Роль вуглеводів і жирів щодо підвищення морозотривкість растений

Олимпиадная робота з биологии.

на задану тему: «Роль вуглеводів і жирів щодо підвищення морозотривкість клітин та тканин рослин «.

Виконав: учень 11 класса.

Галанов Николай.

2000 год.

Зміст I. Мета роботи… … стор 3 II. Особливості теплолюбних і холодолюбивых рослин… стор 4 III. Біосинтез вуглеводів в зелених рослинах… стор 7.

Роль вуглеводів щодо підвищення морозотривкість рослин… стор 9 IV. Біосинтез ліпідів… … стр10.

Механізм захисного дії жирів… стр11 V. Досліди і наблюдения:

…

… стр12.

1. Досвід № 1 «Чи багато поживних речовин, у опалих листі? «.

… стр12.

2. Досвід № 2 «Доля запасённого крохмалю » … стр12.

3. Досвід № 3 «Підвищення морозотривкість рослин » … стр14.

4. Пояснення до досвіду №.

3… стр15 VI. Общий висновок по виконану роботу… стр16 VII. Список використаної литературы… стр18 VIII. Приложение:

Рис. 1. Послідовне «разъедание «крохмального зерна ферментом амилазой… стр19.

Мета роботи. 1. Підібрати адекватні фігури і Польщу вивчити матеріал у науковій літератури з проблемі біосинтезу вуглеводів, ліпідів, їхньої керівної ролі життя рослин. 2. Вивчити матеріал за роллю вуглеводів, ліпідів щодо підвищення морозотривкість рослин. 3. Вивчити матеріал про можливості переходу вуглеводів в енергію, механізмі захисного дії жирів клітин та тканин рослин від низьких температур. 4. Провести спостереження та досліди, що підтверджують перехід крохмалю в розчинні цукру, оттекающие із листя в запасающие органи рослин. 5. На досвіді простежити коливання змісту крохмалю в деревині у період осень-зима-весна в деяких листяних і хвойних порід дерев. 6. Провести досвід зі штучного збільшення морозостойкости клітин та тканин коренеплоду свёклы їдальні, використовуючи розчини сахарози різною концентрації. 7. За підсумками матеріалів і фактичних даних сформулювати загальний висновок з цієї теме.

Особливості теплолюбних і холодолюбивых растений.

Стосовно температурі як до екологічному чиннику розрізняють 2 групи рослин: теплолюбні (термофилы) і холодолюбивые (психрофилы). Теплолюбивыми називаються рослини, що добре й зростають розвиваються в умовах високих температур, холодолюбивые — рослини, здатні зростати в умовах досить низьких температур.

Справжніми термофилами є рослини — це з тропічних районів. Вони не переносять низьких температур і гинуть вже за часів 0єС. При наступі холодів термофилы занедужують, і якщо охолодження тривало, можуть загинути навіть без фізичного заморожування. Причиною загибелі у таких випадках звичайно є порушення у обміні речовин. Виявляється, що з дії холоду на теплолюбні рослини фізіологічні процеси у яких придушуються неоднаково. Через війну утворюються невластиві рослинам продукти, зокрема і шкідливі для організму речовини, що поступово отруюють рослина і приводять його до загибелі. Ця думка на «застуду «теплолюбних рослин i їх загибель, встановлена давно, широко прийнята й у справжнє время.

Проте в більшості термофилов вже за часів температурі +40єС спостерігаються ознаки гноблення, а при 45+…+50єС багато гинуть. Загибель рослин при високих температур багато чому пояснюється отруйним дією аміаку, який накопичується в тканинах рослин під час розпаду білків і амінокислот, і навіть дією інших речовин типу токсинів, отруйних цитоплазму. При температурі від +50єС і від до цього отравляющему дії приєднується свёртывание цитоплазми, що прискорює процес відмирання. У жаростойких ж рослин краще проявляється здатність накопичувати органічні кислоти, пов’язуваних аміак, роблячи його безпечним для растений.

Морозостійкість — це властивість організмів, тісно що з їх фізіологічним станом, яке, своєю чергою, зумовлено умовами життя, особливо сезонним ритмом температурного режима.

