Влияние химических веществ на рост растений доклад 6 класс

Обновлено: 01.05.2024

3 Цель - изучение влияния химических веществ на рост растений. Задачи: изучение имеющейся литературы по данному вопросу; изучение имеющейся литературы по данному вопросу; изучение влияния некоторых химических веществ на растения (на примере лука). изучение влияния некоторых химических веществ на растения (на примере лука).

4 Объект исследования: лук. Предмет исследования: влияние химических веществ на растения.

5 Методика проведения эксперимента

6 Для определения влияния химических веществ были взяты: сернокислое железо Fe 2 (SO 4 ) 3

7 сернокислый никель NiSO 4 ·6H 2 O

8 перманганат калия KMnO 4

9 Для изучения влияния химических веществ было сделано 4 пробы: 1 – сернокислый никель 1 – сернокислый никель 2 – сернокислое железо 2 – сернокислое железо 3 – контрольный образец (без добавления химических веществ) 3 – контрольный образец (без добавления химических веществ) 4 – перманганат калия 4 – перманганат калия

10 Результаты собственных исследований и их анализ

11 Сюрприз внутри… Контрольный образец (3) имел ровные светлые клетки без признаков какой-либо деформации. Контрольный образец (3) имел ровные светлые клетки без признаков какой-либо деформации.

12 Сюрприз внутри… Клетки лука из опытного образца с добавлением сернокислого железа (2) имели ровную структуру, однако их цитоплазма была темно окрашена.

13 Сюрприз внутри… Клетки лука из опытного образца с добавлением сернокислого никеля (1) были деформированы, и их практически невозможно было рассмотреть.

14 Сюрприз внутри… Клетки лука из опытного образца с добавлением перманганата калия (4) приобрели синюю окраску. Клетки имели ровную структуру.

15 Выводы Избыток сернокислого железа окрашивает клетки в темный цвет и замедляет рост корневой системы. Избыток сернокислого железа окрашивает клетки в темный цвет и замедляет рост корневой системы. Аналогично влияет перманганат калия. Аналогично влияет перманганат калия. Избыток сернокислого никеля разрушает клетки растения и прекращает его рост. Избыток сернокислого никеля разрушает клетки растения и прекращает его рост.

16 Спасибо за внимание! - Не экспериментируйте на своих комнатных растениях..

17 Список литературы 1. Безель В.С., Жуйкова Т.В. Химическое загрязнение среды: вынос химических элементов надземной фитомассой травянистой растительности // Экология. – – 4. – С Добролюбский О.К. Микроэлементы и жизнь. – М., Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. – Киев: Наукова думка, – 248 с. 4. Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда. – М.: Наука, – 126 с. 5. Солярникова З.Н. Древесно-кустарниковые растения в условиях шинного производства // Интродукция и экспериментальная экология растений: Сб. статей. – Днепропетровск: Наука, – С Школьник М.Я., Макарова Н.А. Микроэлементы в сельском хозяйстве. – М., 1957.

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

Растительный организм состоит из множества клеток. Клетки представляют основные биологические единицы в строении тела растений. Во всех клетках происходят важнейшие жизненные процессы, и прежде всего процесс обмена веществ. Различные клетки приспособлены к различным видам жизнедеятельности. Однако, растение не простая совокупность клеток. Все клетки, ткани и органы тесно связаны между собой и составляют единое целое. Разные клетки специализированы в разных направлениях, они не могут жить без других клеток. Например, клетки корня не могли бы жить без зелёных клеток мякоти листа. Важную роль в жизни растений играет минеральное питание, осуществляемое корнем растения. Недостаток или избыток любого химического элемента в питании растений отрицательно сказывается на его росте и развитии. Целью моей работы стало исследование влияния химических веществ на рост растений.

Для решения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

изучение литературы по данному вопросу;

изучение влияния некоторых химических веществ на растения (на примере лука).

Была сформулирована гипотеза исследования – некоторые химические вещества могут негативно повлиять на рост и развитие растений

Глава I. Обзор литературы

Роль растений в природе и жизни человека

Представим, что на свете не осталось ни одного растения. Что же тогда случится? То, что не красиво будет, - это полбеды. А вот то, что без растений мы не сможем жить – это действительно очень плохо. Ведь у растений есть один очень важный секрет!

В листьях растений происходят удивительные превращения. Вода, солнечный свет и углекислый газ – тот, который мы выдыхаем, превращаются в кислород и органические вещества. Кислород необходим нам и всем живым существам для дыхания, а органические вещества – для питания. Так, что можно сказать, что в растениях находится настоящая химическая лаборатория по производству жизненно необходимых веществ. Кроме того, выделяемый растениями кислород поддерживает озоновый слой атмосферы. Он защищает всё живое на Земле от губительного воздействия коротковолновых ультрафиолетовых лучей.

Растения играют важную роль в нашей жизни, участвуя в пищевых экологических цепочках, являясь производителями кислорода воздуха, выполняя средозащитные функции. Поэтому особенно важно знать, как реагируют растения на разные химические вещества.

