«фотосинтез»



Скачать 169.57 Kb.
Дата17.11.2018
Размер169.57 Kb.
ТипИсследовательская работа

Управление Алтайского края по образованию и делам молодежи

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

« Усть – Козлухинская (полная) средняя общеобразовательная школа

с. Усть-Козлуха Краснощёковского района



Исследовательская работа

Тема:

«ФОТОСИНТЕЗ»

c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p290312_2057.jpg

Выполнила Агаркова Кристина

ученица 6 класса

МКОУ Усть –Козлухинской СОШ

Руководитель: Трунова Г. А.

Учитель биологии


С. Усть – Козлуха

2012г

Оглавление:

I Введение:…………………………………………………………………………………………………………………………………………3

1.1Вступление

1.2Актуальность темы

II История фотосинтеза……………………………………………………………………………………………………………………….4

III Процессы, происходящие в листе (практическая часть):…………………………………………………………….5-8


  • «Определение необходимости света для зеленого растения»

  • «Образование крахмала в листьях на свету»

  • «Значение хлорофилла в питании растения»

  • «Определение выделения кислорода и поглощение углекислого газа зелеными растениями»

IV Значение фотосинтеза в природе…………………………………………………………………………………………..9

V Заключение……………………………………………………………………………………………………………………………..10-11

Приложение 1………………………………………………………………………………………………………………………………12

Список литературы……………………………………………………………………………………………………………………….13



I Введение

    1. Вступление

Давно известно, что без зеленого растения не может быть жизни на Земле. Только оно способно из простых соединений – солей, углекислого газа и воды – создать необходимые для жизни человека и животных белки, жиры и углеводы.

О роли зеленого растения на Земле К.А.Тимирязев говорил так: «Едва ли какой процесс, совершающийся на поверхности земли заслуживает в такой степени всеобщего внимания, как тот далеко ещё не разгаданный процесс, который происходит в зеленом листе, когда на него падает луч солнца…- это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете, а, следовательно, и благосостояние всего человечества»

1.2 .Актуальность темы.

Я всегда думала, что растение питается водой и растворенными в ней солями, которые корень берет из почвы. Но на уроке биологии, изучая тему «Питание растений», я узнала, что это почвенное питание, но, оказывается, что есть еще и воздушное питание, то есть фотосинтез. Причиной появления жизни на Земле является, именно процесс фотосинтеза, который характерен для зеленых растений.



Цель работы: путем проведения исследований доказать, что зеленый лист, а именно, хлорофилл является источником жизни на Земле.

Задачи исследования:

  • Почему говорят, что лист – живой?

  • Почему существует выражение: «лист – живая лаборатория»?

  • Что первично, а что вторично в процессе протекания фотосинтеза?

  • В чем космическая роль зеленых растений?

  • Cколько гектаров леса необходимо для того, чтобы население Алтайского края не страдало от кислородного голодания?

  • Что произойдет, если растения на Земле исчезнут?

Объект исследования: комнатные растения, проростки огурцов в кабинете биологии.

Предмет исследования: Фотосинтезирующая деятельность зеленых растений.

Методы исследования: поиск, изучение и анализ теоретического материала; проведение опытов и их описание, сравнительный анализ.

Сроки проведения работы: январь – март 2012года

Научное и практическое значение работы: результаты работы будут представлять интерес и значимость в учебном процессе курса биологии, а так же на районном, краевом и федеральном уровнях работникам лесного хозяйства.

II История фотосинтеза

В течение тысячелетий люди считали, что питается растение исключительно благодаря корням, поглощая с их помощью все необходимые вещества из почвы. Проверить эту точку зрения взялся в начале девятнадцатого века голландский натуралист Ян Ван Гельмонт. Он взвесил землю в горшке и посадил туда побег ивы. В течение пяти лет он поливал деревце, а затем высушил землю и взвесил её и растение. Ива весила 75 килограммов, а вес земли изменился всего на 57 грамма. Вывод учёного был таков — растения получают питательные вещества прежде всего не из почвы, а из воды.