Морозоустойчивость рослин пояснюється низкою особливостей. На думку більшості українських учених, воно пов’язане, по-перше, з походженням виду. Наприклад, вихідці зі Сходу зазвичай більш морозостойки, ніж західні види. Особливо чутливі до морози види південного походження. У цьому слід враховувати характер местообитаний, вихідцями у тому числі рослини є. Відомо, що рослини рівнинних місць зони тропічних лісів і палких пустель цілком неморозостойки, а рослини високогірній тієї ж тропічної зони виявляють високу спроможність до холодостойкости.

Інший дуже важливу особливість, які забезпечують морозостійкість рослин, був частиною їхнього здатність проходити загартовування. Під закаливаением розуміють придбання рослинами властивостей зимостойкости[1] під впливом комплексу зовнішніх умов. У цьому відбуваються зміни фізіологічного стану растений.

Гарт озимих та деревних порід відбувається на два етапу. У першому етапі в зимуючих органах йде накопичення цукрів, обумовлене денними (+10…+15єС) і нічними (близько 0єС) температурами. У умовах що йде днем процес фотосинтезу дає дуже багато цукрів, при низьких нічних температурах де вони встигають витрачатися дихання і він зростання, а відкладаються про запас. Другий етап загартовування відбувається у рослинах при слабких морозах.

(-2…-5єС), під час яких організм набуває повну морозостійкість. На той час фотосинтез вже припиняється, а клітках і тканинах рослин завершується низку своєрідних біохімічних і біофізичних процесів. У результаті помітно зростає осмотическое тиск, посилюється в’язкість цитоплазми, в клітинному соку зростає кількість дубильних речовин і антоциана. Більшість запасного крохмалю перетворюється знову на цукру. Цікаво, що із настанням зими клітинах тканин кори в багатьох хвойних рослин поруч із сахарозой, на глюкозу й фруктозой у кількості є і ті цукру, як стахиоза і рафиноза, які влітку там практично отсутствуют.

Згідно з дослідженнями, загартовування рослин великою мірою залежить від накопичення запасних поживних речовин. Причому надземних органах рослин зазвичай відкладаються цукру й олії, а підземних органах — крохмаль. Накопичені речовини рослина використовують у протягом зими на подих. за рахунок тих самих речовин здійснюється зростання рослин, у початку весны.

Великий запас цукру, переважно глюкози, котра міститься в зимуючих органах рослин, навів вчених висновку про його захисної ролі, що дається взнаки у збільшенні осмотического тиску у клітинах, а й у специфічному хімічному дії його за цитоплазму, завдяки чому під впливом морозу немає коагуляції. З іншого боку, рослин спостерігається велике накопичення олії у внутрішніх шарах деревини, воно підвищує стійкість організмів до сильних морозам. Олія передусім витісняє воду з вакуолей і вже цим охороняє її від замерзання. Далі, відкладаючись у самій цитоплазмі, робить її незрівнянно більш стійкої до морозу та інших несприятливих впливів зимового періоду. Таку ж роль грають В. Гвоздицький і інші відкладені в вакуолі і протоплазмі речовини — крохмаль і білки. Усі вони безпосередньо захищають цитоплазму від мороза.

Проте морозостійкість рослин не можна пояснити лише накопиченням в їх клітинах запасних поживних речовин. Дослідження засвідчили, що минулої осені у процесі загартовування рослини перетерплюють й. Особливо велике значення має тут підвищення водоудерживающей здібності цитоплазми. Вода у ній стає хіба що пов’язаної. У стані вона важко випаровується і замерзає, важко віджимається під тиском, відрізняється великий щільністю і втрачає значною мірою властивість розчинника. Вода стає кристалічною структурою, хоч і зберігає ліквідність. Між частинками цитоплазми і води встановлюється єдність структури. У відомої мері вода входить до складу макромолекул білків і нуклеїнових кислот. Заморозити їх у такому стані, тобто перекласти на твердий тіло, практично неможливо. Такі зміни водних властивостей цитоплазми особливо важливими, і вони багато чому визначають морозостійкість растений.