Влияние различных химических веществ на живые организм

Химические вещества состоят из элементов. Минеральные элементы играют большую роль в обмене веществ растений, а также химических свойств цитоплазмы клетки. Нормальное развитие, рост не могут быть без минеральных элементов. Все питательные элементы делятся на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относят те, которые содержатся в растениях в значительных количествах это углерод, кислород, водород, азот,

фосфор, калий, сера, магний и железо. К микроэлементам относят те, которые содержатся в растениях в очень незначительных количествах, это бор, медь, цинк, молибден, марганец, кобальт и др.

Все растения не могут нормально развиваться без этих элементов, так как они входят в состав важнейших ферментов, витаминов, гормонов и других физиологически активных соединений, играющих большую роль в жизни растений. Макроэлементы регулируют рост вегетативной массы и определяют величину и качество урожая, активизируют рост корневой системы, усиливают образование сахаров и их передвижение их по тканям растений; микроэлементы участвуют в процессах синтеза белков, углеводов, жиров, витаминов. Под их влиянием увеличивается содержание хлорофилла в листьях, улучшается процесс фотосинтеза. Исключительно важную роль играют микроэлементы в процессах оплодотворения. Они положительно влияют на развитие семян и их посевные качества. Под их воздействием растения становятся более устойчивыми к неблагоприятным условиям, засухе, поражению болезнями, вредителями и др.

Некоторые элементы, например бор, медь, цинк необходимы в незначительных количествах, в более высоких концентрациях очень ядовиты. Токсическое действие на растение оказывает избыточное содержание в почве марганца. Вредное влияние этого элемента усиливается на кислых (песчаных, супесчаных, торфяных), а также уплотненных или избыточно увлажненных почвах, содержащих мало подвижных соединений фосфора, кальция. Недостаток этих элемента усиливает поступление марганца в растение и его вредное воздействие на ткани. На картофеле это проявляется в виде коричневой пятнистости на стеблях и черешках листьев, стебли и черешки становятся водянистыми, ломкими. Ботва преждевременно засыхает. Параллельно с вредным влиянием марганца на растении могут

проявляться также и признаки голодания от недостатка молибдена и магния, поступление которых в растение, в этом случае резко ослабевает.

Долгое время не удавалось установить роль йода в обмене веществ растений. Известно, что овощи и грибы им более богаты, чем фрукты. Причем йода больше в надземных частях растений, чем в корнях. Наземные растения содержат в несколько раз меньше йода, чем морские, в которых он достигает 8800 мг/кг сухой массы. Для сравнения в капусте, например, может накапливаться йода от 0,07 до 10 мг на кг сухого вещества. Какова же роль йода в жизни растений? Оказалось, что в низких концентрациях йод стимулирует рост растений и улучшает качество урожая. Происходит это за счет того, что йод оказывает влияние на азотный обмен, в частности на соотношение белкового и небелкового азота и регулирует активность некоторых ферментов. Используя стимулирующие свойства, раствором йодистого калия (0,02%) обрабатывают семена перед посевом. Содержание натрия в организме растений составляет в среднем 0,02 % (по массе). Натрий важен для транспорта веществ через мембраны, входит в так называемый натрий-калиевый насос (Na + /K + ). Натрий регулирует транспорт углеводов в растении. Хорошая обеспеченность растений натрием повышает их зимостойкость. При его недостатке замедляется образование хлорофилла. Натрий входит в состав поваренной соли, которая негативно сказывается на жизни растительной клетки. Под действием раствора поваренной соли наблюдается плазмолиз клетки (приложение). Плазмолиз – отделение пристеночного слоя цитоплазмы от клеточной оболочки растительной клетки. Растворы солей или сахаров высокой концентрации не проникают в цитоплазму, а оттягивают из нее воду. Плазмолиз обычно обратим. Если клетку переместить из солевого раствора в воду, то она снова энергично будет поглощаться клеткой и цитоплазма станет занимать первоначальное положение.

Глава II. Методика проведения эксперимента

Исследования проводились в 2015 г. Для работы мне понадобился репчатый лук, чтобы его прорастить, и в дальнейшем подкармливать химическими веществами. Для определения влияния химических веществ были выбраны наиболее доступные вещества, которые встречаются в домашних условиях: поваренная соль, марганцовка (перманганат калия), йод.

Для изучения влияния химических веществ было сделано 5 проб, которые подкармливались разными химическими веществами 2 раза в неделю (рис. 1):

№1 – контрольный образец (водопроводная вода, без добавления химических веществ)

№3 – раствора перманганата калия

№4 – раствор поваренной соли

№5 – раствор йода

После наблюдения за развитием корневой системы, опытные образцы были препарированы, полученные срезы рассмотрены под цифровым микроскопом, и сделаны снимки.

Глава III. Результаты собственных исследований и их анализ

В ходе исследования я установила, что в пробах с добавлением перманганата калия и поваренной соли корневая система в течение трех недель развивалась слабо. Самая мощная корневая система была в контрольном образце №1 без добавления химических веществ (рис. 2). Следует обратить внимание на образец №5 раствор йода. У растения лука репчатого, хорошо выражены не только корни, но и листья. Во время опыта я наблюдала интенсивное развитие листьев со второй недели.

