Исследовательский проект "Секреты зелёных листьев"

МКОУ НОВЛЯНСКАЯ ООШ

Исследовательский проект

«Секреты зелёных листьев»

АВТОР: Бубнов Александр - учащийся 4 класса

МКОУ Новлянская основная общеобразовательная школа.

Руководитель: Спиридонова Маргарита Александровна, учитель начальных классов

2022 уч. год.

Содержание:

1. Введение

1. Актуальность темы

2. Цели и задачи

3. Используемые методы исследования

4. Гипотеза

1. Основная часть

1. Опыты, наблюдения.

2. ботанические сведения

1. Заключение.

2. Приложение

1. Введение.

Актуальность темы.

На уроках окружающего мира я узнал, что без растений не было бы жизни на Земле.

Почему? Какой секрет таят в себе зелёные растения? В 3 классе мы учили, что растения сами себе «повара». В зелёных листьях на свету из углекислого газа и воды образуются крахмал и сахар, необходимые для жизни человека и животных. И при этом выделяется кислород. Интересно. Значит, зелёные растения поглощают углекислый газ, который люди и животные выдыхают, и пополняют запас кислорода в воздухе. Меня очень заинтересовала жизнь растений.

Думаю, что каждому человеку важно знать секреты зелёных листьев. Я решил изучить ботанические сведения о жизни растений, проделать опыты и найти ответы на следующие вопросы:

1. Почему листья растений зелёные только на свету?

2. Какой процесс, происходящий в листьях, способен создать необходимые для жизни человека и животных белки, жиры и углеводы и обеспечить жизнь на Земле?

1. Почему осенью листья разных деревьев и кустарников имеют различную окраску: листья берёзы и липы желтеют, листья вяза становятся бардовыми, листья клёна – оранжевыми?

1. Цель:

Изучить процессы, происходящие в листьях растений в различных природных условиях.

Задачи:

1. Изучить ботанические сведения о веществах, создающих окраску листьев растений, и обеспечивающих их жизнедеятельность;

2. Опытным путём доказать, что в листьях на свету образуются красящие вещества;

3. Путем проведения исследований доказать, что зеленый лист, а именно хлорофилл,  является источником жизни на Земле.

4. Обобщить изученный материал, представить его на школьную научно-практическую конференцию.

1. Используемые методы исследования

1. Наблюдения за зелёными растениями, опыты, их сравнительный анализ.

2. Изучение литературы и интернет ресурсов о процессах, происходящих в зелёных листьях.

3. Обобщения, выводы

Гипотеза.

Зелёный цвет листьям придают особые вещества, которые обеспечивают жизненно-важный процесс – питание растений, являющийся источником жизни не Земле.

1. Основная часть.

Чтобы разрешить поставленные цели и задачи, я провёл наблюдения, эксперименты, опыты, обратился к интернет ресурсам.

Что меня заинтересовало в первую очередь? Каждую весну из подвала достают картофель с белыми длинными ростками. Ростки хрупкие, безжизненные. Почему ростки не зелёные, а белые. Что произойдёт с этими клубнями, если их оставить в тёплом светлом месте?

Эксперимент.

Я поставил несколько картофелин с ростками в тёплое, хорошо освещённое солнечным светом, место.

Через 3 недели ростки позеленели и стали крепкими.

Вывод: значит, росткам был необходим солнечный свет, которого в подвале нет. (Приложение 1)

Что произойдёт с листочком растения, если его «лишить» солнечного света?

Я решил проделать опыт с листьями комнатного растения. «Лишил» солнечного света лист герани.

Опыт 1. Взял небольшой кусочек плотной бумаги, прикрепил его к листу с помощью скрепки. Дней через 10 лист опал. Когда снял скрепку, лист оказался пожелтевшим. (Приложение 2)

Вывод: зелёный цвет образуется в листьях только на свету.

Предположим, что лист содержит красящее вещество зелёного цвета. Опыт 2. Возьмём лист, вложим его в лоскуток белой ткани и сильно постучим по этому месту деревянным молоточком (скалкой). На ткани появились зелёные пятна. Не раз на моей одежде оставались зелёные пятна от трения об траву.

Вывод: В листьях растений содержится красящее вещество зелёного цвета.

Изучив в интернете ботанические сведения о растениях, я узнал интересные факты: растение поглощает свет при помощи зеленого вещества, которое называется хлорофилл (от греческого слова «хлорос» - зелёный, «филос» - лист). Хлорофилл содержится в хлоропластах, которые находятся в стеблях или плодах. Особенно большое их количество в листьях, потому что из-за своей очень плоской структуры листок может притянуть много света, соответственно, получить намного больше энергии для процесса фотосинтеза.

Растение питается водой и растворенными в ней солями, которые корень берет из почвы. Но, оказывается, что есть еще и воздушное питание, то есть фотосинтез. Растения сами себе «повара». Они из воды и углекислого газа с помощью энергии солнечного света «варят» крахмал и сахар, которые в природе вырабатывает только зелёное растение. В процессе фотосинтеза образуется кислород. Значит, растение для питания забирает из воздуха углекислый газ, а выделяет в атмосферу кислород. Вот почему воздух на Земле остается «чистым» и может поддерживать жизнь, несмотря на горение бесчисленных огней и дыхание множества живых организмов. Таким образом, зеленый лист осуществляет очень важный процесс для жизни на Земле – это фотосинтез.

Значит, хлорофилл (зелёное вещество) является источником жизни на Земле.

«Стоит зелёному листу прекратить работу (фотосинтез) на несколько лет, и всё живое население земного шара, в том числе и человечество, погибнет» (С. П. Костычев — физиолог, микробиолог, биохимик и анатом растений).

Я решил проверить наличие крахмала в зелёном листе.

Опыт 3. Образование крахмала в листьях на свету

На кружке «Земля – наш общий дом» мы изучали растительный мир родного края, на экскурсиях наблюдали за процессами, происходящим в зелёных растениях. В 5 классе мы изучали этот вопрос на биологии. Меня заинтересовал вопрос, что в зелёных листьях содержится крахмал и сахар. Наличие крахмала в продуктах питания можно с помощью раствора йода. Йод является качественной реакцией на крахмал.

Я капнул несколько капель йода на часть зелёного листа. Она окрасилась в тёмно-фиолетовый цвет. То же самое проделал на пожелтевшем листе. Крахмала не обнаружилось. (Приложение 3)

Вывод: Крахмал образуется только в зеленой части листа.

Осенью происходит изменение окраски листьев: листья берёзы и липы становятся жёлтыми, листья клёна - жёлтыми и оранжевыми, листья вяза, рябины – красными, бардовыми и т.д. Почему?

Куда же исчезает зелёный цвет? Откуда берется желтая, красная, оранжевая краска? Ведь летом вся листва зеленая. Оказывается, желтая и красная краска находится в листьях всегда. Только летом желтый цвет незаметен. Он забивается более сильным – зеленым. Хлорофилл в живом листе постоянно разрушается и вновь образуется. Но происходит это только на свету.

Летом день очень длинный, и растения получают много солнечного света. В это время в листьях растений активно происходит фотосинтез, постоянно вырабатывается хлорофилл.

Осенью дни становятся короче, растения получают всё меньше солнечного света. Хлорофилл разрушается быстрее, чем образуется. А потом пропадает совсем. И с его исчезновением становятся видимыми другие красящие вещества (пигменты), которые и придают листьям жёлтую, оранжевую и красную окраску. Это каратиноиды, придающие листьям жёлтую и оранжевую окраску; антоциан, придающий листьям красный и багряный цвет. Например, много каратиноидов в моркови, лисичках, листья клёна.

Я решил убедиться в наличии различных красящих пигментов в листьях. Взял зелёные листья берёзы и вяза. Листья берёзы осенью желтеют, а листья вяза становятся багряными. Почему?

Опыт 4. Обнаружение разнообразных пигментов в листьях вяза и берёзы.

В 2 тарелки положил по 3-4 листа берёзы и вяза, залил крутым кипятком. Через несколько минут увидел, что вода в тарелке с листьями вяза стала багряной, а в тарелке с листьями берёзы – жёлтой. (Приложение 4)

Вывод: в зелёных листьях деревьев «прячутся» разные пигменты: в листьях вяза – антоцианы, в листьях берёзы – каратиноиды .

Из интернета я узнал, что антоциан слабее зелёного, но сильнее жёлтого. Образуется он при более низких температурах.

Опыт 5. Я положил в холодильник несколько листочков вяза и берёзы. Через 5 дней повторил опыт: залил крутым кипятком в одной тарелке листья вяза, в другой – листья берёзы. Действительно, цвет пигментов в обеих тарелках получился более насыщенным. (Приложение 5)

Вывод: Осенью становится холоднее, дни короче, а ночи длиннее. При понижении температуры воздуха, при нехватке солнечного света красящие вещества в листьях образуются и проявляются быстрее. Хлорофилл разрушается, и с его исчезновением становятся видимыми другие «красящие» пигменты, которые придают листьям жёлтую, красную, оранжевую окраску. Фотосинтез замедляется, а потом нарушается. Начинается листопад.

Листопадность – приспособительное свойство растений. В холодном климате это приспособление к морозной зиме, в жарком – к выдерживанию зноя, что позволяет переносить засуху.

Осенняя раскраска листьев, а затем и листопад, у разных деревьев и кустарников начинаются не одновременно и происходит по-разному.

Мои наблюдения за листопадом

Уже в конце августа начинают желтеть листья берёзы, в начале сентября листья липы, ясеня. И начинается их листопад. Позднее желтеют листья осин. Осины становятся «золотыми», с дрожащими ярко-жёлтыми «монетками». Желтеют, краснеют, становятся оранжевыми листья клёнов. В конце сентября, начале октября изменяют окраску листья вязов. Они становятся тёмно-красными, бардовыми, яркими. Деревья становятся сказочно красивыми. В октябре завершается листопад. Но есть деревья, листья которых опадают зелёными. Это сирень, ольха, ива, груша, яблоня. Причина: их стойкий пигмент хлорофилл не разрушается под воздействием низких температур, как это происходит у других деревьев.

Заключение.

В результате опытов, наблюдений, изучения дополнительной литературы и интернет ресурсов я сделал следующие выводы:

1. В листьях на свету образуется красящее вещество зелёного цвета – хлорофилл.

2. Крахмал, сахар образуются только в зелёной части листа.

3. Зеленый лист осуществляет очень важный процесс для жизни на Земле – фотосинтез.

4. В зелёных листьях «прячутся» красящие веществ: каратиноиды , придающие осенним листьям жёлтый цвет, антоцианы, придающие осенним листьям оранжевый и тёмно-красный цвет.

Гипотеза подтвердилась:

Зелёный цвет листьям придают особые вещества, которые обеспечивают жизненно-важный процесс – фотосинтез (питание растений), являющийся источником жизни не Земле.

1. Приложения.

№1

Приложение 2.

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5.

Приложение 6.

Используемая лтитература.

1. В. В. Пасечник Биология 5 кл. М. Просвещение, 2021.

2. В. В. Пасечник. Биология 6 класс. М. Просвещение, 2021.

3. Школьник Ю.К. Растения. Полная энциклопедия. – М.: Эксмо, 2011.

4. ru.wikipedia.org Фотосинтез-Википедия.

5. cxternat.foxford.ru Что такое фотосинтез

6