Морозостійкість залежить від цього, як рослини провели вегетаційний період. Наприклад, плодові дерева, перенёсшие влітку посуху, будуть менш морозостойки, ніж дерева, які виросли за умов багатого поливу. Позднелетняя підгодівля також знижує морозостойкость.

Тільки здатність переносити великі морози не дозволяє рослинам існувати за умов поміркованого холодного пояса й у приполярних районах. Значно важливіше зимостойкая здатність видів, то є здатність переживати протягом багато часу (іноді 8−9 місяців у році) як дію низьких температур, а й выпревание, вимокання, дію крижаної кірки, і навіть часті зміни температури повітря — то відлига, то заморожування і що другое.

Рослини по-різному пристосовуються до переживання цього періоду. Одні перезимовують може органічного і спокою. У інших, крім фізіологічних, з’являється низку анатомоморфологічних особливостей: розпластані землею стебла і листя, горизонтальне наростання втеч, підземне розташування вузлів кущения і кореневих шийок, листопадность (а й у вечнозелёных — здатність листя скручуватися і чимало інших змін, внаслідок чого зменшується испаряющая поверхню), розвиток потужного шару пробки, белоствольность і інші ознаки, дозволяють уникати опіків кори, ниркові луски, їх тёмная забарвлення, кожистость — все це прямісінько чи опосередковано допомагає рослинам вижити зимой.

Біосинтез вуглеводів в зелених растениях.

Фізіологічні і біохімічні процеси в зеленому рослині тісно пов’язані з вуглеводами. Вони становлять 75−80% сухого речовини тіла рослинного організму, що служать основним поживним і скелетным матеріалами клітин та тканин растения.

Основний орган біосинтезу в рослині - лист. Характерна його особливість — поєднання фотоі биосинтезов. У аркуші відбувається трансформація енергії, обмін вуглеводів, амінокислот, білків, ліпідів, нуклеїнових кислот, витаминов.

У проростаючих насінню та пробуждающихся нирках відбуваються процеси мобілізації запасних речовин. Найбільш характерна риса цих процесів — розпад складних запасних речовин більш прості. Полісахариди розпадаються на моносахариды. Ці реакції походять з приєднанням води та ставляться до типу гидролитических.

Крохмаль полягає на 96,1−97,6% з полісахаридів двох типів — амилозы і аминопектина, різняться своїми фізичними і хімічними властивостями. У крохмалі міститься фосфорна кислота (до 0,7%) і пояснюються деякі високомолекулярні жирні кислоти (пальмитиновая, стеаринова і другие).

Крохмаль — основне запасне речовина більшості рослин. У проростаючих насіння під мікроскопом можна спостерігати «разъедание «крохмальних зерен (див. рис. 1). Це процес гидролитического розпаду полісахаридів на моносахариды.

У побуті відомо явище, коли охлаждённый при 1−2 єС картопля набуває солодкавий смак. У картоплі гідроліз крохмалю відбувається за зниженою температурі, процес дихання у своїй душиться, внаслідок чого використання цукрів зменшується. Отже, в клубнях відбувається односторонній процес — гідроліз крохмалю до гексоз та його накопление.

Мучнистий смак насіння наявністю великої кількості крохмалю змінюється при проростанні солодкуватим внаслідок накопичення у яких глюкозы.

Перетворення крохмалю в цукор відбувається під впливом ферменту амилазы. Більше ґрунтовне вивчення ферменту амилазы показало, що це суміш двох ферментів — ?- і ?-амилазы, що діють паралельно й розщеплюють гігантську молекулу крохмалю більш дрібні молекули полісахаридів, званих декстринами, і дисахаридов, назвываемых мальтозы.

Кількість амилазы в сімені, котрий у стані спокою, незначно, але із проростанням з сімені воно зростає. Центром освіти амилазы, наприклад, в зёрнах пшениці чи кукурудзи є зародок, зокрема її щиток, і навіть алейроновый шар, навколишній эндосперм. Які Утворюються ферменти ?- і ?-амилаза дифундують у кістковій тканині эндосперма і викликають розщеплення крохмалю. Осахаривание крохмалю в ендоспермі йдуть остаточно в тому разі, коли вона знаходиться у тісному контакту з молодим пагоном, який безупинно поглинає та «використовує цукор, утворений при гидролизе.