Рассматривая клетки лука под микроскопом были получены следующие результаты:

Контрольный образец №1имел ровные светлые клетки без признаков какой-либо деформации (рис.3)

Образец №2, святая вода, имел ровные клетки без признаков какой либо деформации, но по сравнению с клетками контрольного образца размер клеток был меньше (рис.4)

Клетки лука из опытного образца с добавлением перманганата калия №3 приобрели оттенок синего цвета. Клетки имели ровную структуру (рис.5)

В образце №4 с добавлением поваренной соли наблюдается плазмолиз - пристеночного слоя цитоплазмы отделяется от клеточной оболочки растительной клетки (рис. 6)

Образец № 5 с добавление йода имел ровные светлые клетки без признаков деформации, подобно клеткам контрольного образца (рис.7)

Заключение

В результате работы было установлено, что некоторые химические вещества могут накапливаться в клетках растений и негативно влиять на их рост и развитие, таким образом, выдвинутая гипотеза подтвердилась. Избыток перманганата калия окрашивает клетки в более тёмный цвет и замедляет рост корневой системы. Избыток поваренной соли разрушает клетки растения и прекращает его рост.

По изученным источникам литературы, я опытным путём подтвердила стимулирующее влияние йода на рост растений.

Список литературы

Артамонов В.И. Занимательная физиология растений – М.:Агропромиздат,1991.

Добролюбский О.К. Микроэлементы и жизнь. – М., 1996.

Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. – Киев: Наукова думка, 1998.

Орлова А.Н. От азота до урожая. – М.: Просвещение, 1997

Школьник М.Я., Макарова Н.А. Микроэлементы в сельском хозяйстве. – М., 1957.

Исследовательская работа и презентация к ней по теме "Влияние химических веществ на рост и развитие растений" знакомит аудиторию обучающихся с негативным влиянием загрязняющих веществ на представителей растений разных семейств.

Вложение	Размер
issled_rabota_ignatevoy_v.docx	1.43 МБ
vliyanie_himicheskih_veshchestv_na_rost_rasteniy_1.pptx	1.23 МБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Влияние химических веществ на рост и развитие растений. Выполнила: Игнатьева Виктория, ученица 6 класса Руководитель: Путина Ю.К., учитель биологии и химии Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение «Нижнесанарская средняя общеобразовательная школа Троицкого муниципального района Челябинской области 2017 г.

Цель: изучение влияния химических веществ на рост и развитие растений. Задачи: Изучить имеющуюся литературу по данному вопросу; Познакомиться с доступными методиками для исследования влияния химических веществ на рост и развитие растений. Сделать вывод о влиянии химических веществ на основании собственных исследований. Разработать рекомендации по улучшению условий для выращивания культурных растений. Гипотеза: Мы предполагаем, что химические вещества будут негативно влиять на рост и развитие растений.

Объект исследования: Лук репчатый, Фасоль обыкновенная Предмет исследования: влияние химических веществ на растения.

Методика взятия проб химических веществ

Для изучения влияния химических веществ было взято 6 проб: №1 - сернокислая медь CuSO4*5H2O №2 - сернокислый цинк ZnSO4*7H2O №3- -сернокислое железо FeSO4*7H2O №4 -перманганат калия KMnO4 №5 - сернокислый свинец PbSO4 №6 – контрольный образец (без добавления химических веществ)

Результаты исследования контрольных образцов Контрольный образец №6 (луковица лука репчатого) развитие протекает интенсивно с образованием множества придаточных корней) Контрольный образец №6 (растение Фасоль) –рост и развитие проходит в пределах нормы

Результаты исследования пробных образцов при воздействии сернокислой меди Образец №1 Появление небольшого числа корешков, рост их вскоре прекращается, они темнеют. Образец №1У растения после добавления раствора сульфата меди сразу же произошло скручивание листьев, растение погибло к концу 1-ой недели опыта

Результаты исследования пробных образцов при воздействии сернокислого цинка Образец №2 Появление большого числа корешков, рост их незначителен . Образец №2 У растения после добавления раствора сульфата цинка листья развивались обычно в течение первой недели опытов, затем с увеличением концентрации раствора листья пожелтели, свернулись

Результаты исследования пробных образцов при воздействии сернокислого железа Образец №3 Появление небольшого числа корешков, рост их вскоре прекращается, они темнеют. Образец №3.у растения развились три листа, но затем они стали скручиваться и желтеть

Результаты исследования пробных образцов при воздействии перманганата калия Образец №4 Луковица с добавлением раствора перманганата калия (№4) развивалась слабо, корешки 1-2 мм , затем рост прекратился Образец №4 Растение потеряло 3 лист на 4 день ,затем остальные засохли

Результаты исследования пробных образцов при воздействии сернокислого свинца Образец №5 Луковица имела достаточное количество корешков, но маленьких размеров. Растение фасоль имело крупные листья, но бледного цвета, которые в конце 2 недели тоже слегка скрутились

Контрольный образец (№6) имел ровные светлые клетки без признаков какой-либо деформации.