На два столетия в науке утвердилась теория водного питания растений. Листья, по этой теории, лишь помогали растению испарять излишнюю влагу.

К самому неожиданному, но правильному предположению о воздушном питании растений ученые пришли лишь к началу девятнадцатого века. Важную роль в понимании этого процесса сыграло открытие, совершенное английским химиком Джозефом Пристли в 1771 году. Он поставил опыт, в результате которого он сделал вывод: растения очищают воздух и делают его пригодным для дыхания. Позднее выяснилось: для того, чтобы растение очищало воздух, необходим свет.

Десять лет спустя учёные поняли, что растение не просто превращает углекислый газ в кислород. Углекислый газ необходим растениям для жизни, он служит для них настоящей пищей (вместе с водой и минеральными солями).

Воздушное питание растений называется фотосинтезом. Кислород в процессе фотосинтеза выделяется в качестве необычного продукта.

Миллиарды лет назад на земле не было свободного кислорода. Весь кислород, которым дышат почти все живые существа нашей планеты, выделен растениями в процессе фотосинтеза. Фотосинтез сумел изменить весь облик нашей планеты!

Опыты Пристли впервые позволили объяснить, почему воздух на Земле остается «чистым» и может поддерживать жизнь, несмотря на горение бесчисленных огней и дыхание множества живых организмов. Он говорил: «Благодаря этим открытиям мы уверены, что растения произрастают не напрасно, а очищают и облагораживают нашу атмосферу».



III Процессы, происходящие в листе.

Практическая часть



  1. «Определение необходимости света для зеленого растения»

Оборудование: цветочные горшки, земля, картонный ящик, семена томатов, вода.

Заполнили два цветочных горшка огородной землей, высадили в них по два семени томата. Когда у растения появилось 4 настоящих листа, я прикрыла одно из них картонным ящиком, а другое оставила открытым на свету. Растения регулярно поливала. Через две недели сняла ящик и обнаружила, что растение под коробкой сильно вытянулось и листья его пожелтели.



c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p050412_1947.jpg

Я сделала вывод: растение тянется к свету, а это значит, что для роста растений нужен свет, так как растение усваивает солнечную энергию.

  1. «Образование крахмала в листьях на свету»

Оборудование: растение – герань, штатив, спиртовка, вода, спирт, пинцет, скрепки.

Техника безопасности: соблюдать осторожность при работе со спиртовкой, спиртом, горячей водой, чтобы не вызвать ожоги!

У тепличного растения герани, стоявшего на свету, оторвала один лист и опустила его на 5 минут в чашку с кипящей водой. Затем положила лист в стаканчик с небольшим количеством спирта, который поставила в кипящую воду.

Зеленая окраска листа (хлорофилл) растворяется в спирте. Когда лист обесцветился, его ополоснула в воде и опустила в раствор йода (цвет крепкого чая), налитого в блюдце. Я увидела, что лист посинел. Вывод: значит в листе есть крахмал, который в присутствии йода окрашивается в синий цвет.

Затем я продолжила опыт. На этом же растении на один из листочков с двух сторон в одном месте я, с помощью скрепок, прикрепила одинаковые фигуры, вырезанные из картона и поставила растение на свет на 3 дня, предварительно полив его. Затем провела тот же эксперимент, предложенный выше, я увидела, что, то место, которое было закрыто картоном в растворе йода, не окрасилось, а та часть листа, которая была открыта солнечным лучам окрасилась в фиолетовый цвет. Я пришла к выводу, что на свету в растении, в зеленых листьях, образуется крахмал.



c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p260312_1041[01].jpg c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p270312_1027.jpg c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p260312_1058.jpg c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p270312_1048.jpg

Примечание: йод является качественной реакцией на крахмал.

  1. «Значение хлорофилла в питании растения»

Оборудование: растение - хлорофитум пестролистный, штатив, спиртовка, вода, спирт, пинцет.

