Защо листата променят цвета си? Защо листата се оцветяват в различни цветове през есента? Влиянието на светлината върху живота на растенията

Есента е светъл период в природата, когато гората променя цвета на листата си от зелени в жълти, червени и кафяви за броени дни.

Какво обяснява бунта от цветове по време на сезона за гледане на листа? Защо някои дървета пожълтяват, други стават червени, а след това стават кафяви.

Обяснението се крие в замяната на хлорофила с други вещества: каротеноиди и антоцианини. През лятото дърветата имат много хранителни вещества, но с настъпването на есента този запас постепенно намалява. С изчерпването на резервите синтезът на хлорофил спира. И тогава други пигменти, които присъстват в листата, но се припокриват, стават забележими зелено- жълто и оранжево. Това са същите пигменти, които определят например цвета на морковите - каротеноиди.

Листата с червени нюанси са резултат от образуването на антоцианини. Тези пигменти отсъстват в зелените листа. Те започват да се образуват в листата на някои видове растения след изчезването на хлорофила. Антоцианините са същите пигменти, които правят репички, здравец, рози или карфиолимат свой собствен цвят.

Яркостта на цвета на есенните листа зависи от времето. Дърветата носят най-красивите си дрехи в слънчево, сухо време, при температура от 0 - 7 градуса по Целзий. Ако времето е облачно и дъждовно, тогава листата не изгарят, а се превръщат в мътни жълти нюанси или дори стават кафяви.

С наближаването на зимата жълтите и червените листа постепенно губят пигментите си. Кафяви листа, които могат да се видят през късната есен, с настъпването на силни студове, след снеговалеж, са листа, в които изобщо не са останали пигменти, а клетъчните стени са станали забележими.

Какъв цвят са листата на дърветата през есента?

Листата на брезата са жълто-златисти през есента

Кленовите листа са червени през есента

Текстът на работата е публикуван без изображения и формули.
Пълна версияработата е достъпна в раздела „Работни файлове“ в PDF формат

Изследователска работа

КОЙ БОЯДИСВА ЛИСТАТА В ЗЕЛЕНО?

Завършено:

Созикин Федор Андреевич,

Ученик от 2 клас

Ръководител:

Мишак Любов Михайловна,

Учител начални класове

Средно общинско учебно заведение общообразователно училище№ 46 Твер

Въведение 3

Глава 1. „Ние шумолим и шепнем, защото се радваме на слънцето“ 5

1.1. Значението на слънцето в различните култури по света 5

1.2. Влиянието на светлината върху живота на растенията 5

Глава 2. « И ние сме зелени, защото всяко листо е пълно с прекрасни зелени хлорофилни зърна" 6

Глава 3. Изследователска част. „Мънички хлорофилни зрънца улавят светлината от сутрин до вечер!“ 7

3.1 Методи на изследване: експериментиране, наблюдение 7

3.2 Етапи на изследване 8

3.3 Резултат 9

5. Заключение 9

6. Списък на източниците и литературата 10

7. Приложение 1 11

Въведение

Вероятно няма дете, което да не зададе на родителите си въпроса: „Защо листата са зелени?“ Един ден, докато се подготвях за урок по околния свят, зададох този въпрос на майка ми. Мама отвори книга, наречена „Защо“, намери глава 5 „За зелените гори и горските чудеса“ и ми прочете авторската приказка на А. Дитрих и Г. Юрмин „Защо листът е зелен“. Приказката съдържаше много интересна информация и реших да проверя кое е истина и кое невярно.

УместностТази работа е както следва. Аз, като героинята на приказката, вярвах, че основното нещо в растението са корените, те са хранителите. Ами листата? Каква е ползата от тях? Красиви ли са? Оказа се, че в зеленината на листата, както каза прекрасният руски учен Климентий Аркадиевич Тимирязев, самата същност растителен животче растението е преди всичко лист.

Защо листата са зелени? Тези и други въпроси често си задават младите биолози.