Клетки лука из опытного образца с добавлением сернокислого железа (№3) имели ровную структуру, однако их цитоплазма была темно окрашена .

Клетки лука из опытного образца с добавлением перманганата калия (№4) приобрели синюю окраску. Клетки имели ровную структуру.

Выводы: Избыток сернокислого железа окрашивает клетки в темный цвет и замедляет рост корневой системы. Аналогично влияет перманганат калия. Избыток сернокислой меди разрушает клетки растения и прекращает его рост.

Велико значение зеленых растений в природе, они оздоровляют воздух, обогащают его кислородом, необходимым для дыхания всех живых существ, и очищают от углекислого газа. Для того что бы растения нормально росли и развивались, нужны благоприятные условия внешней среды. Необходимые условия – тепло, воздух, вода, питание, свет. Из-за загрязнения окружающей среды вредные соединения проникают в почву и из неё всасываются корнями, что негативно сказывается на состоянии и росте представителей флоры. Однако люди не всегда осознают, насколько опасными могут быть продукты, произведенные на загрязненных территориях. В этом заключается актуальность данной работы.
В данном исследовании изучено влияние химических веществ на рост и развитие растений.

Оценить 2728 0

Исследовательский проект по теме:

«Влияние химических веществ

Работу выполнила: ученица 9б класса

Чараева Светлана Александровна, учитель химии

Русакова Елена Витальевна

Глава I .Теоретическая часть……………………………………………6

1.1 История исследования………………………………………………6

1.2 Растения в условиях загрязнения окружающей среды……………6

1.3 Влияние различных химических веществ на живые организмы…8

Глава II . Экспериментальная часть…………..…………………………11

2.1.Описание эксперимента……………………………………………. 12

2.2. Результаты исследования………………………………………….. 13

2.3. Микроскопическое исследование……………………………….. 14

Обоснование выбора темы проекта и ее актуальность

Велико значение зеленых растений в природе, они оздоровляют воздух, обогащают его кислородом, необходимым для дыхания всех живых существ, и очищают от углекислого газа. Для того что бы растения нормально росли и развивались, нужны благоприятные условия внешней среды. Необходимые условия – тепло, воздух, вода, питание, свет. Из-за загрязнения окружающей среды вредные соединения проникают в почву и из неё всасываются корнями, что негативно сказывается на состоянии и росте представителей флоры. Рассмотрим влияние некоторых факторов на рост растений под воздействием химических веществ.

Одним из наиболее опасных видов химического загрязнения природной среды является загрязнение тяжелыми металлами, к числу которых относятся железо, цинк, никель, свинец, медь и хром. Многие тяжёлые металлы, такие как железо, медь, цинк, молибден, участвуют в биологических процессах и в определенных количествах являются необходимыми для функционирования растений, животных и человека микроэлементами. С другой стороны, тяжёлые металлы и их соединения могут оказывать вредное воздействие на организм человека, способны накапливаться в тканях, вызывая ряд заболеваний. Не имеющие полезной роли в биологических процессах металлы, такие как свинец и ртуть, определяются как токсичные металлы.

Среди разнообразных загрязняющих веществ тяжёлые металлы (в том числе ртуть, свинец, кадмий, цинк) и их соединения выделяются распространенностью, высокой токсичностью, многие из них — также способностью к накоплению в живых организмах. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистительные мероприятия, содержание соединений тяжёлых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Они также поступают в окружающую среду с бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий. Многие металлы образуют стойкие органические соединения, хорошая растворимость этих комплексов способствует миграции тяжёлых металлов в природных водах.

Однако люди не всегда осознают, насколько опасными могут быть продукты, произведенные на загрязненных территориях.

Цель работы: изучить влияние химических веществ на рост и развитие растений.

Изучить имеющуюся литературу по данному вопросу.

Познакомиться с доступными методиками для исследования влияния химических веществ на рост и развитие растений.

Сделать вывод о влиянии химических веществ на основе собственных исследований.

Объект исследования: однолетнее травянистое растение Овес посевной.

Предмет исследования: влияние химических веществ на растения.

Гипотеза исследования: некоторые химические вещества могут негативно влиять на рост и развитие растений.

Методы, используемые для работы:

работа с микроскопом,

Растворы :

Хлорид железа (1% и 0,5%)

Сульфат никеля (1% и 0,5%)

Перманганат калия (1% и 0,5%)

Контрольный образец ( вода )

Глава I . Теоретическая часть

1.1. История исследования

1.2. Растения в условиях химического загрязнения окружающей среды

Участвуя в пищевых экологических цепочках, являясь производителями кислорода воздуха, выполняя средозащитные функции, растения играют важную роль в нашей жизни. Деятельность человека, технический прогресс не всегда оказывает положительное влияние на окружающую среду. Поэтому особенно важно знать, как реагируют растения на химическое загрязнение среды.

