Исследовательская работа «Почему листья зелёные, жёлтые и красные»

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

Комаровская средняя общеобразовательная школа

Богородского миниципального района Нижегородской области

Номинация

"Экспериментально-исследовательские работы"

Исследовательская работа

«Почему листья зелёные,

 жёлтые и красные»

Выполнила ученица 3-б класса

Зотова Татьяна, 9лет

Руководитель

учитель начальных классов

первой квалификационной категории

Ульянова Татьяна Николаевна,

раб.т. 88317060382,89063652723

п. Кудьма

2015г

Содержание

Введение…………………………………………………………………3

Глава 1. Теоретическая часть………………………………………….4

1.1. Изучение строение листа …………………………………………4

1.2. Изучение роли листьев в жизни растений……….. ………….…..5

1.3. Изучение причины листопада……………………………………..5

1.4. Народные приметы, связанные с изменением окраски листьев…5

Глава 2. Экспериментальная часть……………………………………..7

Заключение………………………………………………………………10

Список литературы……………………………………………………..11

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

Приложение 2 …………………………………………………………..13

Введение

     Осень – прекрасное время года. Изменение окраски листьев — одна из первых примет осени. Много ярких красок в осеннем лесу! Березы, ясени и липы желтеют, розовеют листья бересклета, пунцово-красными становятся узорные листья рябины, оранжевыми и багряными листья осин. В это время года я люблю бывать в лесу: бродить по осеннему лесу, дышать свежим воздухом, наблюдать за природой, собирать букеты из опавших листьев, любуясь желтыми, оранжевыми, багряными, лиловыми красками.

      Однажды, когда мы ходили на прогулку,  я заметила на ветке одного дерева разные по цвету листики: желтые и зеленые. И я спросила у учителя: почему листья были летом все зеленые, а осенью становятся желтыми?

 И мы решили с моим классным руководителем   выдвинуть свою гипотезу:   листья растений разного цвета, потому что в них содержатся вещества, которые предают листьям оттенки зелёного, жёлтого и красного цвета.

Объект исследования:  листья растений

Предмет исследования:  вещества, содержащиеся в листьях растений

Цель исследования изучить: 

1.Какие вещества придают листьям разные цвета?

2.Почему осенью листья на деревьях приобретают оттенки жёлтого и красного цвета?

Задачи:

1.Изучить строение листа;

2.Выяснить значения листа в жизни растения;

3.Познакомиться с народными   приметами, связанными с изменением окраски листьев.

Методы:

• изучила литературу по данной теме
• посмотрела информацию в Интернете
• провела научный эксперимент

ГЛАВА 1. Теоретическая  часть

1.1. Изучение строения листа

Прежде, чем узнать, почему листья изменяют окраску, я сначала рассмотрела подробно строение листа. Лист состоит из двух частей: листовой пластинки - это то, что мы привыкли называть листом, и черешка - это его стебелек. С помощью черешка лист прикрепляется к стеблю.

На листовой пластинке очень хорошо видны, особенно с нижней стороны, жилки. Из листовой пластинки жилки переходят в черешок.

Жилки – это сосуды, по которым движется вода, питательные вещества. Но если заглянуть в середину листа, то мы увидим, что в каждом листике полным-полно чудесных зерен.

1.2. Изучение роли листьев в жизни растения

- Зачем нужны зернышки листу?

- Какова роль чудесных зерен, ведь они так малы, что их не разглядеть?

     В каждом листике полным-полно чудесных зерен. Зерна так малы, что не разглядеть. Они готовят дереву пищу. Корни дерева высасывают из земли воду. В этой воде растворено много нужных растениям веществ. Зеленые зернышки берут нужные вещества из воздуха и воды и строят новые веточки, листочки, ствол и корни, Но самое главное – для такой работы им нужен солнечный свет. С утра до вечера они ловят солнечные лучи. Кроме зеленых зернышек в листьях есть еще и другие – желтые. Пока работали зеленые зернышки, желтых - видно не было, но растворились зеленые – и остались только желтые. Вот листья и пожелтели. Они постепенно  высыхают и падают. Да и оставлять листья на зиму нельзя – на ветках тогда вырастут такие сугробы снега, что ветки не могут выдержать и сломаются.

Внутреннее строение листа можно увидеть под микроскопом. Снаружи лист покрыт кожицей. Под кожицей  находятся мякоть листа, которая состоит из двух видов тканей: столбчатая ткань и губчатая ткань. Растения кажутся нам зелеными от большого количества мельчайших хлорофилловых зерен, расположенных в  основном в клетках столбчатой ткани  листьев.  Они лучше освещены, в них на свету образуется больше всего органических веществ. Через рыхлую губчатую ткань происходит газообмен и испарение воды. Хлорофилловое зерно не остается неизменным в растении. Оно недолговечно. Улавливая солнечную энергию, хлорофилл разрушается под влиянием света и вновь создается в растении, причем образование его также может происходить только лишь при условии хорошего освещения.

2.3. Изучение причины листопада

- А почему листья опадают?

     Деревья, листья которых осенью меняют цвет и опадают, называются листопадными. Их стволы и ветки способны выдерживать зимние морозы, но тонким нежным листьям это не под силу. По мере того как дни становятся короче, деревья понемногу готовятся к  зиме. Количество сока в дереве уменьшается. Хлорофилл, который окрашивал листья в зеленый цвет, исчезает. Этому способствуют резкие перепады между дневной и ночной температурой. Одновременно в листьях накапливаются вредные вещества метаболизма (обмена веществ). Листья стареют. Сосуды, по которым в лист поступает вода, перекрывается в основании листа пробковой тканью. В этом же месте образуется рыхлый отделительный слой, состоящий из слабо соединительных между собой клеток. Достаточно дуновения ветерка – и лист отрывается.

2.3. Народные приметы, связанные с изменением окраски листьев

Люди издавна наблюдают за природой, замечают все, что происходит вокруг. И в народе появились приметы, связанные с изменением окраски листьев.

• Лист хотя и пожелтел, но отпадает слабо – морозы наступят не скоро.

• Если осенью листья березы начнут желтеть с верхушки, то будущая весна будет ранняя, а если снизу – то поздняя.
• Безвременно на деревьях появятся желтые листья – к ранней осени.

Глава 2. Экспериментальная часть

Для того, чтобы доказать наличие хлорофилла в  листьях, мы провели опыт.

Опыт 1.(Приложение 1)

Мы поместили зеленый лист в пробирку, с крепким спиртом. На наших глазах лист начинает бледнеть, тогда как спирт, напротив, быстро зеленеет. Этот процесс обесцвечивания листьев вызван тем, что хлорофилл растворяется в спирту и особенно быстро при подогревании или даже осторожном кипячении спирта в водяной бане.

Вывод: лист стал бледным, а спиртовой раствор окрасился в зелёный цвет. Следовательно, хлорофилловые зерна придают листу зелёную окраску, но под воздействием неблагоприятных условий хлорофилловые зёрна разрушаются, а другие вещества придают листу оттенки желтого и красного цвета.

Чтобы убедиться, что в состав листа входят вещества жёлтого цвета,     продолжим опыт. (Приложение1)

Вместе с хлорофиллом в спирт переходят и желтые пигменты; чтобы отделить их, в вытяжку мы налили немного бензина. Взболтав эту смесь, через некоторое время можно заметить, что бензин всплывает наверх, тогда, как слой спирта остается внизу. При этом спирт будет иметь изумрудную окраску; бензин же примет золотисто-желтый цвет от оставшихся в нем желтых пигментов листа — ксантофилла и каротина. Отделение хлорофилла от желтых пигментов основано на большей растворимости его в бензине, чем в спирте.