Изследователска хипотеза:Предполагам, че в резултат на изследването ще намеря отговора на поставения въпрос: в какви цветове са листата зелен цвят? Научавам за ролята на слънцето в живота на растенията.

Предмет на изследване: листа магданоз

Цел на изследването:проверете информацията за ролята на слънчевата светлина в живота на растенията, дадена в приказката, и я сравнете с научната теория.

Основни цели,решени по време на работата по проекта:

Изучавайте литература, материали в Интернет, учете се от възрастни, изучавайте статии по темата в списания и вестници;

Свържете получената информация с информация от приказката;

Разберете каква роля играе слънчевата светлина в живота на растенията;

Провеждайте наблюдения върху развитието на растенията, записвайте резултатите и правете заключения;

Очаквани резултати:

1. Получаване на основни познания за градинар;

2. Овладяване на практически умения за отглеждане листа магданоз, докато създавате правилните условияза развитие на растенията;

3. Получаване на зрял продукт.

Практическо значение на изследванетофактът, че може да се използва в уроците по околна среда и биология в гимназията, като помага на майката при отглеждането на култивирани растения.

Глава 1. „Ние шумолим, ш-шепот, защото се радваме на слънцето.“

„Ние шумолим и шепнем, защото се радваме на слънцето“, така отговарят листата на момичето Марина в приказката. Защо листата реагираха по този начин?

Хората отглеждат растения от хиляди години. Ролята на Слънцето в получаването добра реколта, намира отражение във всички древни култури на Европа, Азия, Африка и Америка.

Значението на слънцето в различните култури по света

Източникът на светлина на Земята е Слънцето, така че човекът е усетил значението на Слънцето за живота на Земята още в древността. За древните хора изглеждаше като могъщо създание, от което зависеше целият живот.

Нашите славянски предци са почитали Бога на Слънцето, наричайки го Дажд-Бог или Ярило. Различни вярвания, ритуали и традиции, които все още са запазени, са свързани с древните представи за Слънцето. Например празникът Масленица (по дяволите - като образа на Слънцето), Великден - когато с настъпването на пролетта природата се обновява.

Древните египтяни си представяли, че богът на слънцето Ра плава по небесната река на своята златна лодка.

Според представите на древните гърци сияйният Хелиос (Слънцето) е син на Зевс - върховен богна Олимп.

Потомците на южноамериканските индианци все още провеждат фестивал на поклонение пред слънцето.

Влиянието на светлината върху живота на растенията

Слънцето е много мощен източник на енергия. Растенията се приспособиха да използват слънчева енергия, защото това беше необходимо за тяхното оцеляване. Знанието, че слънчевата светлина е необходима за здравословния зелен цвят на растенията, дойде на човечеството чрез опит. През 1817 г. учените изолират зелен пигмент от растенията и го наричат ​​хлорофил.

Усвояването на слънчевата енергия се дължи на специалната структура на листата, която включва клетки, които съдържат специално вещество, наречено хлорофил.

Глава 2. „А ние сме зелени, защото всяко листо е пълно с прекрасни зелени хлорофилни зрънца“

Зелено листо- велика фабрика на живота.

Листните клетки съдържат зелено вещество, наречено хлорофил. Този растителен пигмент е отговорен за абсорбирането на енергията на слънчевата светлина. Слънцето е основният източник на живот. Слънчев лъч пада върху листо. Слънчев лъч пада върху зелено листо - и „фабриката“ започва да превръща водата и въглеродния диоксид в нишесте и захар. Няма светлина - и работата в хлорофилните зърна замръзва.

Зелено листо! Той абсорбира въглероден диоксид в клетките си и освобождава кислород във въздуха, от което се нуждае. И за какво? Ролята на хлорофила е да доставя храна на цялото растение. Това вещество е необходимо за фотосинтезата на растението и има ясно изразен зелен цвят. Именно с помощта на хлорофил растението усвоява въглероден двуокисот въздуха, а в замяна дава кислород, благодарение на който дишаме.

