XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Выявление передвижения воды и минеральных веществ по древесине

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Балашова Е.А. 1

---

1Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 3»

Шкирмонтова Е.Н. 1

---

1Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 3»

Работа в формате PDF

575.6 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

На уроках биологии в 6 классе мы познакомились с особенностями строения растительного организма, узнали, что растения состоят из клеток, а клетки в зависимости от того какую функцию выполняют, в свою очередь объединяются в ткани. Было интересно узнать, что в растении есть проводящие ткани, по котором перемещаются вода с минеральными солями и органические вещества, столь необходимые для роста и развития. Было принято решение опытным путем выявить особенности движения воды и минеральных веществ в растении.

Цель: выявление передвижения воды и минеральных веществ по древесине липы и в побеге традесканции.

Задачи:

1. Выявить особенности строения проводящих тканей.

2. Минеральное питание растений.

3. Постановка опыта.

4. Анализ результата.

5. Создание продукта.

Гипотеза: благодаря древесине к клеткам и органам растения поступает вода с растворёнными минеральными веществами.

Методы: сбор информации в литературе, подбор и постановка опыта, анализ полученных результатов.

Объект: липа и традесканция

Предмет: передвижение воды по древесине

Проектный продукт: окрашенное растение

Практическая значимость: знания о передвижении воды и минеральных веществ по древесине могут пригодиться в изучении биологии, в частности при изучении строения проводящих систем растений и механизмов передвижения веществ в них. Результаты работы могут применяться для искусственного окрашивания растений во флористике.

1.Теоретическая часть.

Для любого организма характерен обмен веществ, который включает в себя поступление нужных веществ, превращение их в строительный материал и энергию для организма и выделение ненужных, даже токсичных для организма продуктов жизнедеятельности.

Все процессы в растении происходят на клеточном уровне. В связи с этим в растительные клетки должны поступать вода, минеральные и органические вещества.

1.1 Проводящие ткани растений

Проводящая ткань — это вид растительной ткани, осуществляющей транспортировку питательных растворов по растительному организму. (Рис. 1)

Рис. 1 Анатомическое строение стебля

Древесина (ксилема) - основная часть древесного ствола, плотный и широкий слой, лежащей под корой. Древесина (ксилема) обеспечивает восходящий ток — перемещение воды и растворённых в ней минеральных солей от корней к листьям.

Выделяют следующие виды древесины:

• Кольцесосудистая - сосуды располагаются в виде чётко выраженных колец.

• Рассеянососудистая- сосуды равномерно расположены по годичному кольцу , их размер несколько уменьшен.

В строении ксилемы выделяют:

1. трахеиды — древние структуры, образованные прозенхимными мёртвыми клетками, способные принимать кольчатую, спиралевидную или пористую форму;

2. сосуды — длинные трубки из соединённых между собой члеников, способные растягиваться для обеспечения тока раствора;

3. древесинные волокна — образования из прочных клеток, обеспечивающие ксилеме механическую прочность;

4. паренхимные клетки с одревесневшими оболочками. Особенностью паренхимных клеток является способность формировать запасы, которые растение расходует в экстремальных и стрессовых ситуациях.

Луб (флоэма) - внутренний слой коры. Состоит из живых клеток, выполняет проводящую функцию между короной дерева и его корнями. Обеспечивает нисходящий ток — перемещение органических веществ от листьев к корням

В состав флоэмы входят:

1. ситовидные элементы — трубки, образованные множеством безъядерных члеников, имеющие ситовидные перегородки;

2. сопровождающие клетки, расположенные на боковых стенках ситовидных трубок, контролирующие прохождение нуклеиновых кислот;

3. склеренхимные элементы — волокна, основной характеристикой которых является прочность, а главной функцией — обеспечение опоры;

4. паренхимные элементы — проходы, по которым производится транспорт веществ из проводящей ткани в клетки других тканей растений.

Примером сосуществования ксилемы и флоэмы являются жилки листа — сосудисто-волокнистые пучки, сформированные этими двумя видами ткани. Ксилема в жилке находится сверху. Флоэма — в нижней плоскости. [1,2]

1.2 Минеральное питание.

Минеральное питание растений заключается в поглощении неорганических веществ — водного раствора минеральных солей. Минеральное питание у растений осуществляется через корни, которые поглощают воду с растворёнными минеральными веществами из почвы.  

Процесс поглощения происходит следующим образом:

Вода с растворёнными веществами всасывается корневыми волосками, расположенными в зоне всасывания корня. Эти волоски покрыты слизью, что облегчает захват воды. 

Вода поступает в клетки корня, а затем перемещается в сосуды и поднимается вверх по древесине стебля благодаря корневому давлению. Этот процесс обеспечивает питание всех органов растения. [3]

2. Практическая часть

2.1 Выявление передвижения воды и минеральных веществ по древесине традесканции и липы

Для постановки опыта использовался план лабораторной работы из методического пособия [4,5] :

Для работы необходимо подготовить стаканы с водой, пищевой краситель, побеги липы и традесканции.

Опыт 1. Наблюдение за передвижением воды с растворенным в ней красителем.

1. Взяли два стакана: первый наполнили чистой водой, а во второй водой с пищевым красителем.

2. У комнатного растения традесканции срезали два примерно одинаковых побега. Один из них поместили с стакан с чистой водой, а другой - в стакан с окрашенной водой.

3. Ветку липы отрезали острым скальпелем под водой на расстоянии 1-2 см, чтобы удалить те сосуды, в которых, возможно, вошёл воздух, когда её срезали с дерева. Поместили во второй стакан с красителем.

4. Поместили оба стакана с побегами в тёплое солнечное место.

Наблюдение за побегами велось в течение 5 дней. Особенности, которые наблюдались, были внесены в Таблицу 1. Выявление передвижения воды с растворенными в ней веществами у традесканции и Таблицу 2. Выявление передвижение воды у липы.

Таблица 1

Выявление передвижения воды у традесканции

Вывод: Краситель с водой передвигается по стеблю и направляется ко всем органам. В листьях передвижение идет по жилкам листа, поэтому мы видим рисунок из окрашенных жилок.

Таблица 2

Выявление передвижение воды у липы

Вывод: в ходе наблюдения в течение пяти дней было выявлено, что разные части растения постепенно окрашивались синим пищевым красителем. У традесканции лучше всего окрасились верхние части листа и стал виден рисунок жилок. У липы к концу опыта ярко окрасились почки и проявился рисунок на срезе побега.

Опыт 2. Изучение поперечного среза липы

1. Побег липы вынули из стакана и хорошо промыли под водой.

2. Острым скальпелем сделали срез на расстоянии 1-2 см от края.

3. Изучили срез с помощью цифровой лаборатории (Рис.2, Рис.3. Рис.4).

Рис. 2. Поперечный срез липы (кора)

Рис. 3. Поперечный срез липы (древесина)

Рис. 4. Поперечный срез липы (древесина, сердцевина)

На фотографиях можно увидеть строение кожицы и пробки липы – они не окрасились, значит проводящих тканей там нет. Увидели ярко синие сосуды древесины – именно по ним происходит восходящий ток воды и растворенных в ней веществ (от корня к листьям). Рассмотрели неокрашенную центральную часть среза побега – это сердцевина. Сердцевина стебля служит для накопления органических питательных веществ, необходимых для роста и развития растения. Особенно важна эта роль в периоды активного роста или неблагоприятных условий.

Заключение

Значение проводящих тканей стебля заключается в обеспечении передвижения воды и питательных веществ по организму растения.  

Выделяют два вида проводящих тканей:

1. Ксилема (древесина). По ней идёт восходящий ток — движение воды и растворённых солей от корней к листьям. 

2. Флоэма (луб). По ней осуществляется нисходящий ток — проведение к корням и другим нефотосинтезирующим органам органических веществ, которые синтезируются в листьях

В ходе опытов было рассмотрено положение тканей древесины в стебле липы и традесканции.

Свойство проводящей ткани перемещать воду с растворенными в ней веществами широко используется во флористике. Таким способом окрашивают белые цветы в любой необходимый цвет, получая уникальные по своей окраске цветы.

Список литературы

1. Что нужно знать о проводящей ткани? [Интернет-ресурс] https://wika.tutoronline.ru/biologiya-prirodovedenie/class/6/chto-nuzhno-znat-o-provodyashhej-tkani--osnovnye-svedeniya (Дата обращения 02.04.2025)

2. Внутреннее строение стебля [Интернет-ресурс] https://zaochnik-com.com/spravochnik/biologija/botanika/vnutrennee-stroenie-steblja/ (Дата обращения 15.04.2025)

3. Минеральные и органические удобрения [Интернет-ресурс] https://foxford.ru/wiki/biologiya/mineralnye-i-organicheskie-udobreniya?ysclid=m93w07qtf3972677169&utm_referrer=https%3A%2F%2Fyandex.ru%2F (Дата обращения 02.04.2025)

4. Пасечник В.В., Суматохин С.В. Биология 6 класс : базовый уровень: учебник / под ред. В.В. Пасечника – Москва: Просвещение, 2024г. – С.110-116

5. Ефимова Т.М. Биология: 5-6 классы: базовый уровень: лабораторный практикум: учебное пособие/Т.М. Ефимова, Г.Г. Швуцов. – Москва: Просвещение, 2024. – С.89