Итак, я убедилась, что  хлорофилл — не единственное красящее вещество в тканях растений. Из энциклопедии я узнала, что наряду с ним постоянно присутствуют особые пигменты, известные под названием ксантофилла и каротина. Первый из них имеет чисто-желтый цвет, второй — оранжевый оттенок. Каротин обусловливает характерный цвет корня моркови, где он содержится в очень большом количестве. Желтые пигменты всегда есть в зелени растения, но летом они совершенно не заметны, так как замаскированы интенсивной зеленой окраской хлорофилла.

Осенняя раскраска листьев особенно привлекательна своими багряными тонами. Однако эти тона встречаются не у всех деревьев. В багрянец убираются кроны кленов и осин; нарядную, розоватую окраску принимает листва бересклета; темно-пурпуровыми становятся гирлянды дикого винограда. Наряду с этим липы, дубы и березы лишены красных оттенков, они отливают лишь различными желтыми и золотистыми тонами. Чем же обусловлен красный цвет осенних листьев? Он обусловлен особым красящим веществом-антоцианом, которое чрезвычайно широко распространено в растениях. В отличие от хлорофилла антоциан не связан внутри клетки с пластическими образованиями. Он растворен в клеточном соке и реже встречается в виде мелких кристаллов. Для того, чтобы убедиться в этом мы провели второй опыт.

Опыт 2. (Приложение 2)

Антоциан очень легко извлечь из любых красных или синих частей растения. Для этого мы прокипятили некоторое количество свеклы и увидели, что вода окрашивается от антоциана в лиловатый или грязно-красный цвет.

Вывод: В листьях содержится красящее вещество – антоциан.

Так же я узнала, что группа ученых из университета Северной Каролины в Шарлотте нашли новые закономерности в появлении осенью красных и желтых листьев.

Исследования проводились под руководством Эмили Хабинк, которая исследовала разные породы деревьев на разных территориях.

Оказалось, что красные листья обычно появляются у деревьев, которые растут на бедной почве, а желтые - на деревьях, что произрастают на богатой почве. Также было установлено, что красные листья позволяют эффективнее использовать содержащиеся в них питательные вещества в условиях их дефицита.

Так, в результате исследования красного клена и амбрового дерева, она обнаружила, что в возвышенных районах, где почва беднее, у этих деревьев листья гораздо краснее, чем у представителей тех же видов на плодородных заливных территориях. Поэтому полученные данные подтверждают теорию, которая гласит, что выработка веществ, окрашивающих листья в красный цвет, помогает листьям продержаться как можно дольше и позволяет дереву эффективнее запастись питательными веществами на зиму.

Заключение

В результате своего исследования я выяснила:

1.  В листьях находятся красящие вещества: хлорофилл, каротин, ксантофилл, антоциан.

2.  Жёлтые пигменты всегда есть в зелени растения, но летом они совершенно не заметны, так как замаскированы интенсивной окраской хлорофилла.

3.  При неблагоприятных условиях хлорофилл разрушается, и листья становятся красного или жёлтого цвета. Эти вещества осенью захватывают всё больше места в листке, потому что для их образования нужно, чтобы стало прохладнее, и чтобы замирала жизнь растения. Ещё, по мнению учёных,  жёлтый или красный цвет  листьев зависит от состава почвы, на которой они растут, красные листья обычно появляются у деревьев, которые растут на бедной почве, а желтые - на деревьях, что произрастают на богатой почве.

Литература.

1. Большая советская энциклопедия, главный редактор А.М.Прохоров; Москва. Издательство «советская энциклопедия».1973
2. В.Бианки «Лесная газета»; Мир искателя, 2001
3. Детская энциклопедия «Мир леса»; Москва «Махаон», 2006
4. Твоя первая энциклопедия «Жизнь леса»; Москва «Махаон» ,2004
5. Интернет ресурсы.

Приложение 1

Опыт №1.

Приложение 2

Опыт №2