Почему листья меняют цвет. Почему листья осенью приобретают разную расцветку. Влияние света на жизнь растений

Осень - яркий период в природе, когда лес за считанные дни меняет окраску листьев с зеленых, на желтые, красные и коричневые цвета.

Чем же объясняется буйство красок в сезон созерцания листьев? Почему одни деревья желтеют, другие - краснеют, а потом они становятся коричневого цвета.

Объяснение - в замещении хролофилла другими веществами: каротиноидами и антоцианинами. Летом у деревьев много питательных веществ, но с приходом осени этот запас постепенно уменьшается. С исчерпанием запасов прекращается синтез хлорофилла. И тогда становится заметен другие пигменты, присутствующие в листьях, но перекрываемые зелёным цветом - жёлтые и оранжевые. Это те же самые пигменты, которые обусловливают, к примеру, цвет моркови - каротиноиды.

Листья красных оттенков - результат образования антоцианов. В зелёных листьях эти пигменты отсутствуют. Они начинают образовываться в листьях некоторых видов растений после исчезновения хлорофилла. Антоцианы - те же пигменты, благодаря которым редиска, герань, роза или цветная капуста обладают своим цветом.

Яркость цвета осенних листьев зависит от погоды. Самые красивые одежды деревья надевают в солнечную сухую погоду, при температуре в 0 - 7 градусов Цельсия. Если же погода пасмурная, дождливая, то листья не горят, а окрашиваются в тусклые жёлтые оттенки или же вовсе становятся коричневыми.

С приближением зимы жёлтые и красные листья постепенно теряют пигменты. Коричневые листья, которые можно увидеть поздней осенью, с наступлением сильных холодов, после выпадения снега - это листья, в которых вообще не осталось пигментов, и стали заметны клеточные стенки.

Какого цвета листья у деревьев осенью

Листья у берёзы осенью жёлто-золотистого цвета

Листья у клёна осенью красного цвета

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Научно-исследовательская работа

КТО КРАСИТ ЛИСТЬЯ В ЗЕЛЁНЫЙ ЦВЕТ?

Выполнил:

Созыкин Федор Андреевич,

учащийся 2-Б класса

Руководитель:

Мышак Любовь Михайловна,

Учитель начальных классов

Муниципального общеобразовательного учреждения средняя общеобразовательная школа № 46 г.Твери

Введение 3

Глава 1. «Мы потому ш-шеле-стим, ш-шепчем, что солныш-шку радуемся» 5

1.1. Значение Солнца в разных культурах мира 5

1.2. Влияние света на жизнь растений 5

Глава 2. « А зеленые мы оттого, что в каждом листе полным-полно чудесных зеленых хлорофилловых зерен» 6

Глава 3. Исследовательская часть. «Крохотные хлорофилловые зерна с утра до вечера ловят свет!» 7

3.1 Методы исследования: проведение опыта, наблюдение 7

3.2 Этапы исследования 8

3.3 Результат 9

5. Заключение 9

6. Список источников и литературы 10

7. Приложение 1 11

Введение

Наверное, нет такого ребенка, который бы не задавал родителям вопрос: «А почему листья зеленые?» Однажды, готовясь к уроку окружающего мира, и я задал маме этот вопрос. Мама открыла книгу, которая называется «Почемучка», нашла главу 5 «Про зеленые леса и лесные чудеса» и прочитала мне авторскую сказку А. Дитриха и Г. Юрмина «Почему лист зеленый» . В сказке оказалось много интересной информации, и я решил проверить, что в ней правда, а что ложь.

Актуальность данной работы заключается в следующем. Я, как и героиня сказки считал, что главное в растении – это корни, они кормильцы. А листья? Какой в них прок! Разве что они красивы? Оказалось, что в зелени листьев, как говорил замечательный русский ученый Климентий Аркадьевич Тимирязев, самая сущность растительной жизни, что растение – это, прежде всего лист.