Всички живи същества вдишват кислород и издишват въглероден диоксид. За щастие растенията правят обратното, така че те са много важни за хората и животните, тъй като ни дават способността да дишаме.

Спусъкът на този процес е слънчевата светлина. Всички получени продукти се използват от растенията за хранене.

Глава 3. Изследователска част. „Мънички хлорофилни зрънца улавят светлината от сутрин до вечер!“

И изведнъж всичко се обърна с главата надолу в съзнанието ми! Оказа се, че ако нямаше зелени листа на земята, нямаше да има живот! Реших емпиричнодокажете, че слънчевата светлина оцветява листата в зелено. Тоест без слънчева светлина хлорофилът не се образува в листата.

3.1 Методи на изследване: експериментиране, наблюдение, измерване, фотография.

3.2 Етапи на изследване.

3.3 Резултат.

06/10/2016 засаждане

15.06.2016 г. поливане според нуждите

30.06.2016 г. единият храст беше зелен и здрав, другият не растеше и пожълтя.

Заключение

Наистина, без слънчева светлина хлорофилът не се образува в растенията.

Образуването на зеления пигмент хлорофил в растенията зависи изцяло от слънчевата светлина. При липса на светлина растението губи зеления си цвят.

Следователно, ако не беше Слънцето, нямаше да можем да се насладим на ярката зеленина на ливадите и полетата, на сенчестата прохлада на горите и парковете. Растенията не просто не биха били зелени. Нямаше да пораснат. В крайна сметка хлорофилът е основният участник в процеса на хранене на растенията.

В резултат на моята работа успях да получа отговор на зададения въпрос и да докажа, че информацията в приказката е вярна. Сега мога да разкажа на съучениците си за ролята на хлорофила в живота на растенията; получените данни ще ми бъдат полезни, когато изучавам биология в гимназията.

СПИСЪК НА ИЗТОЧНИЦИ И ПРЕПОРЪКИ

1. http://pochemuchkin.ru/html/razd5/razd5_2.html

2. А. Дитрих, Г. Юрмин, Р. Кошурникова. "Почемучка", Москва, "Педагогика-Прес", 1993 г., стр.182.

Приложение 1

Защо листата са зелени?

Един ден, уморено, едно момиче седнало да си почине под един стар дъб, а очите й, макар и също уморени, все още гледали зорко наоколо, а ушите й слушали.

"А защо листата са толкова зелени и за какво си шепнат през цялото време?" – помисли си Маринка.

- Хей, скъпа, какво гледаш? - шумоляха листа над нея. - Ще ни разбереш ли?

— Ще разбера — каза момичето решително.

„Виж, виж, виж, виж“, засмяха се листата. - Но ти спиш!

— Изобщо не ми се спи — измърмори Маринка. - Така ти се струва.

„Е, ако не спиш, тогава слушай“, прошепнаха листата. „Ние шумолим и шепнем, защото се наслаждаваме на слънцето.“ А ние сме зелени, защото всяко листо е пълно с прекрасни зелени хлорофилни зърна. Зърната са толкова малки, че не можете да ги видите. И все пак всяко такова зърно е като малка фабрика. Скрити под кожата на нашите листа, тези малки фабрики приготвят храна за цялото дърво.

– Ама не – прошепна през съня си Маринка. "Знам, че корените хранят дървото."

- Глупаво-мамка-ш-ш-ш! – листата шумоляха надпреварващо. - Корени разбира се. Не можете да живеете и без корени: те изсмукват вода от земята и я изпомпват. Много вещества, необходими за растенията, са разтворени в тази вода и въпреки това от корените, които се добиват под земята, да не говорим за ствол или клон, не можете дори да построите малък клон. Ето защо в листата работят безброй хлорофилни зърна. Те вземат невидим въглероден диоксид от въздуха. От този газ, водата и разтворените в нея вещества, извлечени от корените, се правят чудесни растения за семена строителни материализа нови клони, пъпки, корени и, разбира се, за самия ствол. Точно както една нова къща не може да расте без бетон и тухли, така едно дърво не може да расте без материала, който приготвят зелените растения.