Повышенное содержание в почве и воздухе химических веществ приводит к гибели растений, снижению фитомассы, прироста, продуктивности, формированию аномальных биоморф, сокращению сроков вегетации, изменениям количественного состава химических элементов растений, изменению видового состава, сокращению числа видов и др. Поэтому роль растений в формировании экосистем особо важна при химическом загрязнении окружающей среды.

При повышенном содержании металлов и тяжелых металлов в почве и воздушном пространстве растения начинаю аккумулировать их в вегетативных и генеративных органах. Растения разных видов по-разному реагируют на увеличения токсических веществ. Однако с увеличением токсической нагрузки видовые различия в накоплении химических элементов в тканях большинства видов растений закономерно уменьшаются. [1, стр.260]

Как правило, в условиях токсического действия загрязнителей в растительных организмах, в той или иной степени, протекают приспособительные реакции.

В условиях промышленного загрязнения воздуха древесным листопадным видам присуще сокращение срока жизни листьев и ускорение цикла сезонного развития [6, стр.56] Растения в большинстве случаев снижают продуктивность. У древесных растений это может выражаться в снижении прироста [4, стр.241]), уменьшении пыльцы, ухудшении ее свойств, а также в снижении плодоношения и качества семян [5, стр.120]. Тормозятся ростовые процессы, значительно изменяется развитие растений: сдвигается цветение, сокращается вегетационный период, происходит преждевременный листопад.

Под влиянием токсических газов листовая пластинка в большей или меньшей степени обезвоживается. Оводненность листьев растений, произрастающих в условиях высокой загрязненности воздуха, обычно на 10-15% ниже по сравнению с растениями, находящимися в чистой атмосфере.

В условиях загрязнения атмосферы промышленными выбросами толерантность растений обеспечивают наряду с другими те особенности строения всех тканей листа, которые препятствуют проникновению и распространению в них газов, а именно ксероморфизм, проявляющийся в утолщении эпидермиса, усилении его кутикулой и восковым налетом, опушением, а также в плотном расположении внутренних тканей листа, ведущим к сокращению вентилируемости. Негативное влияние тяжелых металлов на растительный покров можно рассматривать как в плане их фитотоксичности, так и в плане миграции этих элементов на более высокие трофические уровни экосистем.

1.3. Влияние различных химических веществ на живые организмы

Железо: (Fe от лат. Ferrum ) — элемент восьмой группы (по старой классификации — побочной подгруппы восьмой группы) четвёртого периода в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Один из самых распространённых в земной коре металлов: второе место после алюминия .

Простое вещество железо — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит , а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе .

В природе железо редко встречается в чистом виде, чаще всего оно встречается в составе железо- никелевых метеоритов. Распространённость железа в земной коре — 4,65 % (4-е место после O , Si , Al [3] ). Считается также, что железо составляет бо́льшую часть земного ядра .

Железо активно участвует в процессах обмена веществ, активизирует дыхание, влияет на образование хлорофилла. Железо входит в состав ферментов, участвующих, прежде всего, в окислительно-восстановительных реакциях. В растение железо поступает в виде ионов Fe2+ и Fe3+, а также в незначительных количествах в виде молекул хелатных соединений и концентрируется (около 80%) в белке хлоропластов, т.е. в листьях.

Избыток железа

На почве, обогащенной растворимыми формами железа, может наблюдаться токсическое воздействие данного элемента на растения. Обычно это происходит на сильнокислых почвах, кислых сульфатных и пойменных почвах. Токсичность железа часто бывает связана с засоленностью почв и низким содержанием в них фосфора и оснований.

В целом избыток закисных соединений железа отрицательно влияет на рост растений. Характерными признаками токсического воздействия железа на растения являются отсутствие некротической ткани, развитие хлороза между жилками молодых листьев, при котором жилки остаются зелеными; позднее весь лист становится беловатым или желтым (сходно с признаками дефицита железа).

Никель — элемент десятой, (по устаревшей короткопериодной форме — восьмой) группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева , с атомным номером 28.Обозначается символом, Ni ( лат. Niccolum ). Простое вещество никель — это пластичный , ковкий, переходный металл серебристо-белого цвета , при обычных температурах на воздухе покрывается тонкой плёнкой оксида . Химически малоактивен. необходимый микроэлемент для растений. У высших растений никель входит в состав фермента уреазы, который осуществляет реакцию разложения мочевины до аммиака и углекислого газа. Показано, что в растениях, обеспеченных никелем, активность уреазы выше и, соответственно, ниже содержание мочевины по сравнению с необеспеченными им растениями. Никель активирует ряд ферментов, в т.ч. – нитратредуктазу, гидрогеназу и другие, оказывает стабилизирующее влияние на структуру рибосом, участвует в перемещении азота и обеспечении им растительных тканей.

