" Влияние освещенности на фотосинтез растений в кабинете биологии"

Муниципальное образовательное учреждение

« Средняя общеобразовательная школа № 3 г. Жирновска»

Исследовательская работа

Влияние освещенности на фотосинтез растений в кабинете биологии.

Автор: Гризель Виктория, ученица 10 кл

Руководитель: Гусева Н.А., учитель биологии

Жирновск

2015

Содержание

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4

Раздел 1 «Теоретическая часть»

1. Понятие фотосинтеза. У каких организмов он протекает. . . . . . . . . . . . . . 4

2. Структуры клетки , участвующие в фотосинтезе. . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-7

3. Процесс фотосинтеза. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-9

4. Абиотические факторы, влияющие на фотосинтез. . . . . . . . . . . . . . . 10-11

5. Значение фотосинтеза. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..11

6. История изучения фотосинтеза. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-12

Раздел 2 «Исследование»

2.1 Опыты с водными растениями

2.1.1 Опыт 1 « Зависимость продуктивности фотосинтеза от интенсивности света» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13-14

2.1.2 Опыт 2 « Зависимость интенсивности фотосинтеза от спектрального состава света» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14-15

2.1.3 Опыт 3 « Зависимость интенсивности фотосинтеза от температуры ». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-17

2.2 Опыты с наземными растениями.

2.2.1 Опыт 1 « Образование крахмала в зеленых листьях» . . . . . . . . . . . . 17-18

2.2.2 Опыт 2 « Выделение кислорода в зеленых листьях растения» . . . . .18-19

Заключение......................................................................................................19-20

Литература

Введение

Актуальность исследовательской работы. В школьном кабинете биологии плохо растут комнатные растения. Причем ежегодно, при выполнении практической работы по вегетативному размножению растений, количество экземпляров пополняется. Но проходит какое-то время, и растения начинают погибать. Всем известны экологические факторы необходимые для нормального развития растений: свет, температура, вода, воздух и почва. Какое из перечисленных условий является решающим в угнетении растений? Кабинет биологии расположен на третьем этаже с торца здания, высокие сосны полностью своими кронами затеняют окна. Обучающиеся школы несколько лет назад проводили исследования экологического состояния школы и пришкольного участка. Были сделаны выводы о том, что близко к зданию на расстояние 5-7 метров растут деревья породы сосна обыкновенная высотой до 17 метров. По санитарным нормам это расстояние должно быть не меньше 10 метров. Температура воздуха в кабинете в течение всего учебного года колеблется от 13 до 18 градусов.

Гипотеза: на рост комнатных растений существенно влияют световой и температурный факторы.

Объект исследования: фотосинтез.

Предмет исследования: условия, влияющие на фотосинтез.

Цель работы: выявить зависимость продуктивности фотосинтеза от интенсивности света и температуры.

Задачи: изучить особенности процесса фотосинтеза.

Исследовать условия, влияющие на фотосинтез.

Определить зависимость продуктивности фотосинтеза от интенсивности освещения, температуры и спектрального состава света.

Сделать выводы о причинах плохого роста растений в кабинете биологии, дать рекомендации по видовому разнообразию культур.

Методы: теоретический анализ литературных источников и материалов сети Internet, лабораторный опыт, наблюдение, счет, сравнение, фотографирование.

Теоретическая значимость моей исследовательской работы заключается в том, чтобы глубже познакомиться с условиями, влияющими на фотосинтез, значением этого процесса для роста комнатных растений.

Практическая значимость работы состоит в том, чтобы овладеть методикой проведения исследований с растениями с целью установления причин неудовлетворительного состояния комнатных растений в кабинете биологии.

Раздел 1 «Теоретическая часть»

1.1Понятие фотосинтеза. У каких организмов он протекает.

Фотосинтез – это процесс усвоения углекислого газа из атмосферы и образование из него органического вещества на свету при участии фотосинтетических пигментов, при этом выделяется кислород .

К фотосинтезу способны не только зеленые растения, но и бактерии (цианобактерии, пурпурные, зелёные, галобактерии), некоторые простейшие.

В настоящее время известно два типа фотосинтеза : бесхлорофилльный (характерен для галобактерий) и хлорофильный , который подразделяется на аноксигенный и оксигенный.

Аноксигенный ( бескислородный ) хлорофильный фотосинтез протекает без выделения кислорода. К нему способны пурпурные и зелёные бактерии, а также геликобактерии .