А почему лист зеленый? Эти и другие вопросы часто задают юные биологи.

Гипотеза исследования: предполагаю, что в результате исследования я узнаю ответ на поставленный вопрос: что красит листья в зеленый цвет? Узнаю о роли солнца в жизни растений.

Предмет исследования : листовая петрушка

Цель исследования: проверить информацию о роли солнечного света в жизни растений, данную в сказке и сравнить ее с научной теорией.

Основные задачи, решаемые в ходе работы над проектом:

Изучить литературу, материалы в сети Интернет, узнать у взрослых, изучить статьи по теме в журналах, газетах;

Соотнести полученную информацию с информацией из сказки;

Выяснить какую роль играет солнечный свет в жизни растений;

Провести наблюдения за развитием растения, зафиксировать результаты и сделать выводы;

Ожидаемые результаты:

1. Получение начальных знаний огородника;

2. Овладение практическими навыками выращивания листовой петрушки, создавая при этом правильные условия для развития растения;

3. Получение зрелого продукта.

Практическое значение исследования в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира и биологии в старших классах, помощь маме при выращивании культурных растений.

Глава 1.«Мы потому ш-шеле-стим, ш-шепчем, что солныш-шку радуемся»

«Мы потому ш-шеле-стим, ш-шепчем, что солныш-шку радуемся», так в сказке отвечают листья девочке Марине. Почему так ответили листья?

Тысячелетиями люди занимаются выращиванием растений. Роль Солнца для получения хорошего урожая, нашла отражение во всех древнейших культурах Европы, Азии, Африки и Америки.

Значение Солнца в разных культурах мира

Источником света на Земле является Солнце, поэтому значение Солнца для жизни на Земле человек чувствовал уже в далекие времена. Древним людям оно представлялось могучим существом, от которого зависела вся жизнь.

Наши предки славяне поклонялись богу Солнца, называли его Даждь-бог, или Ярило. Различные верования, обряды, традиции, до сих пор сохранившиеся, связаны с древними представлениями о Солнце. Например, праздник масленицы (блин – как образ Солнца), Пасхи – когда с приходом весны обновляется природа.

Древние египтяне представляли себе, что бог Солнца Ра плывет по небесной реке на своей золотой лодке.

По представлениям древних греков лучезарный Гелиос (Солнце) был сыном Зевса – верховного бога на Олимпе.

Потомки южноамериканских индейцев до сих пор проводят фестиваль поклонения солнцу.

Влияние света на жизнь растений

Солнце является очень мощным источником энергии. Растения приспособились использовать солнечную энергию, потому что это было нужно для их выживания. Знание, что для здорового зелёного цвета растений необходим солнечный свет, пришло к человечеству опытным путём. В 1817 году ученые выделили зеленый пигмент из растений и назвали его хлорофиллом.

Поглощение энергии Солнца происходит благодаря особой структуре листьев, включающей в себя клетки, которые содержат специальное вещество под названием хлорофилл.

Глава 2. «А зеленые мы оттого, что в каждом листе полным-полно чудесных зеленых хлорофилловых зерен»

Зеленый лист - великая фабрика жизни.

В клетках листа есть зеленое вещество, которое называется хлорофилл. Это пигмент растений отвечает за усвоение энергии солнечного света. Солнце – главный источник жизни. Луч солнца падает на лист. Упадет на зеленый лист солнечный луч – и «фабрика» начинает превращение воды и углекислого газа в крахмал и сахар. Нет света – и замирает работа в зернах хлорофилла.

Зеленый лист! Он вбирает в свои клетки углекислоту, а выделяет в воздух кислород, это ему нужно. А для чего? Роль хлорофилла – поставка питания для всего растения. Это вещество необходимо растению для фотосинтеза и имеет ярко-выраженный зеленый цвет. Именно с помощью хлорофилла растение поглощает углекислый газ из воздуха, а взамен отдает кислород, благодаря которому мы дышим.