Обычно содержание никеля в растениях не превышает 0,005 мг% (по массе), но некоторые растения (например, чай, какао, гречка, морковь, салат) содержат его достаточно много. Концентрируют никель и микроорганизмы, которые могут содержать тысячи и даже сотни тысяч раз больше никеля, чем окружающей среды.

Недостаточность никеля приводит к снижению темпов роста растений и уменьшению накопления биомассы.

Магний - элемент второй группы (по старой классификации — главной подгруппы второй группы), третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева , с атомным номером 12. Обозначается символом Mg ( лат. Magnesium ) . Простое вещество магний — лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета .

Магний в растениях — важный элемент, необходимый для образования хлорофилла, и, кроме того, он выполняет многие другие жизненно важные функции. Так, этот элемент имеет, например, большое значение для различных ферментативных процессов. При недостатке магния ослабляются ассимиляция, синтез белков и поглощение фосфора . Видимые признаки избытка магния вряд ли можно обнаружить. Тем не менее, известно, что при внесении очень больших количеств магния сильно снижается поглощение растением калия и кальция. Недостаточное же обеспечение кальцием способствует развитию горькой ямчатости.

Глава II . Экспериментальная часть

2.1 Описание эксперимента

Целью экспериментальной части исследования является обработка данных о влиянии солей тяжёлых металлов магния, железа, и никеля на рост и развитие растений, а так же сравнение информации из используемой литературы с итоговыми результатами эксперимента. Влияние солей магния, железа и никеля изучено недостаточно, что представляет особый интерес для исследования. Для проведения исследования были выбраны: быстрорастущее съедобное растение класса однодольных овес. Это растение было выбрано в связи с их нетребовательностью к различным видам почв, а так же в связи с их живучестью. Овес быстро растёт и является биоиндикаторам, что делает его самым удачным объектом для проведения опытов в короткие сроки.

В качестве особо токсичных веществ нами были выбраны соли железа и никеля, т. к. они накапливаются в растениях и не выводятся в результате обмена веществ. Кроме этого соли железа и никеля могут вызывать тяжелые отравления организма.

Выращивание растений производилось в феврале 2018 года. Для эксперимента были использованы пророщенные предварительно ростки овса одинакового размера, помещены в стаканы с водопроводной водой. Всего было взято 3 пробных образца, которые находились в растворах, содержащих тяжелые металлы и 1 контрольное растение находившееся в стакане с водопроводной водой. Для приготовления растворов солей тяжелых металлов были взяты навески химических веществ объемом 1 мерная чайная ложка и растворены в отстоянной водопроводной воде.

В процессе эксперимента производилось регулярное наблюдение – ежедневное измерение растений, фотосъёмка растений.

Образец №1 в растворе хлората железа (1% и 0,5%)

Образец №2 в растворе сульфата никеля (1% и 0,5%)

Образец №3 в растворе перманганата калия (1% и 0,5%)

Образец №4 Контрольный образец в воде

Для приготовления растворов солей тяжелых металлов были взяты навески химических веществ объемом 1 мерная чайная ложка и растворены в отстоянной водопроводной воде.

2.2 Результаты эксперимента

1. 01.02.2018 мы поместили предмет исследования в растворы солей и водопроводную воду

На второй день у растения, находившегося в 1% растворе хлората железа, корни пожелтели, а листья пожухли. Также у растения, находившегося в 1% растворе сульфата никеля, листья скрутились. У остальных образцов изменений не наблюдалось.

2. На четвёртый день образец, находившийся в в 1% растворе хлората железа, засох. У образца, находившегося в 0,5% растворе хлорате железа, наблюдалось засыхание листьев. У образца в 0,5% растворе перманганата калия, рост протекал активно, но на корнях начали оседать частички магния и раствор из ярко малинового стал светлый и мутный. Тоже самое произошло и с раствором 1% перманганата калия, но образец стал засыхать. Образцы в растворах сернокислого железа, засохли. Контрольный образец активно развивался.

3. На шестой день образцы в сульфате никеле засохли, а у остальных образцов видимых изменений не произошло.

Эксперимент закончен. Взятые срезы корней мы рассмотрели под микроскопом.

2.3. Микроскопическое исследование

Для проведения данной части работы использовали микроскоп Эврика. Учебный микроскоп Эврика (40х-1280х) предназначен для исследования биологических объектов в виде мазков и срезов. Прибор применяется для выполнения лабораторных работ по биологии в учебных учреждения, а также может использоваться юными исследователями в домашних условиях. Микроскоп укомплектован встроенными осветителями-светодиодами, которые работают от сети переменного тока 220 В и от трех батареек типа АА. Таким образом, данный прибор можно использовать не только в лабораторных условиях, но и на выездных практикумах на природе.

Срез №1 Клетки корней овса из опытного образца с добавлением сернокислого железа имели ровную структуру, однако их цитоплазма была темно окрашена с вкраплениями. Вероятно, это свидетельствует о накоплении железа в клетках овса.

Срез №2 Клетки корней овса из опытного образца с добавлением сульфата никеля приобрели окраску, клеточные стенки частично разрушились

Срез №3 Клетки корней овса из опытного образца с добавлением перманганата калия приобрели темную окраску. Корневая система также исчезла. Клетки имели ровную структуру.