Гликозиды — складні речовини, які утворюються з цукрів (переважно з глюкози) і самого чи навіть кількох компонентів «несахаров «- агликонов.

До цианогенным гликозидам, що містить синильну кислоту, належить вицин насіння з деяких видів вики і квасолі. У білого конюшини, сорго міститься ряд цианогенных глікозидів, токсичних тваринам. У рослині картоплі утворюються отруйні в людини і тварин гликоалкалоиды — гликозиды, у ролі агликона входить алкалоидсоланидин. Ці речовини, які мають гірким смаком, називаються соланинами і чаконинами. У картопляному рослині бульби, і навіть стебла містять менше гликоалкалоидов проти іншими органами (молодими листям, квітками, ягодами). Найбільше гликоалкалоидов містять паростки (4−5 мг % маси сухого речовини). Молоді бульби картоплі містять близько 10 мг % гликоалкалоидов, а зрілі 2−4 мг %. При зберіганні бульб на світу кількість гликоалкалоидов значно зростає, особливо у позеленевших ділянках, прилеглих до эпидермису. Встановлено, що з змістом гликоалкалоидов у кількості 20 мг % і більше дуже небезпечна споживання, якщо бульби варилися в кожуре.

Більшість червоних, блакитних і пурпурних пігментів клітинного соку листя пелюсток квіток, плодів, коренів, стебел багатьох рослин (волошок, їдальні свёклы, вишні, сливи, смородини, малини та інших), належить до групи речовин — антоцианам. Антоцианы — це гетерогликозиды, які утворюються в рослинах внаслідок взаємодії між цукрами і комплексними сполуками антоцианидинами (агликоны). Фізіологічна роль глікозидів мало вивчена, та їх освіту пов’язані з фізіологічної функцією цукрів в рослинах; гликозиды вважаються також запасним матеріалом для синтезу цукрів і що з ними комплексов.

Роль вуглеводів щодо підвищення морозотривкість растений.

Морозоустойчивость — здатність рослин переносити температуру нижче 0єС. Різні рослини переносять зимові умови, перебувають у різному стані. У одноклітинних рослин зимують насіння, нечутливі до морозам, у багато літніх — захищені шаром землі і снігу бульби, цибулини і кореневища, і навіть надземні деревні стебла. У озимих рослин i деревних порід тканини під впливом морозів можуть промёрзнуть наскрізь, проте рослини не гинуть. Але вони досить висока морозоустойчивость.

Нечуттєвість до морозам досягається фізико-хімічними змінами у клітинах. У зимуючих листі та інших частинах рослини накопичується багато цукру. Цукор є речовиною, захищаючи білкові сполуки від коагуляції при вымораживании, і тому його можна назвати захисним. За наявності достатньої кількості цукру на клітинах підвищуються водоудерживающие сили колоїдів протопласта, зростає кількість міцно пов’язаної і зменшується зміст вільної води. Пов’язана з колоїдами вода при дії низьких температур не перетворюється на лід. У низки деревних порід у результаті перетворення вуглеводів в деревині накопичуються жири, які не замерзають і виявляють захисні дії зимовий период.

Біосинтез липидов.

Липазы — ферменти з класу гидролаз, поширені в рослинах. Під їхнім впливом відбувається гідроліз жирів до гліцерину і жирних кислот.

Схема перетворення жирів в запасающих органах рослини :

ГЛІЦЕРИН ТРИОЗОФОСФАТЫ ЖИРЫ УГЛЕВОДЫ.

ЖИРНЫЕ.

КИСЛОТИ АЦЕТИЛКОФЕРМЕНТ А.

ЦИКЛ ДІІ ТРИКАРБОНОВИХ КИСЛОТ.

CO2 і H20.

Фермент липаза каталізує гідроліз жирів з приєднанням води до вільних жирних кислот:

CH2 — O — OC — R1 CH2 — OH R1COOH CH — O — OC — R2 + 3H2O ЛИПАЗА CH — OH + R2COOH CH2 — O — OC — R3 CH2 — OH R3COOH.

ЖИР ГЛІЦЕРИН ЖИРНЫЕ.

КИСЛОТИ, де R1, R2, R3 — радикали високомолекулярних жирних кислот.

Жирні кислоти піддаються активації і окислювання. Як продукту реакції утворюються молекули ацетилкофермента-А, які втягуються в цмкл трикарбонових кислот.

При дозріванні насіння з цукрів, альдегідів, гліцерину і жирних кислот синтезуються жири. Липазы також катализируют перетворення ліпідів, вхідних до системи клітинних мембран, які перебувають їх двох шарів ліпідів і двох нелипидных слоёв.

Липоиды — це хімічно близькі до жирами речовини. Але вони зазвичай один жирнокислотный залишок замінили іншим речовиною, наприклад, гликолипиды, у яких один залишок жирною кислоти замещён цукром. Гликолипиды містяться в листі. До липоидам належить і фосфоліпіди. Липоиды входять до складу клітинних органоидов — мітохондрій і пластид; беруть участь у регуляції проникності клітини для що у неї речовин. Воску захищають листя, стебла і плоди від засихання, попереджають змочування водою, захищають від ушкодження інфекційними болезнями.

Вчені розробили теорію транспорту органічних речовин, через яку процес пересування органічних речовин по ситовидным трубкам пов’язані з обміном речовин та використанням енергії дихання (АТФ). Доведено, що швидке рух органічних речовин супроводжується інтенсивним диханням. У деревних рослин важливою споживає зоною є камбиальный шар стовбура гілок, коренів. Щорічне потовщення стовбурів дерев, образовывание кілець переконливо засвідчує звідси. Протягом років багатого плодоносіння деревних порід у силу збільшення «органіки «спостерігається обмеження харчування і зменшення річного приросту древесины.

Середня швидкість руху щодо різноманітних речовин, у рослині то, можливо такий (див за годину): амінокислоти — 90, сахароза 70−80, неорганічні солі 20- 40.

Отже, пересування та транспортування органічних речовин, у рослині - складний фізіологічний процесс.

Механізм захисного дії липидов.

Він пов’язані з регуляцією змісту води у клітинах. У морозотривких видів підготовка до зими починається заздалегідь. Одне з її етапів — зневоднення клітин. Жири, накопичуючись у клітинах, витискають зі них воду. Що Залишилося вода міцно пов’язані з молекулами білків, вуглеводів і втрачає спроможність до кристалізації. Тому в морозостойких видів кристали льоду у клітинах кристали льоду не утворюються. При значному зниженні температури кристали льоду починають утворюватися в межклетниках. Кристали ростуть, відтягуючи воду з клітин. Сильне зневоднення теж шкідливо: воно призводить до руйнації структури мембран, білків, нуклеїнових кислот. Збільшення змісту жирів лежить на поверхні протоплазми перешкоджає подальшому виходу води з клітин та цим підвищує стійкість рослин до морозам. Морозостійкість пов’язані з накопичення у клітинах не лише жирів: а й розчинних сахаров.

Досліди і наблюдения.

Опыт № 1 «Чи багато поживних речовин, у опалих листі? «.

Цель: переконатися у здібності рослин заощаджувати живильні речовини з допомогою методу крохмальної проби. Обладнання ГЕС і об'єкти: розчин Люголя, 50 мл 96% етилового спирту, 30 зелених листя з верхівки втечі і 30 жовтих листя з підстави втечі тополі обыкновенного.

Ход досвіду: 1. Дата проведення досвіду 13.09.00. Зірвав з тополі звичайного по 30 листязелених з верхівки втечі і жовтих — з підстави втечі. 2. Прокип’ятив окремо жовті і зелені листя у питній воді до відмирання клітин. Потім помістив в гарячий спирт (на водяній бані) видалення пігментів. 3. Знебарвлені листя обробив розчином Люголя. 4. Результати досвіду: зелені листя під впливом йоду забарвилися в синій колір, а жовті не змінили окраски.

Вывод: посиніння листя відбувається внаслідок взаємодії йоду з крохмалем, отже, жовті листя крохмалю не містять. Перед листопадом крохмаль перетворюється на розчинні цукру, котрі за проводять пучкам переміщаються в запасающие органи: стебла та корінь (деревні рослини), насіння (трав'янисті однедворічні). У клітинах стебла і кореня з розчинних цукрів знову синтезується крахмал.

Опыт № 2: «Доля «запасного крохмалю » .

Цель: простежити за перетвореннями запасного крохмалю в стеблах хвойних і листяних порід дерев. Обладнання ГЕС і об'єкти: розчин Люголя, шматочки втеч верби козячою, бузку звичайної, модрини європейської, сосни обыкновенной.

Ход досвіду: 1. Досвід розпочато 30.10.99 року, по закінченні листопаду. 2. Одного разу на місяць зрізав по 2 невеликих втечі верби козячою, бузку звичайної, модрини звичайної, сосни звичайної. Робив подовжній розщепів і з допомогою розчину Люголя визначав наявність крохмалю. 3. Зміст крохмалю висловлював в баллах:

4 бала — иссиня-чёрный колір (зміст крохмалю высокое).

3 бала — тёмно-синий колір (зміст крохмалю среднее).

2 бала — ясно-синій колір (зміст крохмалю низкое).

1 бал — блакитний колір (сліди крахмала).

0 балів — жовтий колір (крохмаль відсутня). 4. Результати дослідів занёс в таблицу:

Таблиця № 1 «Зміна змісту крохмалю в стеблах деревних порід «|Дата |Зміст крохмалю в балах | |проведення| | |досвіду | | | |верба козья|Сирень |Модрина |сосна | | | |звичайна |звичайна |звичайна | |30.10.99 |3 |4 |4 |4 | |30.11.99 |2 |3 |3 |2 | |30.12.99 |2 |2 |1 |1 | |30.01.00 |1 |1 |0 |0 | |30.02.00 |1 |1 |0 |0 | |30.03.00 |2 |2 |1 |1 | |30.04.00 |2 |3 |3 |3 |.

Досвід проведений у трьох повторностях щоб одержати більш достовірного результата.

Висновок: спостерігав коливання змісту крохмалю, до середини зими у сосни і модрини крохмаль майже зник. Такі коливання пов’язані з розкладом крохмалю та подальшим накопиченням жирів в вакуолях клітин та в цитоплазмі. Нагромадження жирів у клітинах дозволяє рослинам перезимувати. Ці процеси посилюються в разі настання сильних холодів. Підвищення температури повітря на кінці зими викликає розпад жирів і повторне накопичення крохмалю. На початку сокоотделения і розпускання нирок запасний крохмаль остаточно розпадається із заснуванням розчинних сахаров.

У верби і бузку проби трохи від проб на крохмаль у хвойних. Не спостерігається повного зникнення крохмалю до середини зими, оскільки вона є енергетичним матеріалом, рахунок якого рослини живуть взимку. Він підвищує стійкість клітин до морозам. Тому залежно від характеру перетворення крохмалю деревні рослини ділять на дві групи: крохмалисті (до якої увійшли верба і бузок) маслянисті (хвойные).

Досвід № 3 «Підвищення морозотривкість рослин «.

Мета: з’ясувати роль цукру на підвищенні морозотривкість тканин коренеплоду свёклы столовой.

Обладнання ГЕС і об'єкти: коренеплід свёклы їдальні, 3 пробірки, штатив, термометр (на 25єС), лід, поварена сіль, пробочное свердло, розчини сахарозы.

Хід опыта:

1. Пробочным свердлом з коренеплоду вирізав 6 невеликих однакових платівок (2×0,5 див) пластинок.

2. Старанно промив їх водою, щоб видалити антоциан (міститься у вакуолях клітин, розчинну у питній воді - бетацианин) з розрізаних клеток.

3. Помістив платівки свёклы в пробирки.

У перший налили на ¼ обсягу воду.

По-друге пробірку — стільки ж 0.5 М розчину сахарозы.

У третю — стільки 1,0 М розчину сахарозы.

Кількість розчину в пробірках і кількість платівок свёклы одинаково.

4. Пробірки помістив в охолодну суміш: до 3 частинам измельчённого льоду додав 1 частина кухонної верстви, перемещал.

5. Поміряв температуру суміші, коли він опустилася до 20єС, вміст пробірки замёрзло.

6. Через 20 хвилин дістав пробірки і навіть поставив в склянку із жовтою водою кімнатної температури для відтаювання. Після цього порівняв забарвлення розчину в пробирках.

Таблиця № 2 «Вплив сахарози на морозоустойчивость тканин коренеплоду свёклы їдальні «|№ пробірки |Результати: інтенсивність забарвлення розчину | |№ 1 (вода) |Вода забарвилася інтенсивно у червоний колір | |- контроль | | |№ 2 (розчин |Розчин убрався в червоний колір (середній по | |0,5 м) |інтенсивності) | |№ 3 (розчин |Розчин слабко забарвлений (сліди антоциана) | |0,1 М) | |.

Висновок: вихід антоцианов з вакуолей в розчин означає, що різні клітини загинули, мембрани їх зруйновані вже що неспроможні утримати вміст клітини. У пробірках з 0,5 М і 1,0 М розчинами сахарози колір відрізняється контролю. Що концентрація сахарози, то менше забарвлений розчин. Зменшення виходу антоциана з тканин коренеплоду свёклы, які перебували у розчинах сахарози, свідчить у тому, що сахарози справила захисне дію на цитоплазму клітин за її заморожуванні. Ступінь захисного дії залежить від концентрації сахарози: на більш концентрованому розчині (1,0 М розчині) ушкодження тканин виявилося минимальным.

Пояснення до досвіду № 3.

Раптове, протягом 15−20 хвилин, зниження температури от+20 до -20єС викликає у клітинах коренеплоду, що у пробірці із жовтою водою, освіту льоду у цитоплазмі. Кристали льоду ушкоджують структуру клітин, такі клітини гинуть. Захисний дію сахарози вдруге і третьої пробірках пов’язані з надходження сахарози з розчину у клітини і з виходом води з клітин на зовнішнє, більш концентрований розчин. Чим вище кількість сахарози у клітині, тим нижче температура замерзання цитоплазми, оскільки сахарози, пов’язуючи внутрішньоклітинну воду, зменшує її рухливість. Зневоднення клітин також підвищує їх опірність дії морозів, перешкоджаючи внутриклеточному освіті льоду. Невипадково у деревних рослин взимку накопичується у клітинах 10% цукрів, у озимих злаків — до 50%.

Результати дослідів дозволяють зрозуміти, чому на шляху успішної зимівлі, як озимих трав’янистих рослин, і деревних, важлива сонячна осень.

При знижених нічних температурах, замедляющий відтік цукрів в інші частини рослини, в зелених листі накопичуються вуглеводи. Найбільш низька температура, яку витримують найбільш морозостійкі сорти озимої жита — близько -30єС лише на рівні почвы.

Не занадто високий рівень морозотривкість. Адже нирки деревних порід у Сибіру витримують до -70єС. Така температура зокрема у Якутії, де ростуть ялина сибірська, сосна звичайна, берези пухнаста, осика. Додаткову морозостійкість нирках цих видів саме й надає стан глибокого спокою, перехід у яке супроводжується сильним обезвоживанием клітин, накопиченням жирів, вуглеводів, зміна складу белков.

Загальний висновок по виконану работе.

Під час виконання роботи я підбирав і вивчав спеціальний літературу на цю тему, провів досліди і яскраві спостереження. 1. Фізіологічні і біохімічні процеси в зелених рослинах тісно пов’язані з вуглеводами, що виробляються у клітинах самого растения.

Вуглеводи — основні живильні і кісткові матеріали клітин та тканин рослини. Крохмаль є основним углеводом, складається з амилозы і амилопектина і певної кількості інших речовин. Крохмаль піддається реакцій гідролізу, із заснуванням моносахаридов, реакції катализируются ферментами ?- і ?-амилазами.

До групи Вуглеводів глікозидів ставляться антоцианы — основні пігменти клітинного соку забарвлених частин рослин (пелюсток квіток, плодів, коренів, стеблей).

Фізіологічна роль глікозидів мало вивчена, та їх освіту пов’язані з фізіологічної функцією цукрів в рослинах, також гликозиды — запасний матеріал для синтезу цукрів і що з ними комплексів. 2. Велика роль належить вуглеводами щодо підвищення морозотривкість тканин і клітин рослин, дозволяючи їм переносити температуру нижче 0єС.

Нечуттєвість до морозам досягається фізико-хімічними змінами у клетках.

Провівши досліди, я переконався, і листопадом крохмаль перетворюється на розчинні цукру й відтікає в запасающие органи: стебла, коріння, насіння. Останніх відбувається зворотні реакції - перетворення цукрів в крохмаль. Тобто, рослини здатні «заощаджувати «вуглеводи, бо їх роль життя рослини дуже значущою. 3. Під час проведення тривалого контролю над «долею «запасного крохмалю з’ясував, що до середини зими крохмаль з деревини сосни і лиственницы.

" зникає «. Відбувається хімічна перебудова вуглеводів, вони перетворюються на жири, що допомагає клітинам цих рослин перезимовать.

Ці процеси розпаляються із настанням сильних холодів. Підвищення температури повітря на кінці зими викликає розпад жирів і повторне накопичення крохмалю. На початку сокодвижения і розпускання нирок запасний крохмаль остаточно розпадається із заснуванням розчинних сахаров.

Такі процеси відбуваються у деревині оліїстих порід деревьев.

(хвойних). У деревині «крохмалистих «порід (вербі і бузку) немає переходу крохмалю в жири, частину його залишається, оскільки крохмаль також є енергетичним матеріалом, рахунок якого рослини живуть взимку. Жири, накопичуючись у клітинах, витискають зі них воду. Інша вода міцно пов’язані з молекулами білків і вуглеводів, втрачає спроможність до кристалізації. Тому в морозостойких видів кристали льоду у клітинах не утворюються. 4. З’ясував на досвіді, як вуглевод сахароза підвищує морозоустойчивость такого запасающего органу як коренеплід свёклы їдальні. Раптове зниження температури здійняла клітинах коренеплоду, що у пробірці із жовтою водою, освіту льоду в цитоплазмі. Кристали льоду ушкоджують структуру клітин та такі клітини гинуть. Спостерігав захисне дію сахарози на клітини коренеплоду, оскільки з розчину сахароза вступає у клітини, а воду з клітин — в зовнішнє, більш концентрований раствор.

Що кількість сахарози у клітині, тим нижче температура замерзання цитоплазми, оскільки сахароза пов’язує внутрішньоклітинну воду, зменшує її рухливість. Зневоднення клітин також підвищує їх опірність дії морозів, перешкоджаючи внутриклеточному. Ступінь фарбування визначав щодо виходу з вакуолей зруйнованих клітин антоциана — бетациана.

У результат виконання цієї роботи я розширив свій світогляд у сфері фізіології рослин, дізнався багато нові й цікавих фактів із цивілізованого життя растений.

Список використаної літератури. 1. Гусєва М. В. «Малий практикум з клінічної фізіології рослин «Москва, 1997 рік. 2. Крамер П. Д., Козловський РР. «Фізіологія деревних рослин », Москва,.

1998 рік. 3. Кретович В. Л. «Біохімія рослин », Москва, 1990 року 4. Кудряшов К. В., Родіонова Г. Б., Гуленкова Б. А., Козлова В. М. «Ботаніка з засадами екології «Москва, «Світ », 1996 рік. 5. Пономарёва І.Н. «Екологія рослин з засадами биогеоценологии «Москва,.

" Просвітництво ", 1978 рік 6. Туманов І.І. «Фізіологія загартовування і морозостойкости рослин «Москва,.

" Наука ", 1998 року. 7. До. Віллі, «Біологія », Москва, «Світ », 1997 рік. 8. М. Грін, У. Стаут, Д. Тейлор «Біологія », Москва «Світ », 1996.

———————————- [1] Зимостійкість — здатність рослин переносити різні несприятливі умови протягом холодного часу года.

Холодостойкость — здатність рослин переносити низькі позитивні температуры.