— Ами да, разбира се — усъмни се Маринка. – Заводите, дори и най-малките, имат нужда от електричество. Или горещ огън.

„Прав си“, прошумоляха листата. – Фабриките определено се нуждаят от енергия, за да работят: или електричество, или топлина, или и двете. Е, слънцето дава енергия на нашите зелени фабрики. За всяко листо, за всяко стръкче трева слънчевата светлина е най-важното нещо! Малки зърна хлорофил улавят светлина от сутрин до вечер. С негова помощ те съчетават различни вещества в едно чудесно нещо – живота. Благодарение на нас от листата, или по-скоро скритите в нас хлорофилни зрънца, израства висок бор, или зеле, или ябълково дърво, огъващо се под тежестта на сочни плодове, или златно жито, или такъв могъщ дъб. малък, слаб кълн.

„Не знаете ли“, шумоляха листата, надпреварвайки се едно с друго, „че въглищата са останки от дървета, живели преди десетки милиони години?“ И те започнаха да говорят за растения, които шумоляха по земята преди много време - за папрати и хвощ, само огромни, по-високи от ели.

„Десетки милиони години! – помисли си момичето. - Колко дълго е спало под земята заклещеното слънце, за да се събуди един ден внезапно, да се превърне в огън и да я стопли, Маринка! Десетки милиони години са ужасно много време.“

Яркото слънце грееше през листата над Маринка. Толкова ярко, че трябваше да затворя очи.

- Слушам! – каза Маринка. – Излиза, че ако ям ябълка или картоф, значи ям това, което зелените фабрики са приготвили през лятото? Значи имам и слънцето, което са уловили в мен?

„Слънчице, слънчице, слънчице...“ – надпреварваха се листата над главата на момичето.

И освен тази дума Маринка не можа да различи нищо в зеленото шумолене.

Тази година есента е ярка, красива, може да се каже „горите са облечени в червено и злато...“. Вероятно поетите не са мислили защо листата на дърветата стават жълти и червени. И ние ще се опитаме да обясним това на тези, които се интересуват. Като цяло природата е толкова загадъчна, че, както ще видите, все още не можем да обясним напълно дори такива на пръв поглед прости явления като промяната в цвета на листата през есента. И тук мистериите остават.

И така, най-простото обяснение, известно от училищна програма, изглежда по следния начин: листата през есента, когато дните станат къси и температурата падне, спират да произвеждат зеления пигмент хлорофил, пожълтяват и падат. Всичко изглеждаше ясно. Но защо, ако температурата се понижи до същите 10 °C през лятото, те не падат? Температурата играе ли решаваща роля за промяната на цвета на листата? Защо листата са оцветени по различен начин? ярки цветове?

Всъщност всяко малко ново листо, родено на бреза или кленово дърво през пролетта, вече се подготвя за смъртта си. В основата на листата има разделителен (или „режещ“) слой от клетки, които образуват капиляри, през които навлиза водата за фотосинтезата на хлорофила и през които хранителната глюкоза, която листата произвежда от вода и въглероден диоксид под въздействието на слънчева светлина , влиза в клоните и ствола. Природата го е подредила по такъв начин, че тези канали със сигурност трябва да се затворят с настъпването на есента. Образува се „запушалка“, която предотвратява метаболизма лист-стъбло. Това, може да се каже, е процес „на генетично ниво“; вероятно е подобно на това как човек остарява - с възрастта метаболизмът се влошава. Каналите в листа също се застъпват постепенно. Без вода хлорофилът вече не може да се произвежда и цветът на листата се променя.

Последните проучвания показват, че само един протеин, протеаза, е отговорен за есенния парад на жълто и златно, който следва изчезването на зеления хлорофил. Протеинът FtsH6 принадлежи към семейството на FtsH протеази, способни да разцепват протеина на мембраната на хлоропластите - комплексът за приемане на светлина на фотосистема II (LHC II), най-разпространеният мембранен протеини земята. След като този структурен протеин се разгради, невидимите преди пигменти жълт ксантофил и оранжев каротин B стават видими.