Срез №4 Контрольного образца. Имели ровные светлые клетки без признаков какой-либо деформации.

При выполнении данной работы мы:

изучили имеющуюся литературу по данному вопросу;

ознакомились с доступными методиками для исследования влияния химических веществ на рост и развитие растений;

сделали вывод о влиянии химических веществ на основе собственных исследований.

В ходе исследования было установлено, что некоторые химические вещества могут накапливаться в клетках растений и негативно влиять на их рост и развитие, таким образом, выдвинутая гипотеза подтвердилась.

Все образцы погибли, кроме образцов, росших в 0,5% растворе перманганата калия и контрольном образце. Таким образом, мы видим, что все рассмотренные металлы препятствуют росту растений. Тем самым доказывая нам, что это может нанести вред не только растениям, но и организмам потребляющим данные продукты в пищу, в том числе и человеку.

Список литературы

Безель В.С., Жуйкова Т.В. Химическое загрязнение среды: вынос химических элементов надземной фитомассой травянистой растительности // Экология. – 2007. – № 4. – С. 259-267.

Добролюбский О.К. Микроэлементы и жизнь. – М., 1956.

Дробков А.А. Микроэлементы и естественные радиоактивные элементы в жизни растений и животных, - Научно-популярная серия, М.: АН СССР, 1958.

Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. – Киев: Наукова думка, 1978. – 248 с.

Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда. – М.: Наука, 1974. – 126 с.

Солярникова З.Н. Древесно-кустарниковые растения в условиях шинного производства // Интродукция и экспериментальная экология растений: Сб. статей. – Днепропетровск: Наука, 1985. – С. 55-62.

Филов В.А. Вредные химические вещества. Неорганические соединения I-IV групп. - М.: Химия, 1988.

Шапиро Я. С. Биологическая химия, М.- Издательский центр Вентана-Граф, 2010.

Школьник М.Я., Макарова Н.А. Микроэлементы в сельском хозяйстве. – М., 1957.

1 Реферативно-экспериментальная работа Влияние химических веществ на рост растений Выполнила: Нестерова Алина Алексеевна, учащаяся 6 класса Муниципального общеобразовательного учреждения Средней общеобразовательной школы 17 Руководитель: Жемчугова Татьяна Александровна Учитель биологии, МОУ СОШ 17

4 Глава I. Обзор литературы 1.1. Роль растений в природе и жизни человека Представим, что на свете не осталось ни одного растения. Что же тогда случится? То, что не красиво будет, - это полбеды. А вот то, что без растений мы не сможем жить это действительно очень плохо. Ведь у растений есть один очень важный секрет! В листьях растений происходят удивительные превращения. Вода, солнечный свет и углекислый газ тот, который мы выдыхаем, превращаются в кислород и органические вещества. Кислород необходим нам и всем живым существам для дыхания, а органические вещества для питания. Так, что можно сказать, что в растениях находится настоящая химическая лаборатория по производству жизненно необходимых веществ. Кроме того, выделяемый растениями кислород поддерживает озоновый слой атмосферы. Он защищает всё живое на Земле от губительного воздействия коротковолновых ультрафиолетовых лучей. Растения играют важную роль в нашей жизни, участвуя в пищевых экологических цепочках, являясь производителями кислорода воздуха, выполняя средозащитные функции. Поэтому особенно важно знать, как реагируют растения на разные химические вещества Влияние различных химических веществ на живые организм Химические вещества состоят из элементов. Минеральные элементы играют большую роль в обмене веществ растений, а также химических свойств цитоплазмы клетки. Нормальное развитие, рост не могут быть без минеральных элементов. Все питательные элементы делятся на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относят те, которые содержатся в растениях в значительных количествах это углерод, кислород, водород, азот, 4

5 фосфор, калий, сера, магний и железо. К микроэлементам относят те, которые содержатся в растениях в очень незначительных количествах, это бор, медь, цинк, молибден, марганец, кобальт и др. Все растения не могут нормально развиваться без этих элементов, так как они входят в состав важнейших ферментов, витаминов, гормонов и других физиологически активных соединений, играющих большую роль в жизни растений. Макроэлементы регулируют рост вегетативной массы и определяют величину и качество урожая, активизируют рост корневой системы, усиливают образование сахаров и их передвижение их по тканям растений; микроэлементы участвуют в процессах синтеза белков, углеводов, жиров, витаминов. Под их влиянием увеличивается содержание хлорофилла в листьях, улучшается процесс фотосинтеза. Исключительно важную роль играют микроэлементы в процессах оплодотворения. Они положительно влияют на развитие семян и их посевные качества. Под их воздействием растения становятся более устойчивыми к неблагоприятным условиям, засухе, поражению болезнями, вредителями и др. Некоторые элементы, например бор, медь, цинк необходимы в незначительных количествах, в более высоких концентрациях очень ядовиты. Токсическое действие на растение оказывает избыточное содержание в почве марганца. Вредное влияние этого элемента усиливается на кислых (песчаных, супесчаных, торфяных), а также уплотненных или избыточно увлажненных почвах, содержащих мало подвижных соединений фосфора, кальция. Недостаток этих элемента усиливает поступление марганца в растение и его вредное воздействие на ткани. На картофеле это проявляется в виде коричневой пятнистости на стеблях и черешках листьев, стебли и черешки становятся водянистыми, ломкими. Ботва преждевременно засыхает. Параллельно с вредным влиянием марганца на растении могут 5