У хлорофитума пестролистного, стоявшего на свету, оторвала один лист и опустила его на 5 минут в чашку с кипящей водой. Затем положила лист в стаканчик с небольшим количеством спирта, который поставила в кипящую воду.

Зеленая окраска листа (хлорофилл) растворяется в спирте. Когда лист обесцветился, его ополоснула в воде и опустила в раствор йода (цвет крепкого чая), налитого в блюдце. Я увидела, что лист посинел не по всей поверхности, а только там, где он зеленый, а белые полоски на листе остались бесцветными.

c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p020412_1435[01].jpg c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p020412_1442.jpg c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p020412_1455.jpg

Вывод: крахмал образуется только в зеленой части листа.



  1. «Определение выделения кислорода и поглощение углекислого газа зелеными растениями»

Оборудование: стеклянная банка, воронка, пробирка, вода, водное растение элодея из аквариума, лучинка, раствор пищевой соды.

В стеклянную банку налила воду. Скальпелем отрезала две веточки элодеи, поместила в воронку, (отрезанным концом к узкому краю воронки) и широким концом воронку поместила на дно банки. Узкий конец воронки должен быть покрыт водой на 2 – 3 см. В пробирку налила воду и, закрыв пробирку пальцем, опустила вверх дном в банку, под водой убрала палец (открыла пробирку) и надела её на узкий конец воронки. Опыт поставила на свет. Через несколько часов увидела, что из воронки в пробирку начал выделяться газ. Когда газа в пробирке набралось на 2/3, я аккуратно сняла пробирку с воронки так, чтобы отверстие пробирки находилось под водой. Под водой же закрыла пробирку пальцем, вынула её из воды, перевернула. Затем зажгла лучинку, погасила её и, когда она образовала тлеющий уголек на конце, открыла пробирку и ввела в неё лучинку с тлеющим угольком. Лучинка вспыхнула ярко.



c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p270312_1039.jpg c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p020412_1156[01].jpg g:\images\p060412_1236.jpg

Вывод: В пробирке скопился кислород, потому что, только он поддерживает горение.

Этими опытами я доказала, что для растения обязательно нужен свет. Растение тянется к свету. Без света растение пожелтеет и погибнет. Крахмал образуется только на свету и в зеленой части листа, там где есть хлорофилл. В процессе фотосинтеза образуется кислород. Таким образом «зеленый лист» осуществляет очень важный процесс для жизни на Земле – это фотосинтез.

Необходимая для фотосинтеза световая энергия в известных пределах поглощается тем больше, чем меньше затемнен лист. Потому у растений в процессе эволюции выработалась способность поворачивать пластину листа к свету так, чтобы на нее падало больше солнечных лучей. Листья на растении располагаются так, чтобы не притеснять друг друга. Это листовая мозаика.

Процесс фотосинтеза слагается из целого ряда последовательных реакций, часть которых протекает с поглощением световой энергии, а часть — в темноте. Устойчивыми окончательными продуктами фотосинтеза являются углеводы (сахара, а затем крахмал), органические кислоты, аминокислоты, белки.

Фотосинтез при различных условиях протекает с разной интенсивностью.

Интенсивность фотосинтеза также зависит от фазы развития растения. Максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается в фазе цветения.

Процесс фотосинтеза и постоянное протекающее дыхание живых клеток листа требуют газообмена между внутренними тканями листа и атмосферой. В процессе фотосинтеза из атмосферы поглощается ассимилируемый углекислый газ и возвращается в атмосферу кислородом.

Процесс фотосинтеза все больше и больше привлекает к себе внимание ученых. Наука близка к разрешению важнейшего вопроса — искусственного создания при помощи световой энергии ценных органических веществ из широко распространенных неорганических веществ. Проблема фотосинтеза усиленно разрабатывается ботаниками, химиками, физиками и другими специалистами.

В последнее время уже удалось искусственно получить синтез формальдегида и сахаристых веществ из водных растворов карбонатной кислоты; при этом роль поглотителя световой энергии играли вместо хлорофилла карбонаты кобальта и никеля. Недавно синтезирована молекула хлорофилла.

