Аношкина Регина
ученица 1 класса КГУ «Средняя школа № 24» акимата города Усть-Каменогорска
Руководитель: учитель начальных классов Евсеева Ольга Анатольевна

                             Содержание:

Введение.

1.                 Основная часть.

1.1Фотосинтез. История фотосинтеза.

1.2 Фотосинтез в окружающем мире.

1.3 Значение фотосинтеза.

2.      Исследовательская часть.  Опыты по Д. Пристли.

2.1 Свеча и лист под колпаком.

2.2 Произведенные расчеты выделения фиалкой кислорода.

3.                На заметку.

4.                Заключение.

5.                Список литературы.

Введение:

Взрослея, мы – дети  часто задаем себе много вопросов об окружающем нас мире, потому что мы  наблюдаем  изменения,  которые происходят вокруг нас, а как ответить на волнующие нас вопросы? Для этого необходимо произвести собственные наблюдения и сделать  маленькое научное открытие, чтобы узнать для себя неизвестное и быть уверенным, что ты прав.

И я  решила заняться исследованием, чтобы узнать, что такое фотосинтез,  как сохранить растения? Почему растения зеленые?

Цель исследования: определить особенности протекания фотосинтеза, как природного процесса.

Исследования:

·        изучение научно-познавательной литературы;

·        изучение материалов Сети Интернет по данной проблеме;

·        постановка эксперимента.

Задачи:

·        узнать, что такое фотосинтез (фотосинтез – волшебный процесс);

·        познакомиться с историей открытия фотосинтеза (историческая справка);

·        узнать от чего  зависит процесс фотосинтеза (друзья и враги фотосинтеза);

·        определить  влияние природных факторов на процесс фотосинтеза (еще много интересного).

Гипотеза: если фотосинтез – биологический процесс, то он должен зависеть от природных факторов.

Новизна работы: расширились знания по предмету, с помощью эксперимента были объяснены некоторые явления, происходящие в природе, показана их значимость.

1.Основная часть.

Прочитав, значение понятия фотосинтеза  я узнал, что:

1.1 Фотосинтез – это образование на свету в листьях из

углекислого газа и воды органических соединений. Органическими

соединениями называют  питательные химические вещества. Жизнь всего

живого связана с наличием органических  соединений – белков, жиров,

углеводов. Это определение впервые  было дано в 70 годы К.А.

Тимирязевым. Само слово фотосинтез произошло от греческого «фотос» –

свет и «синтез» – соединение, то есть этот процесс происходит на свету.

Из истории фотосинтеза я узнал:

·        Фотосинтез был открыт  в конце 18 столетия. В 1771 году английский химик Джозеф Пристли проделал такой опыт. Он заключал мышь под стеклянный колпак. Через пять часов мышь погибала. Однако при наличии под колпаком ветки мяты она оставалась живой. Отсюда Пристли сделал вывод, что животные своим дыханием делают воздух непригодным для жизнедеятельности организма, а растения своим дыханием восстанавливают его, то есть делают пригодным для жизнедеятельности. Но данные опыты не всегда удавались.

·        В 1779 году голландец Ингенхуз показал, что непременным условием удачного опыта является наличие света. В 1817 г. два французских химика, Пельтье и Каванту, выделили из  листьев зеленое вещество и назвали его хлорофиллом.

·        В 1845 г. немецкий физик Роберт Майер утверждал, что зеленые растения преобразуют энергию, солнечного света в химическую энергию.

·        Тимирязев показал, что фотосинтез проходит с наибольшей интенсивностью в тех областях солнечного спектра, где находятся максимумы поглощения хлорофилла.

·        В 20 в. было установлено, что процесс фотосинтеза начинается на свету в фоторецепторах хлорофиллов, однако многие из последующих стадий могут протекать в темноте.

·        В 1941 американский биохимик Мелвин Калвин показал, что первичный процесс фотосинтеза заключается в фотолизе молекул воды, в результате чего образуются кислород и водород, идущий на восстановление диоксида углерода до органических веществ

1.2     Фотосинтез в окружающем мире:

Фотосинтез – один из самых удивительных процессов живой природы.

Усвоение растением углекислоты происходит при участии солнечной

энергии, которой нужно довольно много. Если комнатные растения не

получают ее в достаточном количестве, они начинают чахнуть и в конце

концов могут погибнуть. Участие хлорофилла в фотосинтезе объясняет,

почему растения, у которых листья по краям белые или желтые, нуждаются в

большем количестве света. Ведь зеленая часть листа у них несет как бы

двойную нагрузку, так же как и у растений с красными или темными

листьями. То же самое можно сказать о листьях, густо покрытых волосками.

Если в результате нехватки света, по-иному окрашенные листья вновь

становятся зелеными, это значит, что растение пытается производить больше

хлорофилла, чтобы как можно лучше использовать свет даже в темном месте.

Энергия солнечных лучей, интенсивно поглощаемая растениями,

содержащими  хлорофилл, обусловливает их бурный рост весной и летом,

когда света больше всего. Чем теплее, тем быстрее и легче происходит

химическая реакция превращения углекислого газа в органическое вещество.

В более темное время года, когда растениям не хватает света, их следует

переставить в прохладное место, чтобы процессы фотосинтеза и дыхания

замедлились. В процессе дыхания (диссимиляции) разлагаются органические

вещества, образовавшиеся во время ассимиляции. Процесс ускоряется по

мере возрастания температуры.

Одновременно растения выделяют кислород. Вот почему городские парки и примыкающие к городам леса называют “зелеными легкими”.

1.3 Значение фотосинтеза: Процесс фотосинтеза является основой питания всех живых существ, а также снабжает человечество топливом, волокнами и бесчисленными полезными химическими соединениями. Из диоксида углерода и воды, связанных из воздуха в ходе фотосинтеза, образуется около 90-95% сухого веса урожая. Человек использует около 7% продуктов фотосинтеза в пищу, в качестве корма для животных и в виде топлива и строительных материалов .

2. Исследовательская часть.

Опыт № 1 Д. Пристли.

Важную роль в понимании процесса фотосинтеза сыграло открытие,

совершенное английским химиком Д. Пристли в 1771г. сделано оно было

случайно.

2.1.         Свеча под колпаком.

Зажженную свечу я поставила под стеклянный, герметичный

колпак. Как известно от огня воздух становится не пригодным, ни для

дыхания, ни для горения. Свеча погасла. Потому что под колпаком нет

кислорода, зато много углекислого газа.

Пристли искал способ очищения «испорченного» воздуха и поместил под

колпак цветок в горшке. Мы же поместили под такой же колпак лист

комнатного растения.  И такую же свечу.

Она горит! Так как лист выделяет нужное количество кислорода.

Десять лет спустя ученые поняли, что растения не  просто превращают

углекислый газ в кислород, углекислый газ просто необходим растениям

для жизни, он служит для них настоящей пищей.

Воздушное питание растений называется фотосинтезом.

Вывод: Фотосинтез – процесс образования на свету с помощью

хлорофилла органических веществ из воды и углекислого газа. В этом

процессе зеленые растения улавливают энергию солнечного света и

преобразуют ее в энергию химических связей, доступную всем

организмам. Выделенный в процессе фотосинтеза кислород используется

всеми живыми существами для дыхания. Продуктивность фотосинтеза

зависит от факторов внешней среды.

Опыт №2

Мы также произвели расчет выделения кислорода фиалкой.

За сутки  с 1 квадратного метра   листовой поверхности у фиалки выделяет 4 литра кислорода.

Листики фиалки
Всего
мелкие
средние
крупные
55
фиалка
11
24
20

количество
S 1-го листа

в см2
S 1-го листа

в м2
Общая

S всех листиков
мелкие
11
5,5
0,05
0,55
средние
24
8,8
0,08
1,92
крупные
20
17,9
0,18
3,6

Общая площадь  всех листочков почти 6 квадратных метра.

Я выяснила, что за 1 сутки фиалка выделяет почти 24 литра воздуха, а за год почти 9 тысяч литров.

За 1 сутки
размер листа
выделяет О2
листья
мелкие
2,2 л

средние
7,68 л

крупные
14,4 л

Вывод:

Польза от разведения фиалок (следовательно, любых комнатных цветов) заключается в том, что:

они являются источником  выработки кислорода, который позволяет дышать всем живым организмам.

Опыт №3

Также мы провели  опыт с освещением:

Приведу в качестве примера пассифлору трехполосую. Их красно-фиолетовая окраска, изменяющаяся в зависимости от освещения, обусловлена наличием дополнительных пигментов, активно использующих все участки спектра падающего света. Кроме того, в центре каждой лопасти листа проходит серебристая полоса. Однако на ярком свету листья пассифлоры трёхполосой становятся просто зёлеными, а от полос в лучшем случае остаются отдельные серебристые крапинки. Дело в том, что серебристые полосы представляют собой ни что иное, как скопление заполненных воздухом клеток, которые в равной степени преломляют все лучи проходящего через них света. Некоторая часть их отражается, и поэтому мы их воспринимаем как серебристо-белые, а большая часть направляется внутрь листовой пластины. Другими словами, эти пустотелые клетки действуют подобно линзам, значительно повышая эффективность фотосинтеза. Понятно, что у растений с достаточной освещённостью нужда в этом приспособлении листьев отпадает, и тогда пустотелые клетки заполняются хлорофиллом.

Вывод:

Конечно, с точки зрения здоровой физиологии такие растения надо считать неполноценными. Но в практическом цветоводстве они относятся к особо декоративным, их охотно выращивают. Имея дело с подобными растениями, следует учитывать, что они гораздо капризнее своих зелёных собратьев и поэтому особенно требовательны к режиму освещения. Ведь недостаток хлорофилла в листьях в первую очередь влечёт уменьшение питания растений. Поэтому при недостаточном освещении их листья быстро теряют былую яркость и пестроту окраски, становятся блеклыми и угнетёнными.

На заметку:

·        Растения всей Земли ежегодно образуют более 100 млрд. тонн органических веществ.

·        Ежегодно растения выделяют в атмосферу около 145 млрд. тонн кислорода.

·        Затраты кислорода на дыхание человека, животных, растений компенсируются фотосинтезом.

·        Содержание кислорода в атмосфере в пределах – 21%

Заключение:

Как прекрасен наш мир весь в зелени.  Как приятно войти в лес, и глубоко с наслаждением  вдохнуть чистый воздух, воздух богатый кислородом.  Я с увлечением изучала литературу, делала опыты. И хочу поделиться  знаниями с друзьями и одноклассниками, с учителями и родителями, со всеми кому интересны ответы на вопросы «Откуда берется кислород?», «Что такое  фотосинтез?» и многие другие.

Из всего, что я узнала,   исследуя процесс фотосинтеза, ясно, что:

·        фотосинтез – особый процесс;

·        фотосинтез протекает только на свету;

·        без фотосинтеза нет жизни.

Значит,     наше будущее,  и будущее всех живущих на земной планете  зависит

•            от   растений,

•            от того, как скоро мы –  люди поймем, что наша роль в созидании, а не разрушении,

•            от того, как быстро человечество  сможет   перейти к другому типу хозяйства – «экологическому», при котором круговорот веществ в природе,  снова станет замкнутым.

Бесконтрольное могущество человека – самая большая угроза в современном  мире.

Список литературы.

1.     Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для 10-11 классов общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2003.

2.     Вилли К., Детье В. Биология. – М.: Мир, 1995.

3.     Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Козлова Т.А. Основы биологии: Книга

для самообразования. М.: Просвещение, 2000.