6 проявляться также и признаки голодания от недостатка молибдена и магния, поступление которых в растение, в этом случае резко ослабевает. Долгое время не удавалось установить роль йода в обмене веществ растений. Известно, что овощи и грибы им более богаты, чем фрукты. Причем йода больше в надземных частях растений, чем в корнях. Наземные растения содержат в несколько раз меньше йода, чем морские, в которых он достигает 8800 мг/кг сухой массы. Для сравнения в капусте, например, может накапливаться йода от 0,07 до 10 мг на кг сухого вещества. Какова же роль йода в жизни растений? Оказалось, что в низких концентрациях йод стимулирует рост растений и улучшает качество урожая. Происходит это за счет того, что йод оказывает влияние на азотный обмен, в частности на соотношение белкового и небелкового азота и регулирует активность некоторых ферментов. Используя стимулирующие свойства, раствором йодистого калия (0,02%) обрабатывают семена перед посевом. Содержание натрия в организме растений составляет в среднем 0,02 % (по массе). Натрий важен для транспорта веществ через мембраны, входит в так называемый натрий-калиевый насос (Na + /K + ). Натрий регулирует транспорт углеводов в растении. Хорошая обеспеченность растений натрием повышает их зимостойкость. При его недостатке замедляется образование хлорофилла. Натрий входит в состав поваренной соли, которая негативно сказывается на жизни растительной клетки. Под действием раствора поваренной соли наблюдается плазмолиз клетки (приложение). Плазмолиз отделение пристеночного слоя цитоплазмы от клеточной оболочки растительной клетки. Растворы солей или сахаров высокой концентрации не проникают в цитоплазму, а оттягивают из нее воду. Плазмолиз обычно обратим. Если клетку переместить из солевого раствора в воду, то она снова энергично будет поглощаться клеткой и цитоплазма станет занимать первоначальное положение. 6

7 Глава II. Методика проведения эксперимента Исследования проводились в 2015 г. Для работы мне понадобился репчатый лук, чтобы его прорастить, и в дальнейшем подкармливать химическими веществами. Для определения влияния химических веществ были выбраны наиболее доступные вещества, которые встречаются в домашних условиях: поваренная соль, марганцовка (перманганат калия), йод. Для изучения влияния химических веществ было сделано 5 проб, которые подкармливались разными химическими веществами 2 раза в неделю (рис. 1): 1 контрольный образец (водопроводная вода, без добавления химических веществ) 2 святая вода 3 раствора перманганата калия 4 раствор поваренной соли 5 раствор йода После наблюдения за развитием корневой системы, опытные образцы были препарированы, полученные срезы рассмотрены под цифровым микроскопом, и сделаны снимки. 7

8 Глава III. Результаты собственных исследований и их анализ В ходе исследования я установила, что в пробах с добавлением перманганата калия и поваренной соли корневая система в течение трех недель развивалась слабо. Самая мощная корневая система была в контрольном образце 1 без добавления химических веществ (рис. 2). Следует обратить внимание на образец 5 раствор йода. У растения лука репчатого, хорошо выражены не только корни, но и листья. Во время опыта я наблюдала интенсивное развитие листьев со второй недели. Рассматривая клетки лука под микроскопом были получены следующие результаты: 1) Контрольный образец 1имел ровные светлые клетки без признаков какой-либо деформации (рис.3) 8

9 2) Образец 2, святая вода, имел ровные клетки без признаков какой либо деформации, но по сравнению с клетками контрольного образца размер клеток был меньше (рис.4) 3) Клетки лука из опытного образца с добавлением перманганата калия 3 приобрели оттенок синего цвета. Клетки имели ровную структуру (рис.5) 4) В образце 4 с добавлением поваренной соли наблюдается плазмолиз - пристеночного слоя цитоплазмы отделяется от клеточной оболочки растительной клетки (рис. 6) 9

10 5) Образец 5 с добавление йода имел ровные светлые клетки без признаков деформации, подобно клеткам контрольного образца (рис.7) Заключение В результате работы было установлено, что некоторые химические вещества могут накапливаться в клетках растений и негативно влиять на их рост и развитие, таким образом, выдвинутая гипотеза подтвердилась. Избыток перманганата калия окрашивает клетки в более тёмный цвет и замедляет рост корневой системы. Избыток поваренной соли разрушает клетки растения и прекращает его рост. По изученным источникам литературы, я опытным путём подтвердила стимулирующее влияние йода на рост растений. 10

Читайте также: