Хлорофилл - зеленое вещество жизни

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖИ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СВЕТЛОВСКАЯ ШКОЛА»

ДЖАНКОЙСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

РЕСПУБЛИКАНСКИЙ КОНКУРС ПРИРОДОВЕДЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОЕКТОВ «ПЕРВООТКРЫВАТЕЛЬ»

Секция: Растения вокруг нас

ХЛОРОФИЛЛ - ЗЕЛЕНОЕ ВЕЩЕСТВО ЖИЗНИ

Автор работы:

Некрашевич Данил Анатольевич,

учащийся 3 класса

МОУ « Светловская школа»

Джанкойского района

Республики Крым

Руководитель:

Вапаев Сейт- Мер Музеинович,

учитель химии

МОУ « Светловская школа»,

Джанкойского района

Республики Крым

с. Светлое, 2025 г

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………3

Часть I

Теоретическая часть……………………………………………………..5

1. Хлорофилл……………………………………………………………5

2. История появления хлорофилла…………………………………….5

3. Структура хлорофилла……………………………………………....5

1.4 Применение хлорофилла……………………………………...........7

Часть II

Практическая часть……………………………………………………...8

Заключение……………………………………………………………...10

Список литературы …………………………………………………….11 Приложение……………………………………………………………..12

Словарь основных понятий

Гемоглобин- красные кровяные тельца

Фотосинтез - преобразование неорганических веществ в органические вещества

Магний - химический элемент, входящий в состав хлорофилла

Железо - химический элемент, входящий в состав крови человека

Е-140 –пищевая добавка

Вытяжка – раствор, образованный в результате получения хлорофилла

ВВЕДЕНИЕ

Вся наша жизнь неразрывно связана с природой. Целительная сила зеленых растений известна с древних времен. Растения встречаются повсюду. На уроке окружающего мира мы узнали, что листья растений имеют зелёный цвет. Хлорофилл — это основа растительного мира, он является самым первым продуктом солнечного света и в нём содержится большое количество световой энергии. Благодаря хлорофиллу, растения могут производить собственную пищу и поддерживать жизненные процессы. Хлорофилл осуществляет фотосинтез, преобразует энергию солнечного света. Кроме того, хлорофилл помогает растениям поглощать углекислый газ и выделять кислород. Без хлорофилла жизнь на Земле была бы невозможна, поэтому этот пигмент является важнейшим компонентом растительного мира. Он также используется в качестве пищевой добавки и имеет полезные свойства для здоровья человека.

Введение хлорофилла в нашу жизнь позволяет нам наслаждаться красотой зеленой природы и получать пользу для нашего организма.
Мне стало очень интересно узнать, как можно извлечь хлорофилл из листьев, а также узнать, где человек использует это вещество.

Объектом исследования я выбрал листья комнатной розы произрастающей в фойе МОУ «Светловская школа».

Цель работы: получение хлорофилла в условиях школьной лаборатории и изучение его свойств.

Задачи:

1. Проанализировать литературу по данному вопросу;

2. Познакомиться с историей появления хлорофилла;

3. Познакомиться со строением хлорофилла;

4. Провести эксперимент и получить хлорофилл в условиях школьной лаборатории;

5. Изучить свойства и определить, как человек применяет хлорофилл.

Предмет исследования – зеленые листья растений.

Объект исследования – хлорофилл.

Методы исследования:

• анализ литературы;

• наблюдение;

• эксперимент.

Актуальность: Хлорофилл является одним из самых распространенных компонентов в природе. Изучение его свойств и воздействие на организм человека имеет большое практическое значение.

Гипотеза: Я предполагаю, что в условиях школьной лаборатории можно из зелёных листьев получить зелёный пигмент – хлорофилл и изучить частично его свойства.

Практическая значимость исследования заключается в том, что хлорофилл можно использовать для проведения познавательных опытов. Исследования, проводились в школьной лаборатории МОУ «Светловская школа» Джанкойского района Республики Крым.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Хлорофилл

Хлорофилл - это зеленый пигмент, который содержится во всех зеленых растениях и отвечает за процесс фотосинтеза. Он является одним из самых важных компонентов жизни на Земле, так как обеспечивает растениям возможность превращать солнечную энергию в органические вещества.

1.2. История появления хлорофилла

История появления хлорофилла начинается с появления жизни на Земле. В древние времена, когда наша планета была покрыта водой, единственными организмами, способными к фотосинтезу, были бактерии. Они использовали для этого различные пигменты, в том числе и хлорофилл.

Но как именно хлорофилл появился на Земле? Существует несколько теорий об этом. Одна из них говорит о том, что хлорофилл возник благодаря эволюции бактерий, которые научились использовать солнечную энергию для своего развития. Другая теория утверждает, что хлорофилл появился благодаря тесной связи бактерий и других организмов, которые научились использовать его для фотосинтеза.

В 1817 году учёные Жозеф Бьенеме Каванту и Пьер Жозеф Пеллетье смогли отделить зелёный пигмент из листьев зелёных растений. Пигмент назвали хлорофилл (от греческого chloros – зеленый, и phyllon – лист). А в начале 20 века Михаил Цвет и Рихард Вильштеттер выяснили, что в хлорофилл входит несколько компонентов. И только в 1940 Ханс Фишер предложил всему миру окончательную структуру хлорофилла.

1.3.Структура хлорофилла

Структура хлорофилла позволяет ему эффективно поглощать энергию света и передавать ее в процессе фотосинтеза. Когда свет попадает на хлорофилл, его энергия передается на электроны, которые начинают двигаться по цепи реакций и создают энергию, необходимую для превращения углекислого газа и воды в глюкозу и кислород. Кроме того, структура хлорофилла также обеспечивает ему способность к химическим реакциям. В процессе фотосинтеза хлорофилл принимает участие в различных химических реакциях, которые приводят к образованию глюкозы и кислорода. Также он играет важную роль в поддержании баланса воды в растительной клетке.
В 1940 году Ханс Фишер установил его химическую структуру, которая похожа на гемоглобин, пигмент, окрашивающий кровь в красный цвет. Поэтому хлорофилл часто называют - кровью зеленых растений. Молекулы хлорофилла и гемоглобина состоят из одного и того же комплекса и отличаются только центральным атомом. В хлорофилле – это магний, а в гемоглобине – железо.

Сравним строение хлорофилла растений и гемоглобина крови человека:

Хлорофилл обеспечивает растениям процесс фотосинтеза, при котором с помощью солнечного света в растении происходят различные химические реакции, в том числе превращение углекислого газа из окружающего воздуха в различные органические вещества необходимые для жизнедеятельности растений. Именно в результате процесса фотосинтеза растения выделяют кислород, насыщая им воздух, которым мы дышим.

Кроме того, структура хлорофилла также обеспечивает ему способность к химическим реакциям. В процессе фотосинтеза хлорофилл принимает участие в различных химических реакциях, которые приводят к образованию глюкозы и кислорода. Также он играет важную роль в поддержании баланса воды в растительной клетке.
В целом, строение хлорофилла является ключевым фактором для его функционирования в процессе фотосинтеза. Благодаря своей уникальной структуре, хлорофилл обеспечивает жизненно важный процесс для растений и всего живого на Земле. Зеленый цвет не случайное свойство растений. Роль хлорофилла в жизни растений многозначительна, но главная это воздушное питание – фотосинтез. Это пища, кислород и энергия для всего живого на нашей планете.

1.4. Применение хлорофилла

Хлорофилл находит широкое применение в различных областях.

Из литературы и источников я узнал, что хлорофилл обладает широким положительным спектром действия на организм. Хлорофилл используется длительное время в медицине. Он обладает способностью выводить токсины из организма, его применяют при лечении язв, для ускоренного заживления ран. Хлорофилл так же усиливает функциональность иммунной системы организма, устраняет аллергию, хроническую усталость, мигрень, головные боли, повышает уровень гемоглобина, нормализует кровяное давление. Недавние исследования японских учёных показали, что хлорофилл способен остановить образование и развитие раковых клеток.

В косметологии хлорофилл используется в качестве основного компонента в различных средствах для ухода за кожей. Он помогает улучшить цвет лица, уменьшить покраснения и раздражения, а также увлажнить и питать кожу. Хлорофилл представляет огромную ценность для нашего организма. Следовательно, хлорофилл становится жизненно важным питательным элементом для организма человека.

Хлорофилл может использоваться как чистый натуральный пищевой краситель или в составе пищевой добавки Е140. Эта пищевая добавка совершенно безопасна и разрешена к использованию во всех странах мира. Хлорофилл придаёт продукту оливковый цвет и применяется в производстве мороженого, кремов, различных десертов, в соусах.

Таким образом, применение хлорофилла имеет широкий спектр действия и является неотъемлемой частью нашей жизни. Благодаря этому важному пигменту, растения могут производить кислород, который необходим для жизни всех организмов на Земле, а также предоставлять нам полезные свойства для здоровья и красоты. Поэтому важно сохранять и беречь природу, чтобы хлорофилл продолжал выполнять свои важные функции в нашей жизни.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

Для проведения опыта по получению хлорофилла из листьев комнатной розы необходимо использовать листья молодых растений, так как они содержат большое количество хлорофилла.

Подготовительный этап. Срезали молодые листья комнатной розы.
Опыт№1. Получение хлорофилла из листьев комнатной розы.

Цель. Получить хлорофилл из зеленых листьев комнатной розы.

Оборудование. Колба, фарфоровая ступка с пестиком, химический стакан, пробирки, воронка, фильтровальная бумага, фонарик, черная бумага, ножницы, скотч, ацетон, зеленые листья комнатной розы.

Описание опыта. Зелёные листья комнатной розы измельчаем с помощью ножниц и перетираем в ступке пестиком. Перетертую массу помещаем в химические стаканы. Первый стакан заливаем небольшим количеством ацетона, а второй стакан этиловым спиртом. В первом стакане хлорофилл выделился быстрее, чем во втором. Жидкость в обоих стаканах приобрела зелёный цвет – это выделился хлорофилл. Листья обесцветились, т.е. весь пигмент, придающий окраску листьям, выделился.

Вывод. Мне удалось извлечь хлорофилл из листьев комнатной розы двумя разными растворителями. В ацетоне хлорофилл выделился быстрее, чем в спирте.

Опыт№2 . Состав хлорофилла

Цель. Изучить состав хлорофилла.

Для этого опыта мы набрали в пипетку немного вытяжки и капнули на фильтр. Все, что остается - это обратить внимание на фильтр. Если вы внимательно присмотритесь к фильтру, то вы увидите, что экстракт хлорофилла растекается по нему неравномерно.
Сине-зеленые разводы сменяются желто-зелеными до желтоватых. Дело в том, что мы, путем наблюдения, установили неоднородность пигмента хлорофилла. У всех высших растений два типа хлорофилла: хлорофилл А будет сине-зеленый, а хлорофилл В -  желто-зеленого цвета. У всех этих пигментов разная способность растворяться и оседать, поглощаться фильтром

Вывод. Мне удалось по цвету на фильтре увидеть разные типы хлорофилла, которые имеют разный переходящий цвет от зеленого к желтому.

Опыт №3. Свечение хлорофилла.

Цель. Изучить изменение цвета при свечении.
Описание опыта: 
1. Обернули пробирку трубкой из черной бумаги, чтобы свет не попадал с боков на вытяжку. 

1. Добавили совсем немного, 1 мл вытяжки в пробирку.

Поместили источник света (фонарь) внизу, так, чтобы свет проходил снизу пробирки, а сами будем смотреть на вытяжку сверху.

Вывод. Видим в пробирке изумрудно-зеленый цвет вытяжки.

Добавили ещё 2 мл вытяжки к раствору в пробирке. Поместили источник света (фонарь) внизу, так, чтобы свет проходил снизу пробирки, а сами будем смотреть на вытяжку сверху.

Вывод. Цвет из изумрудно-зеленого становится жестче, ближе к темно-зеленному.

Чем больше вытяжки мы наливаем в пробирку, тем темнее окраска которую мы видим в пробирке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Хлорофилл является одним из наиболее важных соединений в природе. Он играет ключевую роль в процессе фотосинтеза, обеспечивая растениям необходимую энергию для жизнедеятельности.

Заканчивая работу над данной темой, я сделал следующие выводы:

- благодаря хлорофиллу листья зеленые;

- хлорофилл – является лекарственным препаратом, благотворно влияет на все системы организма;

- в лабораторных условиях из зелёных листьев можно получить хлорофилл. Выполняя работу, я достиг цели, решил все поставленные перед собой задачи, подтвердил выдвинутую гипотезу. Научился выбирать нужную информацию, фотографировать, наблюдать, ставить опыты и делать выводы. Поставив опыты, я расширил свои знания об окружающем мире.

Список литературы

1.Хлорофилл и продуктивность растений. Ю. Е. Андрианова, И. А.Тарчевский, издательство: Наука, 2000

2.Я познаю мир. Растения. /Багрова Л.А. М.: АСТ – 1998.

3.Почемучка [Электронный ресурс] // pochemuchca.rmdetsk-vopros/poshemu .html.

4. Валеева Г.Р. Практикум по биогеохимии. – Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2007. – С. 16-20. 5.Никитин О.В., Марданов А.Г. Оценка содержания хлорофилла растений // Сборник научных трудов молодых ученых (по материалам III Республиканской молодежной экологической научной конференции, г. Казань, 5-6 апреля 2018 г.). – Казань: Издательство Академии наук Республики Татарстан, 2018. – С. 188-197.

6. Кулагин А.А. Реализация адаптивного потенциала древесных растений в экстремальных лесорастительных условиях.