II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ВАЖНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ЛИСТА

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Киселев А.Д. 1

---

1МБОУ ДО ЦДОД р.п. Ардатов Нижегородской области

Фадеева М.М. 1

---

1МБОУ ДО ЦДОД

Работа в формате PDF

252.8 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

19

Научно-исследовательская работа

тема: Важная поверхность листа

Выполнил:

Киселев Андрей Дмитриевич,

10 класс, МБОУ ДО ЦДОД

р.п. Ардатов Нижегородской области

Руководитель:

Фадеева Марианна

Михайловна

педагог дополнительного

образования МБОУ ДО ЦДОД

р.п. Ардатов Нижегородской области

Место выполнения работы:

р.п. Ардатов Нижегородской области, 2016 год

Содержание

Введение ………………………………………………………………стр.3

1. Обзор литературы…………………………………………………..стр.3

2. Определение места в листе растения, через которое проходят

газообразные вещества ……………………………...………………..стр.4

2.1. Характеристика процессов, в которых участвует лист ……….стр.4

2.2. Общие сведения о строении поверхностного слоя листа ……..стр.5

2.3. Методика и техника исследования ……………….……………..стр.5

2.4. Результаты и их обсуждение …………………………………….стр.6

3.Заключение…………………………………………………………...стр.9

3.1.Выводы ……………………………................................................стр.10

Список используемой литературы ……………….………………….стр.11

Приложение 1………………………………………….……….………стр.12

Приложение 2…………………………………………………………..стр.13

Приложение 3…………………………………………………………..стр.14

Приложение 4…………………………………………………………..стр.15

Введение

В летний период времени, когда температура воздуха поднимается выше 20 С, хочется больше времени, находится под деревьями, где прохладно и легко дышится. Мы решили узнать причину прохлады и особенности процессов, происходящих в листьях. Знания об этом помогут нам правильно ухаживать за комнатными растениями.

Мы решили провести эксперимент, целью которого будет выяснение особенностей строения листа, обеспечивающего процессы жизнедеятельности растения.

Для решения этой цели мы поставили перед собой следующие задачи:

1.Изучить по литературным источникам строение и значение поверхностного слоя листа.

2.Изучить изменение листьев, намазанных вазелином на верхнюю и нижнюю поверхность и сравнить их.

3. Изучить по литературным источникам причины появившихся изменений в листьях.

4. Разработать правила ухода за комнатными растениями.

1. Обзор литературы

Э. В. Семенов, С. Г. Мамонтов, В.Л. Коган (1984) утверждают, что «лист осуществляет три важных процесса – фотосинтез, испарение воды и газообмен. В процессе фотосинтеза в листьях из воды и двуокиси углерода под действием солнечных лучей синтезируются органические вещества. Днем в результате фотосинтеза и дыхания растение выделяет кислород и двуокись углерода, а ночью – только двуокись углерода, образующийся при дыхании. Вода испаряется растением главным образом через листья.» По мнению В.В.Пасечник (2006) «специальных дыхательных органов у растений нет. У крупных растений между рыхло расположенными клетками листа имеются воздушные пространства (межклетники), из которых кислород поступает в клетки.» Дыхание – процесс, в ходе которого живые организмы поглощают из окружающей среды кислород и выделяют углекислый газ. У растений дыхание также обеспечивает потребности всех тканей и клеток в кислороде. Растения поглощают кислород и выделяют углекислый газ через листья. В.В.Пасечник (2006) отмечает, что «во время дыхания растение расходует органические вещества, а энергия, необходимая для жизнедеятельности, освобождается. Дыхание во всех живых клетках органов растения происходит непрерывно. Основная часть энергии, образующейся при дыхании, используется растением на процесс жизнедеятельности, а небольшая часть в виде тепла.»