В някои статии, обясняващи цвета на листата през есента, това е мястото, където всъщност свършва обяснението на цвета на листата. Твърди се, че тъй като зеленият пигмент хлорофил се губи, други пигменти (червено, жълто и т.н.), винаги присъстващи в листата, стават забележими.

Това не е съвсем вярно. Ако жълтите и оранжевите пигменти, така наречените ксантофили и каротини, присъстват в листата през цялото лято, тогава червените пигменти, антоцианините, се образуват в някои листа едва с настъпването на есента.

Антоцианините са мощни антиоксиданти, които се намират в много добре познати зеленчуци и плодове, като цвекло, червени ябълки и червено грозде. Между другото, те са разрешени като Хранителни добавки(Е163). Голямо значениев синтеза на антоцианин има слънчева светлина. Забелязали ли сте, че колкото по-ясни са есенните дни, толкова по-ярки са листата?
Как се образуват антоцианините? Образуването им зависи от разграждането на захарите при наличие на ярка светлина, когато нивото на фосфат в листата намалява. През лятото в листата има доста голямо количество фосфат, който е необходим за разграждането на захарите, произведени от хлорофила. Въпреки това, през есента фосфат, като други хранителни вещества, се движи от листата към ствола на растението. В същото време процесът на разграждане на захарите се променя, което води до образуването на антоцианови пигменти. Колкото по-ярка е светлината по това време, толкова повече антоцианини се произвеждат и толкова по-красив е цветът на листата. Ето защо, когато е слънчево и хладно през есента и нощите са студени, но не мразовити, цветовете на листата обикновено са най-цветни.

Както знаете, всичко в природата има смисъл. Какъв е смисълът едно дърво да изразходва енергия за производство на червен антоцианин, ако така или иначе листата му скоро ще окапят? Мисля, че хората не бива да се заблуждаваме много, че това е само за да ни достави удоволствие от съзерцаването на феерията от есенни багри.

Мистерията не е напълно разгадана. Има няколко хипотези. Първият е, че чрез образуването на антиоксиданти растенията се опитват поне малко да удължат живота на есенния лист. Червените пигменти понижават точката на замръзване на течностите в листата и помагат на растението да се защити от студа. Според теорията за фотозащита антоцианините предпазват листата от вредни ефектисветлина при ниски температури, в присъствието на антоцианини, дървото успява да абсорбира хранителни вещества (особено азот) по-ефективно. Колкото по-дълго се съхраняват листата, толкова повече храна се съхранява за зимата.

Има и теория за алелопатията. Алелопатията е способността на растенията да отделят секрети органични съединения, които потискат развитието на други растения. Американският биолог Франк Фрей изложи хипотеза, според която дървета с висока концентрация на антоцианини в листата си отравят почвата под тях за други видове растения. Той провежда експеримент, при който облива кълновете на плевелите с екстракт от жълти, зелени и червени листа. Семената, напоени с екстракт от червени кленови листа, се развиват значително по-зле.

Изследванията продължават и се появяват нови теории, които се опитват да обяснят тази прекрасна есенна мистерия на червените листа. И чрез разрешаването на подобни природни феномени човек може да си помогне да стане по-здрав и по-щастлив...

Цветът на листата на дърветата се придава от специално вещество - багрило или пигмент. Струва си да запомните, че в лъч светлина или слънчева светлина има всички цветове на дъгата. Освен това всяка боя, независимо естествена или изкуствена, абсорбира или отразява определени цветове. Ако например оцветител абсорбира всички цветове и в същото време отразява червено, тогава нашето око вижда точно отразения червен цвят и ни се струва, че сме боядисали например лист хартия в червено, но всъщност покрихме го с вещество, боя, която поглъщаше всички цветове освен червения.

