3 балла - тёмно-синий цвет (содержание крахмала среднее)

2 балла - светло-синий цвет (содержание крахмала низкое)

1 балл - голубой цвет (следы крахмала)

0 баллов - жёлтый цвет (крахмал отсутствует).

4. Результаты опытов занёс в таблицу:

Таблица № 1 "Изменение содержания крахмала в стеблях древесных пород"

Опыт проведён в трёх повторностях для получения более достоверного результата.

Вывод: наблюдал колебание содержания крахмала, к середине зимы у сосны и

лиственницы крахмал почти исчез. Такие колебания связаны с распадом крахмала и

накоплением жиров в вакуолях клеток и в цитоплазме. Накопление жиров в клетках

позволяет растениям перезимовать. Эти процессы усиливаются при наступлении

сильных холодов. Повышение температуры воздуха в конце зимы вызывает распад

жиров и повторное накопление крахмала. К началу сокоотделения и распускания

почек запасной крахмал окончательно распадается с образованием растворимых

сахаров

У ивы и сирени пробы немного отличаются от проб на крахмал у хвойных. Не

наблюдается полного исчезновения крахмала к середине зимы, так как он служит

энергетическим материалом, за счёт которого растения живут зимой. Он повышает

устойчивость клеток к морозам. Поэтому в зависимости от характера превращения

крахмала древесные растения делят на две группы: крахмалистые (куда вошли ива

и сирень) маслянистые (хвойные).

Опыт № 3 "Повышение морозоустойчивости растений"

Цель: выяснить роль сахара в повышении морозоустойчивости тканей

корнеплода свёклы столовой.

Оборудование и объекты: корнеплод свёклы столовой, 3 пробирки, штатив,

термометр (на 25ºС), лёд, поваренная соль, пробочное сверло, растворы

сахарозы.

Ход опыта:

1. Пробочным сверлом из корнеплода вырезал 6 небольших одинаковых

пластинок (2х0,5 см) пластинок.

2. Тщательно промыл их водой, чтобы удалить антоциан (содержится в

вакуолях клеток, растворимый в воде - бетацианин) из разрезанных клеток.

3. Поместил пластинки свёклы в пробирки.

В первую налили на 1/4 объёма воду.

Во вторую пробирку - столько же 0.5 М раствора сахарозы.

В третью - столько 1,0 М раствора сахарозы.

Количество раствора в пробирках и количество пластинок свёклы одинаково.

4. Пробирки поместил в охлаждающую смесь: к 3 частям измельчённого льда

добавил 1 часть поваренной слои, перемещал.

5. Измерил температуру смеси, когда она опустилась до 20ºС, содержимое

пробирки замёрзло.

6. Через 20 минут достал пробирки и поставил в стакан с водой комнатной

температуры для оттаивания. После этого сравнил окраску раствора в пробирках.

Таблица № 2 "Влияние сахарозы на морозоустойчивость тканей корнеплода свёклы

столовой"

Вывод: выход антоцианов из вакуолей в раствор означает, что клетки погибли,

мембраны их разрушены и уже не могут удержать содержимое клетки. В пробирках

с 0,5 М и 1,0 М растворами сахарозы цвет отличается от контроля. Чем выше

концентрация сахарозы, тем слабее окрашен раствор. Уменьшение выхода

антоциана из тканей корнеплода свёклы, находившихся в растворах сахарозы,

свидетельствует о том, что сахарозы оказала защитное действие на цитоплазму

клеток при их замораживании. Степень защитного действия зависит от

концентрации сахарозы: в более концентрированном растворе (1,0 М растворе)

повреждение тканей оказалось минимальным.

Пояснение к опыту №3.

Внезапное, в течение 15-20 минут, понижение температуры от+20 до -20ºС

вызывает в клетках корнеплода, находившегося в пробирке с водой, образование

льда непосредственно в цитоплазме. Кристаллы льда повреждают структуру клеток,

они погибают. Защитное действие сахарозы во второй и третьей пробирках связано

с поступление сахарозы из раствора в клетки и с выходом воды из клеток в

наружный, более концентрированный раствор. Чем выше количество сахарозы в

клетке, тем ниже температура замерзания цитоплазмы, так как сахарозы, связывая

внутриклеточную воду, уменьшает её подвижность. Обезвоживание клеток также

повышает их устойчивость к действию морозов, препятствуя внутриклеточному

образованию льда. Не случайно у древесных растений зимой накапливается в

клетках 10% сахаров, у озимых злаков - до 50%.

Результаты опытов позволяют понять, почему для успешной зимовки, как озимых

травянистых растений, так и древесных, важна солнечная осень.

При пониженных ночных температурах, замедляющий отток сахаров в другие части

растения, в зелёных листьях накапливаются углеводы. Самая низкая температура,

которую выдерживают наиболее морозостойкие сорта озимой ржи - около

-30ºС на уровне почвы.