2. Определение места в листе растения, через которое проходят газообразные вещества

2.1. Характеристика процессов, в которых участвует лист

По мнению В.В.Пасечник (2006) «растения дышат круглые сутки – и на свету, и в темноте. Но на свету в растении протекают два взаимосвязанных процесса – фотосинтез и дыхание. На свету растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Но они и дышат, т.е. поглощают кислород, но в гораздо меньших количествах, чем выделяют при фотосинтезе. Углекислого газа при фотосинтезе растения поглощают гораздо больше, чем выделяю при дыхании. Так, в солнечный день растения выделяют в 10 – 20 раз больше кислорода, чем поглощают его при дыхании. Во время фотосинтеза поглощается энергия света и из неорганических создаются органические вещества. Во время дыхания растение расходует органические вещества, а энергия, необходимая для жизнедеятельности, освобождается.» Э. В. Семенов, С. Г. Мамонтов, В.Л. Коган (1984) отмечают, что процесс испарения воды листьями имеет большое значение в жизни растения. Испарение способствует передвижению воды и растворенных в ней веществ из корней к листьям. Испарение ведет также к охлаждению растения и служит, таким образом, защитой от перегрева. Интенсивность испарения регулируется при помощи устьиц. Свет способствует открыванию устьиц, в темноте они закрыты.» По мнению В.В.Пасечник (2006) «внутри листа вода по межклетникам проходит к устьицам и испаряется главным образом через них. Особенно много воды испаряют молодые листья. Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц.»

2.2. Общие сведения о строении поверхностного слоя листа

В.В.Пасечник (2006) отмечает, что «сверху и снизу лист покрыт тонкой прозрачной кожицей.Кожица- один из видов покровной ткани растения. Её клетки предохраняют лист от повреждений и высыхания. Среди бесцветных и прозрачных клеток кожицы встречаются расположенные парами замыкающие клетки, в цитоплазме которых содержится пластиды-хлоропласты. Между ними находится щель. Эти клетки и щель между ними называют устьицем.Через устьичную щель в лист проникает кислород воздуха и происходит испарение воды.

У большинства растений устьица находятся в основном на кожице нижней стороны листовой пластинки. На листьях водных растений, плавающих на поверхности воды, устьица находятся только на верхней стороне листа, а подводных листьях устьиц нет вообще.»

2.3. Методика и техника исследования

По мнению Бондаренко Т.М. (2002) для определения «стороны листа, через которую проникает воздух, нужно воспользоваться вазелином. Вазелин наносится на верхнюю поверхность четырех листочков и на нижнюю поверхность других четырех листочков. Наблюдения за листочками помогут определить сторону листа, через которую проникает воздух.»

Мы взяли цветок в горшке и намазали толстым слоем вазелина верхнюю поверхность четырёх листочков и к черешкам привязали оранжевые ленточки. Затем намазали толстым слоем вазелина на нижнюю поверхность других четырёх листочков и к черешкам привязали белые ленточки. Наблюдение за этими листьями вели в течение двадцати двух дней.

2.4. Результаты и их обсуждение

Наблюдения проводились в течение двадцати двух дней. Цветок стоял на светлом месте и за ним ухаживали: поливали, рыхлили почву.

1. Результаты наблюдения

Как видно их данных, представленных в таблице 1, четыре листочка, на которые наносился вазелин на верхнюю поверхность, не изменялись. Листья, на которых вазелин наносился на нижнюю поверхность, желтели, покрывались коричневыми пятнами и опадали, тогда, как листья, на которых вазелин наносился на верхнюю поверхность, не изменялись. Листья с белой ленточкой изменялись постепенно в порядке нахождения по стеблю снизу вверх. Первым изменялся лист, который находился ближе к почве. Вторым изменялся лист последующий за первым. Третьим изменялся лист, находившийся выше второго листа. Четвертым изменялся лист, находившийся выше третьего листа. Листья сначала желтели, а потом покрывались коричневыми пятнами и опадали. В листьях на свету из углекислого газа, который проходит через устьица и, воды, которую растение получает из почвы, образуются органические вещества. По мнению В.В.Пасечник (2006) «этот процесс называется фотосинтезом. Способность к фотосинтезу – важнейшее свойство зелёных растений….В клетках зеленой части листа имеются хлоропласты, содержащие хлорофилл.» В.В.Пасечник (2006) отмечает, что «осенью в листьях разрушается хлорофилл. Оранжевые и желтые пигменты в клетках листьев сохраняются и становятся заметными.» В листьях, на которых вазелин наносился на нижнюю поверхность, хлорофилл разрушился и они стали желтыми. Мы считаем, что причиной разрушения хлорофилла является отсутствие воды, кислорода и углекислого газа, которые не могли поступать в листья из-за закрытых устьиц. Вода из корней не передвигалась к листьям, так как нарушился процесс испарения воды через устьица. Через закрытые устьица кислород не мог поступать в листья и углекислый газ не выделялся, что привело к нарушению процесса дыхания. Через закрытые устьица углекислый газ не мог поступать в листья и без воды нарушился процесс фотосинтеза. В.В.Пасечник (2006) отмечает, что «между черешком листа и стеблем образуется особый отделительный слой, клетки которого начинают отделяться друг друга за счёт ослизнения межклетников. На стебле в месте прикрепления листа образуется пробковый слой, поэтому после опадения листа на стебле не остаётся живой «ранки».» Четыре листочка, на которые наносился вазелин на нижнюю поверхность и закрывались устьица, испытывали недостаток органических веществ, воды и энергии для процессов жизнедеятельности и как следствие, они опали.