Опитайте се да прочетете параграфа по-горе няколко пъти, докато разберете основния принцип за оцветяване на всичко живо и неживо в света. В примера с живите цветът на кожата на хората от негроидната раса също се дава от вещество, което абсорбира всички цветове с изключение на черното.

Защо листата на растенията са зелени?

Същото е и с есенните листа, ние ги виждаме зелени, стига да имат много хлорофил, той абсорбира всички цветове с изключение на зеленото или което също отразява зеления цвят.

Светлината се преработва от пигмента хлорофил в енергия, която растението може да използва. Кога широколистни дърветаДокато се подготвят за зимата, молекулите, които изграждат листата им (включително молекулите на хлорофила), се разграждат и рециклират. Атомите (най-малките градивни елементи на всяко вещество) на молекулите на хлорофила се използват за изграждане на нови видове молекули. И тези нови молекули се съхраняват в други части на дървото.

По време на лятната си будност листата на дърветата натрупват много различни вещества в листните си остриета. въпреки това През есента слънчевият цвят не е достатъченза да компенсира нуждите на дървото за нормалния му растеж и развитие, хлорофилът в листата свършва и в тях вече се вижда каротин (жълт или оранжев пигмент). То беше там от самото начало, но беше маскирано от по-силно отразяващо зеленото вещество - хлорофил. Молекулите на каротина са по-силни (не толкова лесно се разрушават) от молекулите на хлорофила и следователно остават в листата дори след като хлорофилът в тях е унищожен.

И тук листата стават червени и лилави поради образуването наАнтоцианинов пигмент (придава на есенните листа техните червени и лилави нюанси). Количеството антоцианин и каротин варира в листата. Есенен цвятлиста дори от същото растение, но растящи в различни условияще бъде различно.

Вярно е, че есенните листа са много любители на сладкото!

Наистина ли при ниски температури количеството захар в листата се увеличава. Високо съдържаниезахар и изобилието от слънчева енергия благоприятства натрупването на антоцианин в тях. Ето защо след ясно слънчеви дни, отстъпвайки място на прохладните есенни нощи, Антоцианиновият пигмент се образува в листата, който ги оцветява в яркочервени и бордо нюанси.

Светът е красив в своето многообразие. На планетата има много растения и дървета. Когато мислим за природата, си представяме разходка през широколистна гора или поляна. През лятото природните пространства са заобиколени от зеленина. А през есента дърветата придобиват тържествен вид, обличайки многоцветни тоалети. Нека се опитаме да разберем защо листата пожълтяват?

Всяко зелено листо, дори и най-малкото, съдържа пигмент - вещество, което абсорбира светлината и формира цвета на растението и отговаря за цвета му. Това вещество се нарича хлорофил. Благодарение на него стръкче трева или лист диша, развива се и расте.

Когато дърветата и храстите започнат да се подготвят за зимата, необходими веществапреминете към корените и сърцевината на багажника. Те ще хранят живия организъм до пролетта. В края на краищата хранителните запаси са студен периодса необходими не само на животните, но и на растенията. Останалата енергия ще се използва за производство на нови издънки.

Когато полезните елементи напуснат листата, производството на хлорофил спира. Остатъците му се разпадат, образувайки пигменти с други цветове. Един от тях е каротинът – морковите са богати на него, така че оранжев цвят. И още един пигмент отговаря за лилавия, червения цвят – антоцианинът. Като репичка или алена роза. Така листата придобиват различни нюанси на жълто, оранжево и червено. Всичко зависи от това кое вещество е повече.

Защо дърветата хвърлят листата си?

Листът е свързан с дървото чрез дръжка, в която има сноп от малки съдове. Те пренасят вода и хранителни вещества. Но през зимата дърветата трябва да пестят вода. И листата вече не изпълняват никаква практическа функция. Затова, за да пестят вода, храстите и дърветата се освобождават от листата си и те окапват. И се наслаждаваме на красотата на златната есен, за да можем през пролетта отново да се радваме на разцъфналите пъпки.