Это не слишком высокая степень морозоустойчивости. Ведь почки древесных пород в

Сибири выдерживают до -70ºС. Такая температура наблюдается в Якутии, где

растут ель сибирская, сосна обыкновенная, берёзы пушистая, осина.

Дополнительную морозостойкость почкам этих видов придаёт состояние глубокого

покоя, переход в которое сопровождается сильным обезвоживанием клеток,

накоплением жиров, углеводов, изменение состава белков.

Общий вывод по проделанной работе.

По ходу выполнения работы я подбирал и изучал специальный литературу по

данной теме, провёл опыты и наблюдения.

1. Физиологические и биохимические процессы в зелёных растениях тесно

связаны с углеводами, которые вырабатываются в клетках самого растения.

Углеводы - основные питательные и скелетные материалы клеток и тканей

растения. Крахмал является основным углеводом, состоит из амилозы и

амилопектина и некоторого количества других веществ. Крахмал подвергается

реакциям гидролиза, с образованием моносахаридов, реакции катализируются

ферментами α- и β-амилазами.

К группе Углеводов гликозидов относятся антоцианы - основные пигменты

клеточного сока окрашенных частей растений (лепестков цветков, плодов,

корней, стеблей).

Физиологическая роль гликозидов мало изучена, но их образование связано с

физиологической функцией сахаров в растениях, также гликозиды - запасной

материал для синтеза сахаров и связанных с ними комплексов.

2. Большая роль принадлежит углеводам в повышении морозоустойчивости тканей

и клеток растений, позволяя им переносить температуру ниже 0ºС.

Нечувствительность к морозам достигается физико-химическими изменениями в

клетках.

Проведя опыты, я убедился, что перед листопадом крахмал превращается в

растворимые сахара и оттекает в запасающие органы: стебли, корни, семена. В

последних происходит обратные реакции - превращение сахаров в крахмал. То

есть, растения способны "экономить" углеводы, так как их роль в жизни

растения очень значима.

3. В ходе проведения длительного наблюдения за "судьбой" запасного

крахмала выяснил, что к середине зимы крахмал из древесины сосны и

лиственницы "исчезает". Происходит химическая перестройка углеводов, они

превращаются в жиры, что помогает клеткам этих растений перезимовать. Эти

процессы усиливаются с наступлением сильных холодов. Повышение температуры

воздуха в конце зимы вызывает распад жиров и повторное накопление крахмала. К

началу сокодвижения и распускания почек запасной крахмал окончательно

распадается с образованием растворимых сахаров. Такие процессы происходят в

древесине маслянистых пород деревьев (хвойных). В древесине "крахмалистых"

пород (иве и сирени) не происходит полного перехода крахмала в жиры, часть

его остаётся, так как крахмал также служит энергетическим материалом, за счёт

которого растения живут зимой. Жиры, накапливаясь в клетках, вытесняют из них

воду. Остальная вода прочно связана с молекулами белков и углеводов, теряет

способность к кристаллизации. Поэтому у морозостойких видов кристаллы льда в

клетках не образуются.

4. Выяснил на опыте, как углевод сахароза повышает морозоустойчивость

такого запасающего органа как корнеплод свёклы столовой. Внезапное понижение

температуры вызвало в клетках корнеплода, находившегося в пробирке с водой,

образование льда в цитоплазме. Кристаллы льда повреждают структуру клеток и

они погибают. Наблюдал защитное действие сахарозы на клетки корнеплода, так

как из раствора сахароза поступает в клетки, а вода из клеток - в наружный ,

более концентрированный раствор. Чем выше количество сахарозы в клетке, тем

ниже температура замерзания цитоплазмы, так как сахароза связывает

внутриклеточную воду, уменьшает её подвижность. Обезвоживание клеток также

повышает их устойчивость к действию морозов, препятствуя внутриклеточному.

Степень окрашивания определял по выходу из вакуолей разрушенных клеток

антоциана - бетациана.

В результат выполнения этой работы я расширил свой кругозор в области

физиологии растений, узнал много новых и интересных фактов из жизни растений.

Список использованной литературы.

1. Гусева М.В. "Малый практикум по физиологии растений" Москва, 1997 год.

2. Крамер П.Д. , Козловский Г.Г. " Физиология древесных растений" ,

Москва, 1998 год.

3. Кретович В.Л. " Биохимия растений", Москва, 1990 года

4. Кудряшов К.В., Родионова Г.Б., Гуленкова Б.А., Козлова В.Н. " Ботаника

с основами экологии" Москва, "Мир", 1996 год.

5. Пономарёва И.Н. "Экология растений с основами биогеоценологии" Москва,

"Просвещение", 1978 год

6. Туманов И.И. "Физиология закаливания и морозостойкости растений"

Москва, "Наука", 1998 года.

7. К. Вилли, "Биология", Москва, "Мир", 1997 год.

8. Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор "Биология", Москва "Мир", 1996.

[1] Зимостойкость - способность

растений переносить различные неблагоприятные условия в течение холодного

времени года.

Холодостойкость - способность растений переносить низкие положительные

температуры.

Страницы: 1, 2, 3