Просмотр содержимого документа
«Осенние явления в жизни растений. листопад»
ОСЕННИЕ ЯВЛЕНИЯ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ. ЛИСТОПАД
Опытническая работа по биологии учащихся 7 класса
Риняк Виолетта Валерьевна,
учитель химии, биологии
ГУО «Средняя школа № 2
г.Белыничи»
Содержание
Введение
3
Опыт 1. Искусственный листопад
4
Опыт 2. Опадение листьев под влиянием табачного дыма
5
Опыт 3. Влияние листовой пластинки на длительность жизни черешка
6
Заключение
8
Введение
Территория республики Беларусь расположена в зоне умеренного климата, для которого характерны длительные относительно сильные морозы до -20 0С. Понижение температуры ниже нуля создаёт серьёзные трудности для выживания растений. У большинства видов ростовые процессы могут идти только в интервале температур от -5 до +55 0С, а фотосинтез и накопление органического вещества – от +5 до +40 0С.
Жизнедеятельность растений прекращается зимой лишь потому, что из замёрзшей почвы в растения перестают поступать вода и минеральные соли. В периоды длительных морозов гибель тканей растений наступает от повреждающего действия кристаллов льда, образующихся в межклетниках и цитоплазме клеток.
Приспособления растений к выживанию в экстремальных условиях шло в процессе эволюции различными путями. Так, однолетние травянистые растения заканчивают свой жизненный цикл до наступления морозов и зимуют в виде семян, клубней, луковиц. Травянистые многолетники зимуют в виде заглубленных в почву корневищ. Многие травянистые растения уходят под снег с листьями, а такие растения, как ветреница, способны к подснежному росту. Деревья и кустарники с наступлением холодов переходят в состояние покоя. Листопадные породы предварительно сбрасывают листву.
Переход от активного роста к глубокому покою происходит постепенно, в течение осеннего сезона. Изменение условий внешней среды, прежде всего продолжительности дня, вызывает перестройку гормонального режима растений: постепенно уменьшается содержание гормонов, стимулирующих рост, и увеличивается количество ингибиторов роста - этилена, абсцизовой кислоты. Абсцизовую кислоту называют гормоном стресса, а этилен – гормоном старения. Увеличение содержания этих веществ приводит к снижению интенсивности обмена веществ и постепенной остановке роста. Формируются приспособления, повышающие устойчивость растений к морозам: сбрасывание листвы, накопление сахаров и других водорастворимых веществ, обезвоживание клеток, переход растений к состоянию покоя.
Опыт 1. Искусственный листопад
Характерной чертой осеннего состояния растений является листопад. Отделение листа происходит в области специализированной ткани, где у основания черешка формируется отделительный слой толщиной в 2-3 клетки. У растений под воздействием ферментов растворяется межклеточное вещество, соединяющее клетки, расщепляется целлюлоза клеточных стенок и клетки растворяются. Листья опадают.
Цель опыта: доказать, что газообразное вещество этилен, выделяемое зрелыми плодами яблок, стимулирует разрушение хлорофилла и распад межклеточного вещества.
Материалы и растения: 4 побега робинии псевдоакации, 4 зрелых плода яблони, 2 стеклянных колпака, 2 стакана.
Ход опыта.
В стаканы с водой поставили по 2 побега робинии. При сборе выбирали побеги зелёные, без признаков пожелтения, но не слишком молодые (нижнего яруса). Стаканы накрыли колпаками. Под один из них положили 3 яблока.
Результаты опыта.
Дни
Опытный образец
Контрольный образец
1-4
5-6
7-9
10-12
13-14
Изменений не наблюдается
Боковые листочки сложного листа
начинают желтеть
Пожелтели все боковые листочки, 2 опали
Опали все листочки сложных листьев
Опадают главные черешки
Изменений не наблюдается, все листочки на сложных листьях не пожелтели и не опадали в течение всего опыта
Вывод. Выделение этилена зрелыми яблоками стимулирует образование отделительного слоя в черешке и преждевременное опадение листьев. Этилен синтезируется в околоплоднике в период созревания плодов. Он стимулирует накопление сахаров, разрушение хлорофилла, синтез антоцианов и, как показывает опыт, опадение листьев.
Опыт 2. Опадение листьев под влиянием табачного дыма
Цель опыта: доказать неблагоприятное воздействие табачного дыма на растения.
Материалы и растения: 4 побега робинии лжеакации, 2 стеклянных колпака, табак, чашечка для сжигания табака, 2 стакана.
Ход опыта.
1.Поставить в стаканы по 2 побега робинии. Побеги были собраны в нижнем ярусе.
2. Накрыли стаканы колпаками.
3.Под опытным образцом сожгли сигарету. Чтобы табачный дым не уходил, необходимо убедиться, что нет утечки.
Результаты опыта.
Дни
Опытный образец
Контрольный образец
1-4
5-6
7-9
10-12
Изменений не наблюдается
Боковые листочки сложного листа
начинают желтеть
Пожелтели и опали все боковые листочки
Опадают главные черешки
Изменений не наблюдается, все листочки на сложных листьях не пожелтели и не опадали в течение всего опыта
Проделав этот опыт с комнатным растением хлорофитумом, наблюдалось пожелтение листьев на 7-8 сутки.
Вывод. Табачный дым неблагоприятно воздействует на растения. Среди веществ, образующихся при сгорании табака, есть и этилен. Он воздействует на черешки листьев, вызывая преждевременное формирование отделительного слоя и опадение листьев. При этом было замечено, что старые листья (находятся на нижних ярусах) начинают опадать первыми. Это связано с тем, что в молодых органах велико содержание ауксина, клетки отделительного слоя медленнее реагируют на увеличение содержания этилена и листья прочнее удерживаются на побегах.
Опыт 3. Влияние листовой пластинки на длительность
жизни черешка
Было установлено, что листовая пластина играет важную роль в формировании отделительного слоя в черешке.
Цель опыта: доказать, что листовая пластина влияет на скорость образования отделительного слоя в черешке.
Материалы и растения: комнатное растение пеларгония зональная.
Ход опыта.
1. Выбрали на растении несколько (по 5) молодых и старых листьев, верхние и нижние листья одного побега. Побег выбрали самый длинный (чем длиннее побег, тем больше разница в возрасте между верхними и нижними листьями).
2. На побеге удалили у половины листьев листовые пластины, оставив на стебле черешки. Сделали это так, что по всей длине побега обрезаны листья чередовались с повреждёнными.
Дни
Черешки старых листьев
Черешки молодых листьев
Контрольные листья
14-15
17-18
20-21
Начали желтеть
Из 5 черешков 2 опали
Опали все черешки
Черешки зелёные
Из 6 черешков пожелтели 3
Опали 2 черешка, остальные пожелтели
На протяжении всего опыта черешки вместе с листовыми пластинами оставались зелёными
Вывод. Результаты опыта показывают, что вещества, поступающие в черешок из листовой пластинки, регулируют срок образования в нём отделительного слоя.
Предполагается, что черешки должны жить и без листовой пластины. Клетки черешков содержат хлоропласты, в которых идёт процесс фотосинтеза, образуются органические вещества в количестве, достаточном для их питания. Однако, взаимодействие листа и черешка более сложное. Предыдущие опыты показали, что скорость формирования отделительного слоя регулируется количеством в них этилена. Продолжительность жизни черешка без листовой пластинки значительно короче, следовательно, в изолированном черешке ускоряется синтез этилена и формирование отделительного слоя.
В молодых листьях этот процесс идёт гораздо медленнее. Это можно объяснить образованием в делящихся клетках молодых листьев некоторых веществ, тормозящих выделение этилена (ауксинов). Стареющие листья вырабатывают этого вещества меньше, следовательно, и опадают быстрее.
Заключение
Таким образом, наблюдения показывают, что для растений умеренного климата характерны неравномерные рост и развитие, тесно связанные с временами года. В состояние покоя растение вступает постепенно, что обусловлено не только изменением длины светового дня, но и накоплением в органах и плодах растений гормонов, например, этилена, и уменьшение ауксинов у стареющих органов. В своей работе мы показали сложность процесса подготовки растений к периоду покоя, а также влияние гормонов, вырабатываемых растениями, на обмен веществ в растительном организме.
