лука в баночки, наполненные водой. Одну разместили на окне, а другую закрыли в коробке в темноте. Через несколько дней перья лука стали отличаться цветом.
Корневая система у лука, который стоял в темном месте, была развита гораздо слабее. Мы пришли к выводу: при недостатке света растение начинает обесцвечиваться, приостанавливает своё развитие и в результате может погибнуть.
Опыт 4. «Избыток света для растений»
Опыт состоял в том, что мы направили включенную настольную лампу на комнатное растение. Сначала листья растения развернулись к лампе и стали тянуться к ней. Через две недели мы наблюдали, что края листьев стали светлыми. Листья поникли.
Через месяц кончики листьев потемнели, нижние листья стали коричневыми и завяли. Проведённый опыт позволил сделать следующий вывод: при избытке света рост растений замедляется. Избыток света вреден растениям.
Выдвинутые гипотезы: «Если растение получает много света, то оно хорошо растет» и «Если растение получает мало света, то оно плохо растет» не подтвердились. Некоторые растения от обилия света останавливают свой рост и развитие, другие же не развиваются из-за малой освещённости.
Но по результатам опытов мы можем утверждать: «Если растение получает необходимое количество света, то оно хорошо растёт и развивается».
Опыт 5. «Меняем цвет листа»
Опыт состоял в следующем: при помощи скрепок наложили на лист растения полоску плотной бумаги. Через три недели бумагу сняли. Часть листа, которая находилась под бумагой, пожелтела. Остальная часть листа, на которую попадал свет, осталась зелёной. Опыт позволил сделать вывод: растение обесцвечивается только в местах, где доступ света ограничен.
Я заинтересовался, почему только на свету растения хорошо развиваются и их листья зелёные, а в темноте листья желтеют. Оказывается, растения используют солнечный свет, чтобы из него «готовить» себе пищу.
В листьях есть особое зеленое вещество – хлорофилл. Оно улавливает солнечную энергию, необходимую для фотосинтеза. При фотосинтезе из углекислого газа и воды образуется крахмал и выделяется кислород – растение растёт. Если света растениям не хватает, то фотосинтез в них протекает вяло, растения вырастают слабыми, бледными.
Опыт 6. «А можно ли этот хлорофилл увидеть?»
Опыт состоял в следующем: мы положили зеленый листок растения в стакан и залили его спиртом. Затем вскипятили в миске воду и осторожно опустили в нее стакан. Через некоторое время пинцетом достали листок. Лист обесцветился, а спирт стал зеленого цвета, в нем растворился хлорофилл – зеленый пигмент растения. И мы его увидели своими глазами.
Данный опыт позволил доказать существование процесса фотосинтеза на свету. Для опыта растение поместили в темное место на два дня. Затем на лист прикрепили при помощи скрепок фигурку звёздочки из плотной бумаги. Растение выдержали на свету в течение недели.
Затем с растения срезали два листа: один со звёздочкой, другой обычный. Листья поместили в стакан с горячим спиртом для получения вытяжки хлорофилла. Обесцвеченные листья обработали раствором йода.
На листе растения, на котором был прикреплён трафарет звёздочки, проявилось её изображение. Лист, который был всегда на свету, равномерно окрасился в синий цвет. Опыт позволил сделать вывод: в листьях на свету образуется крахмал, а в темноте крахмал не образуется. Выдвинутая гипотеза о необходимости света для протекания фотосинтеза растений подтвердилась.
Результаты проведённых опытов я могу использовать в повседневной жизни. Так, я помог маме правильно расставили комнатные растения в доме – в зависимости от их «любви» к свету.
А овощи в огороде мы с мамой и папой сажаем в местах, которые подходят им по освещённости (свёклу и пекинскую капусту – в затенённых местах, огурцы – на свету).
Если запачкать колени или руки травой, то можно оттереть их спиртом, потому что в спирте растворяется хлорофилл – зелёный пигмент растения.
Когда я переношу в закрытой банке своих хомяков, то я обязательно кладу им несколько зелёных листочков, чтобы благодаря фотосинтезу хомяки могли дышать. А когда у нас в аквариуме появляются мальки рыб, то, отсаживая их, я обязательно помещаю им несколько водных растений.
Автор: Яшин Ярослав, ученик Октябрьского сельского лицея Ульяновской области.
Источник
Фотосинтез. Воздушное питание растений.
Фотосинтез (от лат. «фото» -свет, «синтез» — соединение) — основа воздушного питания растений. При фотосинтезе зеленые растения извлекают энергию из солнечного света и создают органические вещества.
Как же осуществляется фотосинтез?
Через устьичные щели в лист поступает углекислый газ. При попадании солнечных лучей на поверхность листа в его хлоропластах происходит сложный процесс: из углекислого газа и воды, всасываемой корнями, образуется органическое вещество — сахар (глюкоза). При этом выделяется кислород. Частично он используется растениями для дыхания, а излишки поступают в воздух также через устьица. Сахар затем превращается в крахмал. Крахмал в воде не растворяется. Образование сахара на свету при участии воды и углекислого газа происходит только в хлоропластах и только за счет энергии солнечного света.
Следовательно, процесс образования в хлоропластах на свету органических веществ из воды и углекислого газа с выделением кислорода называется фотосинтезом (рис.1).
История открытия фотосинтеза
Первые опыты по изучению питания растений провел в 1630 г. голландский врач Ян Батист ван Гельмонт. Он доказал, что растения не получают органические вещества в готовом виде из почвы, а сами образуют их (рис.2)
А швейцарский естествоиспытатель Жан Сенебье доказал, что растения используют углекислый газ.
Русский ученый К. А. Тимирязев (1843-1920) впервые описал роль хлорофилла (пигмент, который находится в хлоропластах) в фотосинтезе. Он назвал фотосинтез космическим процессом. Растения используют космическую энергию Солнца. Жизнь как явление существует на нашей планете, только благодаря фотосинтезу, обеспечивающему питанием и кислородом все живое. Может, благодаря фотосинтезу наша планета единственная в Космосе, населенная живыми существами?
Опыт доказывающий образование крахмала в листьях
Доказать процесс образования крахмала в листьях можно путем постановки простого опыта (рис.3)
Комнатное растение, желательно пеларгонию или примулу, хорошо поливают и ставят в темное место на 2-3 дня. За это время растением расходуется ранее образованный в листьях крахмал. Через 2—3 дня несколько листьев на растении закрывают с двух сторон черной бумагой так, чтобы часть поверхности листа оставалась открытой. Растение выставляют на свет.
Через сутки бумагу убирают, лист срывают, опускают его на одну минуту в кипяток, затем переносят в посуду с горячим спиртом, который в целях предосторожности подогревается на водяной бане. Обесцвеченный лист ополаскивают холодной водой и помещают в плоский сосуд. Расправленный лист заливают слабым раствором йода. Через 2—3 мин можно увидеть, что закрытая часть листа не изменила своего цвета, а та часть листа, на которую попадал свет, окрасилась в синий цвет.
Обработка йодом помогает обнаружить в клетках крахмал. Следовательно, крахмал образуется в листьях только на свету.
В ходе фотосинтеза растение использует углекислый газ и выделяет кислород, который поддерживает горение. Это можно подтвердить следующим опытом.
Следует взять две банки (0,8 л) из светлого стекла и поместить в каждую по 5-6 веточек традесканции. Чтобы растения не завяли, в банки наливают немного воды. Затем небольшие свечи, укрепленные на проволоке, зажигают, опускают в банки и закрывают их. Вскоре свечи погаснут, что указывает на отсутствие в банке кислорода и на увеличение содержания углекислого газа, образовавшегося в результате горения свеч. Свечи вынимают, закрывают обе банки стеклом и выставляют одну на свет, а другую — в темное место. На следующий день банки открывают и опять опускают туда на проволоке зажженные свечи. В банке, стоявшей на свету, свеча горит, а в банке, находившейся в темном месте, — гаснет (рис.4).
Таким образом, вы снова убедились, что зеленые растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, который поддерживает горение, только на свету, т. е. в процессе фотосинтеза. А при дыхании растения, как и все живые организмы, поглощают кислород, а выделяют углекислый газ.
Подводим итог
Фотосинтез — основа воздушного питания растений. При фотосинтезе зеленые растения с помощью хлорофилла извлекают энергию из солнечного света и с ее помощью создают органические вещества из углекислого газа и воды. Как побочный результат при фотосинтезе выделяется кислород.
Источник