Все живые существа вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ. К счастью, растения делают все наоборот, поэтому они очень важны для человека и животных, так как дают нам возможность дышать.

Пусковым механизмом для запуска этого процесса является солнечный свет. Все полученные в результате продукты используются растениями для питания.

Глава 3. Исследовательская часть. «Крохотные хлорофилловые зерна с утра до вечера ловят свет!»

И вдруг все перевернулось в моем сознании! Оказалось, не было б на земле зеленых листьев – не было бы жизни! Я решил опытным путем доказать, что именно солнечный свет окрашивает листья в зелёный цвет. То есть без солнечного света, хлорофилл в листьях не образуется.

3.1 Методы исследования: проведение опыта, наблюдение, измерение, фотографирование.

3.2 Этапы исследования .

3.3 Результат.

10.06.2016 г. высадка растений

15.06.2016 г. полив по мере необходимости

30.06.2016 г. один куст – зеленый, здоровый, другой - не вырос, стал желтого цвета.

Заключение

Действительно, без солнечного света хлорофилл в растениях не образуется.

Образование зеленого пигмента хлорофилла в растениях, полностью зависит от солнечного света. При отсутствии света, растение теряет зеленый цвет.

Следовательно, не будь Солнца, мы не смогли бы радоваться яркой зелени лугов и полей, тенистой прохладе лесов и парков. Растения не просто не были бы зелёными. Они не выросли бы. Ведь хлорофилл – главный участник процесса питания растений.

В результате моей работы, мне удалось получить ответ на поставленный вопрос, доказать, что информация в сказке соответствует действительности. Теперь я смогу рассказать одноклассникам о роли хлорофилла в жизни растений, полученные данные мне пригодятся при изучении биологии в старших классах.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

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

2. А. Дитрих, Г. Юрмин, Р. Кошурникова. Почемучка, Москва, «Педагогика- Пресс», 1993г., стр.182.

Приложение 1

Почему лист зеленый?

Как-то однажды, умаявшись, села девочка отдохнуть под старым дубом, а глаза, хоть и тоже устали, всё равно зорко смотрели вокруг, а уши слушали.

«И почему это листья такие зеленые, и о чем они всё время перешептываются?» – подумала Маринка.

– Эй, малыш-ш-ш-ш, что глядишь-шь-шь? – лопотали над ней листья. – Разве ты нас поймешь-шь-шь?

– Пойму, – решительно сказала девочка.

– Ишь-ишь какая, ишь-шь, – засмеялись листья. – Да ведь ты спишь-шь-шь!

– И вовсе не сплю, – пробормотала Маринка. – Это вам так кажется.

– Ну если не спишь-шь-шь, тогда слушай, – зашептали листья. – Мы потому ш-шеле-стим, ш-шепчем, что солныш-шку радуемся. А зеленые мы оттого, что в каждом листе полным-полно чудесных зеленых хлорофилловых зерен. Зерна так малы, что не разглядеть. И тем не менее каждое такое зернышко – как бы крохотный заводик. Спрятанные у нас, листьев, под кожицей, эти крохотные заводики готовят пищу всему дереву.

– А вот и нет, – прошептала сквозь сон Маринка. – Я знаю – дерево кормят корни.

– Несмыш-ш-шленыш-ш-ш! – наперебой зашелестели листья. – Корни само собой. Без корней тоже не прожить: они из-под земли воду высасывают, выкачивают. В той воде растворено много необходимых растениям веществ, и все-таки из того, что добывают под землей корни, не то что ствол или сук – даже малой веточки не построить. Вот потому-то и работает в листьях бессчетное множество хлорофилловых зерен. Они берут из воздуха невидимый углекислый газ. Из этого газа, воды и растворенных в ней веществ, добытых корнями, чудесные зернышки-заводики и делают строительный материал для новых веток, почек, корешков и, конечно, для самого ствола. Как не подняться новому дому без бетона и кирпича, так не вырасти и дереву без материала, который готовят зеленые зернышки-заводики.

– Ну да, вы уж скажете, – засомневалась Маринка. – Заводам, пускай даже самым маленьким, нужно электричество. Или жаркий огонь.

– Верно говоришь-шь-шь, – шелестели листья. – Заводам для работы обязательно нужна энергия: либо электричество, либо тепло, либо то и другое. Ну а нашим зеленым заводикам энергию дает солнце. Для каждого листа, для каждой травинки солнечный свет – самое главное! Крохотные хлорофилловые зерна с утра до вечера ловят свет. С его-то помощью они и соединяют различные вещества в одно чудесное – живое. Благодаря нам, листьям, а вернее, спрятанным в нас хлорофилловым зернам из маленького, слабенького ростка вырастает высоченная сосна, или капуста, или яблоня, гнущаяся под тяжестью сочных плодов, или золотая пшеница, или такой могучий дуб, как наш.

– А разве ты не знаешь, – наперебой зашумели листья, – что каменный уголь – это остатки деревьев, живших десятки миллионов лет назад? И они принялись рассказывать о растениях, шумевших на земле давным-давно, – о папоротниках и хвощах, только огромных, выше елок.

«Десятки миллионов лет! – подумала девочка. – Как же долго спало под землей пойманное солнышко, чтобы однажды вдруг проснуться, обернуться огнем и согреть ее, Маринку! Десятки миллионов лет – это ведь ужасно долго».

Над Маринкой сквозь листья поблескивало яркое солнце. Такое яркое, что пришлось зажмуриться.

– Послушайте! – сказала Маринка. – Выходит, если я ем яблоко или картошку, значит, я ем то, что приготовили за лето зеленые заводики? Значит, во мне тоже пойманное ими солнышко?

– Солныш-шко, солныш-шко, солнышко... – наперебой повторяли листья над головой девочки.

И кроме этого слова Маринка ничего не смогла различить в зеленом шелесте.

В этом году осень яркая, красивая, можно сказать «в багрец и золото одетые леса…». Поэты, наверное, не задумывались, почему желтеют и краснеют листья на деревьях. А мы попробуем объяснить это для тех, кому интересно. Вообще природа настолько загадочна, что полностью объяснить даже такие, казалось бы, простые явления, как изменение цвета листьев осенью мы, как увидите, пока полностью не можем. И здесь загадки остаются.

Итак, самое простое объяснение, известное из школьной программы, выглядит примерно так: листья осенью, когда день становится коротким и понижается температура, перестают вырабатывать зеленый пигмент хлорофилл, желтеют и опадают. Все, казалось бы понятно. Но почему, если понизить температуру до тех же 10 °С летом они не опадают? Имеет ли температура решающее значение в изменении цвета листьев? Почему листья окрашены в различные яркие цвета?

На самом деле, каждый маленький новый листочек, рожденный на березе или клене весной, уже тогда готовится к своей гибели. В основании листика существует разделительный (или «отрезающий») слой клеток, образующих капилляры, через которые поступает вода для фотосинтеза хлорофилла и через которые питательная глюкоза, которую лист вырабатывает из воды и двуокиси углерода под влиянием солнечного света, поступает в ветви и ствол. Природа так устроила, что эти каналы должны непременно перекрыться с наступлением осени. Образуется «пробка», препятствующая обмену веществ лист-ствол. Это, можно сказать, процесс «на генетическом уровне», наверное, это подобно тому, как стареет человек - с возрастом обмен веществ становится все хуже. Каналы в листе перекрываются тоже постепенно. Без воды хлорофилл вырабатываться уже не может, окраска листа меняется.

Как показали недавние исследования, за осенний парад жёлтого и золотого, следующий за исчезновением зелёного хлорофилла, отвечает всего один белок - протеаза. Белок FtsH6 относится к семейству протеаз FtsH, способных расщеплять белок мембраны хлоропластов - светопринимающий комплекс фотосистемы II (LHC II), самый распространённый мембранный белок а земле. Как только этот структурных белок расщепляется, ранее незаметные пигменты - жёлтый ксантофилл и оранжевый каротин В становятся видимыми.

В некоторых статьях, объясняющих цвет листьев осенью, на этом собственно и заканчивается объяснение окраски листьев. Говорят, что по мере потери зеленого пигмента хлорофилла становятся заметными другие пигменты (красные, желтые и т.д.), всегда присутствующие в листьях.

Это не совсем так. Если желтый и оранжевый пигменты, так называемые ксантофиллы и каротины, присутствуют в листе все лето, то пигменты красного цвета, антоцианы, образуется в некоторых листьях только с приходом осени.

Антоцианы - это мощные антиоксиданты, которые присущи многим известным овощам и фруктам, таким как свекла, красные яблоки, красный виноград. Кстати, они разрешены в качестве пищевых добавок (E163). Большое значение в синтезе антоциана имеет солнечный свет. Вы замечали, что чем осенние дни яснее, тем листья ярче?
Как образуются антоцианы? Их образование зависит от расщепления сахаров в присутствии яркого света при понижении уровня фосфата в листьях. Летом фосфата в листьях достаточно много, он нужен для расщепления сахаров, производимых хлорофиллом. Однако осенью фосфат, как и другие питательные вещества, перемещается из листьев в ствол растения. При этом изменяется процесс расщепления сахаров, что приводит к образованию антоциановых пигментов. Чем ярче свет в это время, тем больше производится антоцианов и тем более красивым получается цвет листьев. Поэтому, когда осенью солнечно и прохладно, а ночи холодные, но без заморозков, расцветка листьев обычно наиболее красочная.

Как известно все в природе имеет смысл. В чем же смысл того, что дерево тратит энергию на образование красного антоциана, если листья все равно должны скоро облететь? Думаю, что нам людям не стоит слишком обольщаться, что это только для того, чтобы доставить нам удовольствие от созерцания феерии осенних красок.

Полностью загадка не разгадана. Существует несколько гипотез. Первая в том, что образуя антиоксиданты растения пытаются хоть немного продлить жизнь осеннего листа. Красные пигменты понижают температуру замерзания жидкостей в листе и помогают растению защититься от холода. Согласно теории фотозащиты, антоцианы защищают лист от вредного воздействия света при низких температурах, в присутствии антоцианов дереву удаётся усваивать питательные вещества (особенно азот) более эффективно. Чем дольше сохраняются листья, тем больше питания накапливается на зиму.

Существует также теория аллелопатии. Аллелопатией называют свойство растений выделить органические соединения, которые тормозят развитие других растений. Американский биолог Френк Фрай (Frank Frey) выдвинул гипотезу, согласно которой деревья с большой концентрацией антоцианов в листьях отравляют почву под собой для других видов растений. Он провёл эксперимент, в котором обливал ростки сорняков экстрактом из жёлтых, зелёных и красных листьев. Семена, которые были политы экстрактом из красных листьев клёна, развивались существенно хуже.

Исследования продолжаются, и появляются новые теории, пытающиеся объяснить эту чудесную осеннюю загадку красного листа. И разгадывая подобные природные явления человек возможно сможет помочь самому себе стать здоровее и счастливее…

Цвет листьям деревьев придает особое вещество — красящее вещество или пигмент. При этом стоит помнить, что в световом пучке или солнечном свете есть все цвета радуги. При этом любые краски, без разницы природные искусственные поглощают или отражают определенные цвета. Если, например красящее вещество поглощает все цвета и при этом отражает красный, то наш глаз видит именно отраженный красный цвет, и нам кажется, что мы покрасили, например лист бумаги в красный цвет, а на самом деле мы покрыли его веществом, краской, поглотившей все цвета кроме красного.

Попробуйте прочитать абзац вверху несколько раз, пока не поймете основной принцип окрашивания всего живого и неживого в мире. В примере с живым, цвет коже людей негроидной расы придает тоже вещество, поглощающее все цвета, кроме черного цвета.

Почему листья растений зеленые.

Вот так и с осенними листьями, мы видим их зелеными пока в них много хлорофилла, он поглощает все цвета кроме зеленого или что тоже самое отражает зеленый цвет.

Свет перерабатываются пигментом — хлорофиллом в энергию, которую может использовать растение. Когда лиственные деревья готовятся к зиме, молекулы, из которых состоят их листья (молекулы хлорофилла в том числе), разрушаются и перерабатываются. Атомы (мельчайшие строительные частички любого вещества) молекул хлорофилла используются для построения новых видов молекул. А эти новые молекулы запасаются в других частях дерева.

За время своего летнего бодрствования листья на деревьях в своей листовой пластине накапливают много различных веществ. Однако осенью солнечного цвета становится недостаточно для компенсации потребностей дерева для его нормального роста и развития, хлорофилл в листьях заканчивается, теперь в них виден каротин (желтый или оранжевый пигмент). Он там был с самого начала, но был замаскирован более сильным отражающим зеленый цвет веществом – хлорофиллом. Молекулы каротина более прочные (не так легко разрушаются), чем молекулы хлорофилла, и поэтому сохраняются в листьях даже после того, как хлорофилл в них разрушился.

А вот красными и багровыми листья становятся из-за образующегося в них пигмента антоциана (он придаёт осенним листьям красные и пурпурные оттенки). Количество антоциана и каротина неодинаково в листьях . Осенний цвет листьев даже у одного и того же растения, но растущего в разных условиях будет разным.

Правда, что осенние листья - большие сластены!

Действительно при низких температурах увеличивается количество сахара в листьях . Высокое содержание сахара и обилие солнечной энергии благоприятствует накоплению в них антоциана. Вот почему после ясных, солнечных дней, сменяющихся прохладными осенними ночами, в листьях образуется пигмент антоциан , который и окрашивает их в ярко-красные и бордовые оттенки.

Мир прекрасен в своем многообразии. На планете очень много растений и деревьев. Когда мы думаем о природе, то представляем прогулку по лиственному лесу или полянке. Летом природные просторы утопают в зелени. А осенью деревья приобретают торжественный вид, облачаясь в разноцветные наряды. Попробуем разобраться почему листья желтеют?

В каждом зеленом листочке, даже самом маленьком, находится пигмент – вещество, которое поглощает свет и образует цвет растения, отвечает за его окраску. Называется это вещество хлорофилл. Благодаря ему травинка или листочек дышит, развивается, растет.

Когда деревья и кустарники начинают готовиться к зиме, необходимые вещества перемещаются в корни и сердцевину ствола. Они будут питать живой организм до весны. Ведь запасы пищи на холодный период нужны не только животным, но и растениям. Оставшаяся энергия будет использована для появления новых побегов.

Когда полезные элементы покидают листья, выработка хлорофилла прекращается. Его остатки распадаются, образуя пигменты других цветов. Одним из них является каротин – им богата морковь, поэтому она оранжевого цвета. А за пурпурный, красный цвет отвечает другой пигмент – антоцианин. Как в редиске или алой розе. Так и листочки приобретают различные оттенки желтого, оранжевого и красного цвета. Все зависит от того, какого вещества окажется больше.

Почему деревья сбрасывают листья?

Лист связан с деревом черенком, в котором находится скопление маленьких сосудиков. По ним поступает вода и полезные вещества. Но к зиме, деревьям необходимо экономить воду. А листья практической функции больше не несут. Поэтому, в целях экономии запаса воды, кустарники и деревья избавляются от листочков и они опадают. А мы наслаждаемся красотой золотой осени, чтобы весной снова порадоваться распускающимся почкам.