Успехи науки в области синтеза органических веществ наносят сокрушительный удар по идеалистическому учению — витализму, который доказывал, что для образования органических веществ из неорганических необходима особая «жизненная сила» и что человек не сможет синтезировать сложные органические вещества.

Фотосинтез в растениях осуществляется в хлоропластах.



IV Значение фотосинтеза в природе.

Фотосинтез — единственный процесс в биосфере, ведущий к увеличению ее свободной энергии за счет внешнего источника. Запасенная в продуктах фотосинтеза энергия — основной источник энергии для человечества.

Ежегодно в результате фотосинтеза на Земле образуется 150 млрд. тонн органического вещества и выделяется около 200 млн. тонн свободного кислорода.

Круговорот кислорода, углерода и других элементов, вовлекаемых в фотосинтез, поддерживает современный состав атмосферы, необходимый для жизни на Земле. Фотосинтез препятствует увеличению концентрации СO2, предотвращая перегрев Земли вследствие так называемого «парникового эффекта».

Поскольку зеленые растения представляют собой непосредственную или опосредованную базу питания всех других гетеротрофных организмов, фотосинтез удовлетворяет потребность в пище всего живого на нашей планете. Он — важнейшая основа сельского и лесного хозяйства. Хотя возможности воздействия на него еще не велики, но все же и они, в какой то мере используются. При повышении концентрации углекислого газа в воздухе до 0,1 % (против 0,3 % в естественной атмосфере) удалось, например, повысить урожайность огурцов и томатов втрое.

Квадратный метр поверхности листьев в течение одного часа продуцирует около одного грамма сахара; это значит, что все растения, по приблизительной оценке, изымают из атмосферы от 100 до 200 млрд. тонн С в год. Около 60 % этого количества поглощают леса, занимающие 30 % непокрытой льдами поверхности суши, 32 % — окультуренные земли, а оставшиеся 8 % — растения степей и пустынных мест, а также городов и поселков.

Зеленое растение способно не только использовать углекислый газ и создавать сахар, но и превращать азотные соединения, и соединения серы в вещества, слагающие его тело. Через корневую систему растение получает растворенные в почвенной воде ионы нитратов и перерабатывает их в своих клетках в аминокислоты — основные компоненты всех белковых соединений. Компоненты жиров также возникают из соединений, образующихся в процессах обмена веществ и энергии. Из жирных кислот и глицерина возникают жиры и масла, которые служат для растения, главным образом, запасными веществами. В семенах приблизительно 80 % всех растений, в качестве богатого энергией запасного вещества, содержатся жиры. Получение семян, жиров и масел играет важную роль в сельскохозяйственной и пищевой промышленности.

V.Заключение

Задачи, которые я поставила перед выполнением данного исследования выполнены. Я нашла ответы на поставленные перед собой вопросы.



Почему говорят, что лист – живой? Лист – это часть растения и он, как и всё растение питается, дышит, растёт, приспосабливается к условиям среды (например: у кактуса – листья-колючки, через которые уменьшается испарение влаги и растут они в засушливых местах)

Почему существует выражение: «лист – живая лаборатория»? В листе, как в любой химической лаборатории, идут очень сложные процессы синтеза органических веществ из неорганических в присутствии энергии солнца.

Что первично, а что вторично в процессе протекания фотосинтеза? В листе первично: синтез органических веществ из неорганических, а кислород образуется как побочный продукт.

В чем космическая роль зеленых растений?