Заключение

Мы проводили эксперимент с целью определения места проникновения газов в лист и из него. Для этого покрывали вазелином верхнюю поверхность четырех листочков. У других четырех листочков покрывали вазелином нижнюю поверхность. После двадцати четырех дней листочки, у которых вазелин покрывал нижнюю поверхность пожелтели и опали. Эксперимент помог нам узнать, что поверхностный слой листа представляет собой кожицу, состоящую из бесцветных и прозрачных клеток. На нижней поверхности листа встречаются устьица.

Процесс фотосинтеза

Кислород

Процесс дыхания

Углекислый газ

Углекислый газ

Процесс испарения воды

устьице

Вода

Кислород

устьице

Рис. 1. Процессы, происходящие в листьях (по В.М. Пакуловой)

Через устьичную щель при дыхании в лист проникает кислород из воздуха и выделяется углекислый газ. Через устьичную щель в процессе фотосинтеза проникает углекислый газ из воздуха и выделяется кислород. Через устьичную щель вода испаряется из листа. Благодаря исследованию мы узнали, что причиной желтения листьев является разрушение хлорофилла в хлоропластах и между черешком листа и стеблем образуется пробковый слой, что способствует опаданию листьев. Мы узнали, что благодаря фотосинтезу и испарению воды в листьях, мы можем отдохнуть под древом в летний знойный день. Проведенное исследование дает возможность выработать рекомендации по уходу за комнатными растениями: поливать растения по мере высыхания почвы, систематически рыхлить почву, проводить подкормку, спрыскивать листья растения водой или протирать их мягкой кисточкой с верхней и нижней поверхности для удаления пыли, проветривать комнату для поступления кислорода.

Выводы

На основе полученных данных можно сделать следующие выводы:

1. На нижней поверхности листа находятся устьица.

2. Устьица осуществляют три важных для растения процесса: дыхание, испарение воды и фотосинтез.

3. При нарушении устьиц лист желтеет и опадает.

4. При уходе за растениями необходимо: поливать, удобрять, рыхлить почву, опрыскивать листья водой и очищать листья от пыли, а также систематически проветривать помещение.

Список используемой литературы

1. Бондаренко Т.М. Экологические занятия с детьми. – Воронеж: Учитель, 2002. – 184 с.

2. Пасечник В.В. Биология. 6 класс. Бактерии, грибы, растения: Учебник для общеобразовательных учебных заведений.- М.: Дрофа, 2006.- 272 с.

3. Пакулова В.М., Иванова Н.В. Природоведение. 5 класс: ученик для общеобразовательных учреждений.- М.: Дрофа, 2007. – 222 с.

4. Семенов Э. В. , Мамонтов С. Г. , Коган В.Л. Биология: Пособие для поступающих в вузы. – М.: Высшая школа, 1984. – 352 с.

Приложение 1

Тринадцатый день эксперимента (фото Киселева Андрея)

Четырнадцатый день эксперимента (фото Киселева Андрея)

Приложение 2

Пятнадцатый день эксперимента (фото Фадеевой М.М.)

Шестнадцатый день эксперимента (фото Киселев Андрей))

Приложение 3

Семнадцатый день эксперимента (фото Киселева Андрея)

Восемнадцатый день эксперимента (фото Киселева Андрея))

Приложение 4

Двадцатый день эксперимента (фото Киселева Андрея)

Двадцать первый день эксперимента (фото Киселева Андрея)