Оксигенный (или кислородный) фотосинтез сопровождается выделением кислорода, в качестве побочного продукта, распространен гораздо шире и характерен для зеленых растений и цианобактерий.

1.2Структуры клетки, участвующие в фотосинтезе .

Хлоропласты - зелёные пластиды, которые встречаются в клетках фотосинтезирующих эукариот, в которых осуществляется фотосинтез.

Зеленый цвет обусловлен присутствием основного пигмента – хлорофилла. Хлоропласты содержат также вспомогательные пигменты – каротиноиды (оранжевого цвета). По форме хлоропласты – это овальные линзовидные тельца размером около 4 – 6 мкм. В одной клетке листа может находиться 15 – 20 и более хлоропластов, а у некоторых водорослей лишь 1 – 2 гигантских хлоропласта (хроматофора) различной формы.

Хлоропласты ограничены двумя мембранами – наружной и внутренней.

Внутренняя мембрана отграничивает жидкую внутреннюю гомогенную среду хлоропласта – строму (матрикс). В строме содержатся белки, липиды, ДНК (кольцевая молекула), РНК, рибосомы и запасные вещества (липиды, крахмальные и белковые зерна), а также ферменты, участвующие в фиксации углекислого газа.

Внутренняя мембрана хлоропласта образует впячивания внутрь стромы – тилакоиды, или ламеллы, которые имеют форму уплощенных мешочков (цистерн) . Несколько таких тилакоидов, лежащих друг над другом, образуют грану, и в этом случае они называются тилакоидами граны. Именно в мембранах тилакоидов локализованы светочувствительные пигменты, а также переносчики электронов и протонов, которые участвуют в поглощении и преобразовании энергии света.

Хлоропласты перемещаются в клетке движущейся плазмой, но обладают способностью и к самостоятельному , активному, хотя и очень медленному перемещению.

Очевидно, что данные органоиды могут образовываться не только делением, но и другим путем. По взглядам ряда ученых (Г.А. Левитский, французский ученый А. Гиермон), хлоропласты могут возникать в клетке из хондриосом, которые сами являются производными стромы.

Хлорофилл - зеленый пигмент, обусловливающий зеленую окраску хлоропластам и их способность к фотосинтезу. Он располагается в гранах хлоропластов. По химическому составу хлорофилл представляет собой сложный эфир дикарбоновой кислоты хлорофинилла. Основу молекулы хлорофилла составляют четыре пиррольных кольца, азот которых соединен с находящимся в центре молекулы магнием. Два азота соединены своими валентностями, а два других соединены с ним в комплекс. Гетероциклическое соединение пиррол характеризуется пятичленным кольцом. К пиррольным кольцам присоединены остатки метилового спирта и фитола. Последний имеет длинную цепь, образующую «длинный хвост» молекулы. Таким образом, в молекуле хлорофилла различают гидрофильную часть, состоящую из пиррольных колец, и липофильную в виде длинной цепи фитола. Хлорофилл растений близок к гемоглобину животных. В основе молекулы гемоглобина также лежат четыре пиррольных кольца. На сходство обоих пигментов впервые указывали польские ученые М. Ненцкий (1887, 1890) и Л. Мархлевский (1895).

Оптические свойства хлорофилла :

Хлорофилл поглощает солнечную энергию и превращает её в химические реакции.

Раствор хлорофилла в проходящем свете имеет зеленый цвет, но при увеличении толщины слоя или концентрации хлорофилла он приобретает красный цвет.

В настоящее время известно около 10 хлорофиллов. Они отличаются по химическому строению, цвету, распространению среди живых организмов.

Хлорофиллы «а» и «b» содержатся во всех высших растениях. Хлорофилл «c» содержится в диатомовых водорослях; хлорофилл «d» - в красных водорослях. Кроме того, известны четыре бактериохлорофилла , содержащихся в клетках фотосинтезирующих бактерий.

В клетках зеленых бактерий содержатся бактериохлорофиллы «c» и «d». В клетках пурпурных бактерий – «a» и «b» .

Протоплазма, из которой состоят хлоропласты, характеризуется высоким содержанием липоидов. Без нее не идет образование органического вещества.

При участии ядра в фотосинтезе происходит растворение крахмала в хроматофоре.

1.3 Процесс фотосинтеза

Процесс фотосинтеза представляет собой цепь окислительно – восстановительных реакций, где происходит восстановление углекислого газа до органических веществ.

Всю совокупность фотосинтетических реакций принято подразделять на две фазы – световую и темновую, которые происходят параллельно.

Световая фаза фотосинтеза.

Прохождение световой фазы связано с мембранами тилакоидов при участии хлорофилла и других пигментов, фермента АТФ – синтетазы, встроенного в мембрану тилакоидов, и белков – переносчиков.

Для световой фазы фотосинтеза характерно то, что энергия солнечной радиации, поглощенная хлорофиллами, преобразуется сначала в электрохимическую, а затем в энергию макроэргических связей АТФ. Это достигается путем переноса электронов и ионов водорода с помощью специальных переносчиков через мембрану тилакоидов.

Световая фаза фотосинтеза разделяется на фотофизическую и фотохимическую. В фотофизической фазе происходит поглощение квантов света молекулами хлорофилла П700 (фотосистема I) и П680 (фотосистема II) и переход этих молекул в возбужденное состояние.

В фотохимической фазе обе фотосистемы работают согласованно.

Фотосистема I.

Возбужденная молекула П700 отдает электрон акцептору. От него по системе переносчиков этот электрон попадает на внешнюю сторону тилакоида( обращенную в строму). При этом молекула П700 окисляется и П700 превращается в П700+ (рисунок)

Фотосистема II.

Возбужденная молекула П680 отдает электрон акцептору. От него по системе переносчиков электрон переходит в фотосистему I и восстанавливает молекулу П700+. При этом молекула П700 возвращается в исходное состояние и становится вновь способной поглощать свет и переходить в возбужденное состояние.

Молекула же П680, отдав электрон, превращается в П680+. Для её восстановления используются электроны, отщепляемые от молекул воды в процессе так называемого фотолиза, или фотоокисления :

Благодаря фотолизу внутри тилакоида накапливаются протоны и образуется молекулярный кислород, который диффундирует в атмосферу. Кислород является побочным продуктом реакций фотосинтеза. Протоны, образовавшиеся при фотолизе, не могут проникнуть через мембрану тилакоида и накапливаются внутри, создавая H+ - резервуар. Таким образом, по разные стороны мембраны накапливаются протоны и электроны, т.е. возникает электрохимический мембранный потенциал. Когда он достигает величины 200 мВ, протоны проталкиваются силой электрического поля через каналы фермента АТФ – синтетазы, встроенного в мембрану тилакоидов, т.е. начинает работать протонная помпа. На выходе из протонного канала создается высокий уровень энергии, которая используется для фосфорилирования молекул АДФ, имеющихся в матриксе хлоропластов. (уравнение). Перенесенные протоны взаимодействуют с электронами и молекулой НАДФ (кофермент никотинамидадениндинуклеотидфосфат), образуя комплекс НАДФ*Н + Н+. В конечном итоге в световой фазе фотосинтеза образуются АТФ, НАДФ – восстановленный и кислород, являющийся побочным продуктом фотосинтеза. Полученные АТФ и НАДФ – восстановленный используются в темновой фазе фотосинтеза.

Темновая фаза фотосинтеза. Этот сложный процесс, осуществляемый в строме хлоропластов без непосредственного поглощения света, включает большое количество реакций, приводящих к восстановлению CO2 до уровня органических веществ, за счет использования энергии АТФ и НАДФ*Н + Н, синтезированных в световую фазу. Существуют разные пути восстановления. Основным из них является С3 – путь, или цикл Кальвина. Для синтеза в нем одной молекулы глюкозы необходимо 12 молекул НАДФ*Н + Н+ и 18 молекул АТФ, которые поставляются в результате фотохимических реакций фотосинтеза. СО2 поступает в хлоропласты из атмосферы. В темновой фазе фотосинтеза, таким образом, энергия макроэргических связей преобразуется в химическую энергию органических веществ, т.е. энергия «консервируется» в химических связях органических веществ. Если реакции световой и темновой фаз объединить, исключив все промежуточные стадии и вещества, то можно получить суммарное уравнение процесса фотосинтеза:

Таким образом, фотосинтез – это процесс, при котором происходит поглощение электромагнитной энергии Солнца хлорофиллом и вспомогательными пигментами, поглощение углекислого газа из атмосферы, восстановление его в органические соединения и выделение кислорода в атмосферу. Первичными продуктами фотосинтеза являются кислоты, содержащие фосфор. Вывод этот сделали на основании применения метода меченых атомов.

1.4 Факторы окружающей среды, влияющие на процесс фотосинтеза

На скорость фотосинтеза оказывают влияние различные факторы окружающей среды : интенсивность падающего света, наличие влаги, минеральных веществ, температура, концентрация углекислого газа и другое.

Свет. Количество света, необходимое для наилучшего фотосинтеза у разных экологических групп неодинаково. В экологическом отношении наибольшую значимость представляет видимая область спектра (390 – 710нм), или фотосинтетически активная радиация (ФАР), которая поглощается пигментами хлоропластов и тем самым имеет решающее значение в жизни растений. Видимый свет нужен зеленым растениям для образования хлорофилла, формирования структуры хлоропластов; он регулирует работу устьичного аппарата, повышает активность ряда светочувствительных ферментов. Свет влияет также на деление и растяжение клеток, ростовые процессы и на развитие растений, определяет сроки цветения и плодоношения, оказывает формообразующее воздействие.

Углекислый газ из атмосферы поступает через устьица к зеленым клеткам, где используется для синтеза органических соединений.

Температура. Влияние температуры на процесс фотосинтеза находится в зависимости от интенсивности освещения. При низкой освещенности фотосинтез от температуры не зависит. Следовательно, при низком уровне освещенности фотосинтез идет с одинаковой скоростью при температуре 15 и 25. Это связано с тем, что при низкой освещенности интенсивность фотосинтеза ограничивается скоростью световых реакций.

Температурные пределы, в которых возможно осуществление процессов фотосинтеза, различны для разных растений. Понижение температуры ведет к уменьшению активности ферментов, участвующих в темновых реакциях.

Оптимальная температура для большинства растений средней полосы составляет примерно 20 – 25 .

Вода. Уменьшение количества воды вызывает целый ряд биохимических реакций в растении. Это сказывается на протекании процесса фотосинтеза. Обезвоживание сокращает устьичные щели. Кроме того, как это было доказано опытами А. Л. Курсанова, и само накопление углеводов в клетке вызывает приостановку фотосинтеза.

1.5 Значение фотосинтеза

Уникальность и общебиологическое значение фотосинтеза определяются тем, что ему обязано своим существованием все живое на нашей планете. Этот процесс является основным источником образования первичных органических веществ, а также единственным источником свободного кислорода на Земле. Из кислорода образовался и поддерживается озоновый слой, защищающий живые организмы от воздействия коротковолновой ультрафиолетовой радиации. Благодаря фотосинтезу регулируется содержание углекислого газа в атмосфере.

1.6 История изучения фотосинтеза

Первым, кто понимал великую роль зеленого растения на нашей планете, был М.В. Ломоносов (1752 – 1753). Но он не успел экспериментально проверить свои мысли. Первые опыты по фотосинтезу были проведены Джозефом Пристли (1770 – 1780), когда он обратил внимание на «порчу» воздуха в герметичном сосуде горящей свечой (воздух переставал быть способен поддерживать горение, помещённые в него животные задыхались) и «исправление» его растениями. Пристли сделал вывод, что растения выделяют кислород, который необходим для дыхания и горения. Пристли понял процесс фотосинтеза неверно, как процесс дыхания растений, и не сумел выявить условия, при которых он протекает.

Голландский ученый Ян Ингенхауз (1779) и швейцарский ученый Ж. Сенебье (1788) окончательно выяснили значение света для этого процесса. Они установили, что процесс идет только на свету в зеленых частях растения. Особенно глубоко понял процесс фотосинтеза Сенебье, как процесс питания, а не дыхания растений.

В дальнейшем работами швейцарского ученого Т. Соссюра (1804) уже было выяснено количество усвоенной углекислоты и выделенного кислорода в процессе фотосинтеза.

Позже было установлено, что помимо выделения кислорода растения поглощают углекислый газ и при участии воды синтезируют на свету органическое вещество.

В 1842 г. Роберт Майер на основании закона сохранения энергии сделал вывод, что растения преобразуют энергию солнечного света в энергию химических связей.

В 1877 г. В. Пфеффер назвал этот процесс фотосинтезом.

Хлорофиллы были впервые выделены в 1818 г. П.Ж. Пельтье и Ж. Кавенту. Разделить пигменты и изучить их по отдельности удалось М.С. Цвету с помощью созданного им метода хроматографии.

Спектры поглощения хлорофилла были изучены К.А. Тимирязевым. Он установил, что ассимиляция растениями углерода из углекислоты воздуха происходит за счет энергии солнечного цвета, главным образом в красных и синих лучах, наиболее полно поглощаемых хлорофиллом. Тимирязев впервые высказал мнение о том, что хлорофилл не только физически, но и химически участвует в процессе фотосинтеза. Он показал, что интенсивность фотосинтеза пропорциональна поглощенной энергии при относительно низких интенсивностях света, но при их увеличении постепенно достигает стабильных величин и далее не меняется, то есть им были открыты явления светового насыщения фотосинтеза («Зависимость усвоения углерода от интенсивности света», 1889).

Окислительно-восстановительную сущность фотосинтеза (как оксигенного, так и аноксигенного) постулировал  Корнелис ван Ниль. Это означало, что кислород в фотосинтезе образуется полностью из воды, что экспериментально подтвердил в 1941 г. А. П. Виноградов в опытах с изотопной меткой. В 1937 г. Роберт Хилл установил, что процесс окисления воды (и выделения кислорода), а также ассимиляции CO₂ можно разобщить. В 1954 - 1958 гг. Д. Арнон установил механизм световых стадий фотосинтеза, а сущность процесса ассимиляции CO₂ была раскрыта Мельвином Кальвином с использованием изотопов углерода в конце 1940 - х гг., за эту работу в 1961 г. ему была присуждена Нобелевская премия. В 1955 г. был выделен и очищен фермент рибулозобиофосфат – карбоксилаза/ оксигеназа . Подробно фотосинтез был описан Ю.С. Карпиловым в 1960 г. , М. Д. Хэтчем и К. Р. Слэком в 1966 г.

Раздел 2 « Исследование»

2.1 Опыты с водными растениями

2.1.1 «Зависимость продуктивности фотосинтеза от интенсивности света»

Цель: исследовать воздействие освещенности на интенсивность у растений.

Материалы и оборудование: роголистник, NaHCO3; отстоявшаяся водопроводная вода; стеклянная палочка; нитки; ножницы; электролампа мощностью 300 Вт ; часы; термометр.

Ход работы:

1. В стакан с водой добавила водный раствор соды.

2. Привязала побег к стеклянной трубочке, опустила его верхушкой вниз в стакан с водой, обогащенной CO2 и подрезала .

3. Выставила стакан с водным растением на яркий свет.

4. Наблюдала за появлением пузырьков воздуха из среза растения.

5. Когда ток пузырьков становился равномерным, подсчитывала количество пузырьков, выделившихся за 1 мин.

6. Подсчет проводила 3 раза с перерывом в 1 мин .

7. Данные записывала в таблицу, определяла средний результат.

8. Стакан с растением удаляла от источника света на расстояние на 50-60 см и повторяла действия, указанные в пункте 5 .

9. Сравнила результаты опытов и сделала вывод об интенсивности фотосинтеза на ярком я слабом свету.

Результаты опытов представлены в таблице 1.

Таблица 1. Зависимость фотосинтеза от интенсивности света.

Вывод: при увеличении интенсивности света интенсивность процесса фотосинтеза возрастает.

2.1.2 «Зависимость продуктивности фотосинтеза от спектрального состава света»

Цель: установить, в каких лучах спектра наиболее интенсивно идет процесс фотосинтеза.

Материалы и оборудование: роголистник; набор светофильтров (синий, оранжевый, зеленый); семь высоких широкогорлых банок; отстоявшаяся водопроводная вода; ножницы; электролампа мощностью 200 Вт; часы; термометр; пробирки.

Ход работы:

1. Пробирку наполнила на 2/3 объема отстоявшейся водопроводной водой и поместила в нее растение верхушкой вниз. Стебель подрезала под водой.

2. В высокую широкогорлую банку помещала синий светофильтр, под фильтр – пробирку с растением и выставляла банку на яркий свет так, чтобы он попадал на растение, походя через светофильтр.

3. Наблюдала за появлением пузырьков воздуха из среза стебля растения.

4. Когда ток пузырьков становился равномерным, подсчитывала количество пузырьков, выделившихся за 1 мин. Подсчет проводила 3 раза с перерывом в 1 мин, определяли средний результат, данные заносила в таблицу.

5. Синий светофильтр заменяла на оранжевый и повторяла действия, указанные в пункте 4, следя за тем, чтобы расстояние от источника света и температура воды оставались постоянными.

6.Оранжевый светофильтр заменяла на зеленый и повторяла действия, указанные в пункте 4, следя за тем, чтобы расстояние от источника света и температура воды оставались постоянными.

7. Сравнила результаты опытов и сделала вывод о зависимости интенсивности фотосинтеза от спектрального состава света.

Результаты опыта представлены в таблице 2.

Таблица 2. Зависимость продуктивности фотосинтеза от спектрального состава света.

Вывод: Наиболее интенсивно процесс фотосинтеза идет в оранжевых лучах спектра.

2.1.3 «Зависимость фотосинтеза от температуры»

Цель: Выяснить зависимость интенсивности фотосинтеза от температуры.

Материалы и оборудование: роголистник; три высокие широкогорлые банки; отстоявшаяся водопроводная вода; ножницы; пробирки; электролампа мощностью 300 Вт; часы; термометр.

Ход работы:

1. Пробирку на 2/3 объема наполняла отстоявшейся водопроводной водой и помещала в нее растение верхушкой вниз. Стебель отрезала под водой.

2. В три широкогорлые банки наливала отстоявшуюся водопроводную воду разной температуры (от 14 °С до 45 °С).

3.Поместила пробирку с растением в банку с водой средней температуры (например, 25 °С).

4.Выставляла прибор на яркий свет. Наблюдала за появлением пузырьков воздуха из среза стебля растения.

5. Через 5 мин подсчитывала количество пузырьков, выделившихся за 1 мин. Подсчет проводила 3 раза с перерывом в 1 мин, определяла средний результат, данные заносила в таблицу 2.

6. Пробирку с растением переносила в банку с водой другой температуры и повторяла действия, указанные в пункте 5, следя за тем, чтобы расстояние от источника света и температура воды оставались постоянными.

7. Результаты опытов сравнивала и сделала вывод о влиянии температуры на интенсивность фотосинтеза.

Результаты опыта представлены в таблице 3.

Таблица 3. Зависимость фотосинтеза от температуры

Вывод: С повышением температуры, до определенного момента, интенсивность фотосинтеза возрастает.

2.2 Опыты с наземными растениями.

2.2.1 «Образование крахмала в зелёных листьях»

Цель: установить необходимость света для образования крахмала в зелёных листьях растений.

Материалы и оборудование : пеларгония(два растения) , раствор йода, спирт, фольга, ножницы, водяная баня, 2 небольшие тарелочки, 3 небольшие стеклянные банки, пипетка.

4.1Ход работы: 1.Поместила пеларгонию в темное место на трое суток.

2. Через трое суток срезала один лист растения и опустила его на три минуты в кипяток, а потом в горячий спирт.

3. Промыла лист в воде, поместила его в стеклянную баночку и залила слабым раствором йода.

Наблюдение: После того, как я опустила лист пеларгонии в горячий спирт, он обесцветился (т.к. хлорофилл, содержащийся в хлоропластах, растворился в спирте). При добавлении слабого раствора йода, лист пожелтел от него.

Вывод: крахмал в листьях пеларгонии, помещенной в темное место, не образовался, следовательно, органические вещества не образуются в зеленых листьях при отсутствии света.

Продолжила опыт.

4.2 Ход работы:

1. Срезала лист пеларгонии, которая стояла на свету.

2. Опустила его на три минуты в кипяток, потом в горячий спирт.

3. Промыла лист в воде, затем нанесла на него раствор йода.

Наблюдение:

Лист окрасился в синий цвет, следовательно, в нем содержится крахмал.

Вывод: для образования органического вещества в листьях растения необходим свет.

4.3 Ход работы:

1. На одном из листьев растения, стоявшего в темноте, по бокам закрепила две полоски фольги и выставила на свет.

2. Через трое суток срезала данный лист.

3. Опустила его на три минуты в кипяток, потом – в горячий спирт.

4. Промыла лист в воде, а затем в стеклянной баночке залила его слабым раствором йода.

Наблюдение: Часть листа, не закрытая от солнечного цвета, окрасилась в синий цвет. Участки этого же листа, на которые не попадал свет, пожелтели от йода.

Вывод: образование крахмала происходит только на свету.

2.2.2 « Выделение кислорода в зеленых листьях растения»

Цель: по наличию кислорода, определить при каких условиях протекает фотосинтез.

Объект исследования : листья пеларгонии.

Материалы и оборудование :

банка V=1 л с плотно закручивающимися крышками – 2шт. (№1 с красной крышкой; №2 – с зеленой)

свеча стеариновая – 2 шт.

лучина деревянная – 2шт.

спички

Условия эксперимента: опыт проводим при комнатной температуре.

Ход работы:

1. Опускаем листочки пеларгонии зеленой стороной вверх на дно банки.

2. Опускаем свечу в подсвечнике так, чтобы она не касалась листьев.

3. Поджигаем лучину и переносим её пламя на фитиль свечи, достигаем устойчивого горения.

4. Закрываем плотно крышку банки.

5. Визуально контролируем заполнение банки углекислым газом, выделяемым при горении фитиля свечи; по мере сгорания кислорода в банке свеча затухает, следовательно, банка заполняется углекислым газом.

6. Ставим банки: с красной крышкой (№1) на свет, с зелёной крышкой (№2) в темное место.

7. Через сутки вынимаем банки. Открываем банку №1 и опускаем горящую лучину на уровень свечи – лучина не тухнет, следовательно, на свету происходит фотосинтез, в процессе которого выделился кислород.

8. Открываем банку №2 и опускаем горящую лучину на уровень свечи – по мере опускания лучина затухает, следовательно, в темноте фотосинтез не происходит (т.к. не выделился кислород).

Вывод: в процессе фотосинтеза растения поглощают углекислый газ, а выделяют кислород. Этот процесс происходит в зелёных листьях на свету.

Заключение.

Работа над темой «Влияние освещенности на фотосинтез растений в кабинете биологии» позволила глубже познакомиться с особенностями самого удивительного процесса на Земле – фотосинтеза, с методикой проведения исследований с живыми растениями. Были проведены опыты, доказывающие, что процесс образования крахмала происходит только в зеленых частях растения, на свету, при этом поглощается углекислый газ и выделяется кислород. С наибольшей скоростью фотосинтез происходит при нормальном освещении, температуре 25 градусов, концентрации углекислого газа 0,4 %.

Опыты с водными растениями подтвердили предположение о том, что интенсивность фотосинтеза зависит в большей степени от интенсивности освещения и меньше от температуры. В кабинете биологии недостаточное естественное освещение, температура практически всегда ниже оптимальных показателей для этого процесса. По санитарным нормам ставить комнатные растения на подоконник, где больше всего света, запрещено. Даже умеренный полив растений в зимнее время приводит к загниванию корней. Эти негативные факторы отрицательно влияют на рост и развитие комнатных растений.

В результате проведенных исследований, даны рекомендации выращивать в кабинете теневыносливые и тенелюбивые растения такие как: аспарагус, драцену, папортники, сансевьеру, фикусы, плющи, филодендрон, аспидистру.

Данная исследовательская работа обогатила теоретические познания автора о фотосинтезе и способствовала формированию умений проводить опыты и наблюдения за живыми объектами.

Используемая литература:

Internet ресурсы:

http://bio.1september.ru/view_article.php?ID=201000803

https://ru.wikipedia.org/wiki/Хлорофилл

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D4%EE%F2%EE%F1%E8%ED%F2%E5%E7

1. Е.М. Васильева , Т.В. Горбунова, Л.И. Кашина Эксперимент по физиологии растений в средней школе. Пособие для учителей. Москва: «Просвещение», 1978. - 112 стр.

2. П.А.Генкель Физиология растений. Учебное пособие по факультативному курсу для 9 класса.Москва «Просвещение», 1985.- 175 стр

3. Р.Г. Заяц , И.В. Рачковская , В.Э. Бутиловский , В.В. Давыдов Биология для абитуриентов : вопросы, ответы, тесты, задачи. Минск : ЮниПресс Маркет, 2012. – 768 стр.

4. В.А. Тетюрев Методика эксперимента по физиологии растений. Пособие для учителей. Москва « Просвещение» 1980.- 183 стр

5. Ф.А. Сказкин, Е.И. Ловчиновская, М.С. Миллер, В.В. Аникеев Практикум по физиологии растений. Госиздат «Советская наука», Москва 1958.- 338стр

6. Е.И.Федорос, Г.А. Нечаев Экология в экспериментах. Учебное пособие для учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений, Москва издательский центр « Вентана-Граф» 2006.-383стр