Зеленый цвет не случайное только свойство растения. Оно зелено потому, что от этого именно цвета зависит его важнейшее отправление. В зеленом цвете, этом самом широко распространенном свойстве растения, лежит ключ к пониманию главной космической роли растения в природе


...Все органические вещества, как бы они ни были разнообразны, где бы они ни встречались - в растении ли, в животном или человеке, прошли через лист...вне листа...в природе не существует лаборатории, где бы выделывалось органическое вещество. Без усвоения растениями углерода на земле не было бы жизни в том виде, в каком она есть сейчас
Таким образом, мы восходим до самого общего представления о жизни растения, до понятия о его значении, о его роли в органическом мире. Это - роль посредника между солнцем и животным миром. Растение или, вернее, самый типичный его орган - хлорофилловое зерно - представляет то звено, которое связывает деятельность всего органического мира, все то, что мы называем жизнью, с центральным очагом энергии в нашей планетной системе.

c:\documents and settings\admin\рабочий стол\фотосинтез\p020412_1456.jpg

Спиртовая вытяжка хлорофилла

А теперь давайте решим задачу, доказывающую роль растений в природе и жизни человека

Человек в среднем за сутки потребляет 430 граммов кислорода, а выдыхает 900 граммов углекислого газа.

Какое количество углекислого газа выдыхается всеми жителями Алтайского края за сутки? (2 млн. 417 тыс. 385 человек)

900г. х 2 417 385= 21 756 446,5кг. (CO2)

Какое количество кислорода потребляет за сутки население Алтайского края?

430 х 2 417 385 = 1039475,55 кг. (О2)

Сколько гектаров леса необходимо для восстановления нормального состава воздуха, если известно, что 1 га леса поглощает за сутки столько углекислого газа, сколько выдыхает 200 человек?

900 х 200 =180000гр. = 180 кг. (СО2)

1 га – 180кг.

Х га – 21 756 446,5кг Х =21 756 446,5: 180 Х = 120 869,15 га.

Ответ: для восстановления нормального состава воздуха необходимо 120 869,15 га леса.

Такая площадь леса необходима для восстановления нормального состава воздуха только для человека. Но в Алтайском крае существуют животные и растения, которые в процессе дыхания потребляют кислород, а также происходит сжигание топлива. В результате всех этих процессов в атмосферу выделяется большое количество углекислого газа.



Новизна: проведено исследование и получены результаты, которые доказывают, что растения – это продуценты и жизнь на Земле существует только благодаря их деятельности.

Гипотеза: Я теперь твердо убеждена, что растения – это действительно продуценты. Исчезнут они, и жизнь на Земле исчезнет. А спасет нас только «ЗЕЛЁНЫЙ ЛИСТ». Учёные уже сегодня с огорчением констатируют, что южная граница опустынивания продвинулась в крае на 50-80 км. Это проблема, которую сегодня уже надо решать. Поэтому я решила стать экологом и внести свой вклад в решение этой проблемы.

Поэтому, в настоящее время, буду призывать всех учащихся к тому, чтобы озеленить классы и коридоры как можно больше.

Приложение 1

Немного интересного

...Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу, он рассек, разорвал связь между частицами углерода и кислорода, соединенными в углекислоте. Освобожденный углерод, соединяясь с водой, образовал крахмал. Этот крахмал, превратясь в растворимый сахар, после долгих странствований по растению отложился, наконец, в зерне в виде крахмала же или в виде клейковины. В той или другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы, в наши нервы. И вот теперь атомы углерода стремятся в наших организмах вновь соединиться с кислородом, который кровь разносит во все концы нашего тела. При этом луч солнца, таившийся в них в виде химического напряжения, вновь принимает форму явной силы. Этот луч солнца согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу


...Подобный запас энергии мы делаем каждый день, заводя свои часы; явная энергия заводящей руки превращается в потенциальную энергию часовой пружины, которая затем исподволь в течение суток принимает форму явной, в движении стрелки
...Будем ли мы говорить о питании корня за счет веществ, находящихся в почве, будем ли говорить о воздушном питании листьев за счет атмосферы или питании одного органа за счет другого, соседнего, везде для объяснения будем прибегать к тем же причинам
...основной механизм принятия пищи управляется законами, общими для живой и неоживленной природы
...Зеленый лист, или, вернее, микроскопическое зеленое зерно хлорофилла является фокусом, точкой в мировом пространстве, в которую с одного конца притекает энергия солнца, а с другого берут начало все проявления жизни на земле. Растение - посредник между небом и землею. Оно истинный Прометей, похитивший огонь с неба. Похищенный им луч солнца горит и в мерцающей лучине, и в ослепительной искре электричества. Луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта


Список литературы:

1. Н.А.Блукет, Л.С.Родман, С.А.Пузанова «Ботаника с основами физиологии растений» Москва «КОЛОС»1975г

2. В.А.Корчагина «Ботаника» Москва «Просвещение» 1985г

3. Большой справочник «Биология для школьников и поступающих в вузы» Издательский дом «Дрофа»

4. Е.М.Васильева, Т.В.Горбунова, Л.И.Кашина «Эксперимент по физиологии растений в средней школе» Москва «Просвещение»1978г

5. Г.С.Нога «Опыты и наблюдения над растениями» Москва «Просвещение»1976г

6. В. Церлинг «Знай и умей» библиотечка пионера. Издательство «Детская литература» Москва 1967г

7. Статьи из Интернета



  • Фотосинтез.

  • Космическая роль зелёных растений.

Рецензия



на научно-исследовательскую работу «Фотосинтез»

К рецензии представлен проект, разработанный ученицей 6-ого класса, МКОУ Усть-Козлухинская» СОШ Агарковой Кристиной.

Проектная деятельность является одним из важнейших педагогических средств развития личности ребенка. В процессе выполнения проекта, ребята учатся самостоятельно работать с информационными источниками: находить нужную для проекта информацию, использовать ее в работе над проектом, учатся проявлять свои творческие способности, работать в мини-группах. Поэтому стало возможным в системе реализовывать проекты исследовательской направленности, что очень помогает в закреплении знаний по формированию самостоятельных методов сохранения своего здоровья.

Таким образом, учебное проектирование я рассматриваю как учебно-производственный эксперимент, связывающий две стороны процесса познания. С одной стороны, оно является методом обучения, развития творческих способностей детей, с другой – средством практического применения усвоенных знаний и умений.

В содержании представленной работы нашли свое отражение проблемы, связанные с сохранением зелёных растений, так как только в них происходит процесс фотосинтеза, который является первопричиной жизни на Земле.

Представленный для рецензии материал соответствует структуре выполнения проекта. Здесь отражены: актуальность проблемы с целями и задачами; постановка опытов, с обработкой результатов; самостоятельной работе с книгами, журналами, Интернетом. Проведена очень большая творческая работа по выяснению полезности процесса фотосинтеза, а именно, роли хлорофилла в этом процессе.

Содержание работы даёт много полезной информации по проблеме сохранения растений, доказала, что растение – живой организм, что в нём, как в лаборатории, идут очень важные для жизни на Земле процессы. Кристина проявила интерес к этой проблеме, поставила цель перед собой: узнать как можно больше и вовлекла других, сформулировала задачи и нашла их решение через разные источники, для себя наметила выбор профессии.
Руководитель проекта Учитель биологии Г.А.Трунова

Заявка


на участие в научно-практической конференции «Шаг в науку»

Название школы

МКОУ Усть-Козлухинская СОШ

Фамилия, имя участника

Агаркова Кристина

Класс

6

Тема проекта

«Фотосинтез»

Год выполнения работы

2012

ФИО руководителя

Трунова Галина Александровна

Контактный телефон

26-4-37

Необходимые технические средства для выступления

медиапроектор




Каталог: Biologia
Biologia -> Подцарство многоклеточные. Тип губки
Biologia -> В. H. Митиh доврачебная помощь мелким домашним животным
Biologia -> Ошибки, возникающие вследствие неправильного отбора пробы, в дальнейшем исправить нельзя
Biologia -> Прошу розмістити на сайті дну у розділі «Методичні матеріали для самостійної роботи студентів» наступні матеріали
Biologia -> Средства, влияющие на
Biologia -> Лекция № применение цитаминов в офтальмологии
Biologia -> Понятие эволюции, ее направления
Biologia -> Образование половых клеток Задачи
Biologia -> Размещение рыбопродуктивных зон Тихого океана


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница