Отдел образования администрации Верхнебуреинского района
муниципального общеобразовательного учреждения средняя
общеобразовательная школа № 20 Сулукского сельского
поселения Хабаровского края
(Реферативно – экспериментальная работа по окружающему миру)
Выполнила работу:
Добрина Алина
ученица 2 класса
Руководитель:
Матонина Ольга
Дмитриевна
учитель начальных классов
п. Сулук
2011год
Оглавление
Стр.
I. Введение ___________________________________________ 3
II. Основная часть_____________________________________ 3
1.Запасные вещества клетки __________________________3
1.1 Жиры _________________________________________ 3
1.2 Обнаружение жиров в семенах ____________________4
1.3 Значение жиров для живых организмов_____________4
1.4 Углеводы ______________________________________ 4
1.5 Обнаружение углеводов в картофеле________________4
1.6 Значение углеводов для живых организмов __________4 - 5
1.7 Белки___________________________________________5
1.8 Обнаружение белков _____________________________ 5
1.9 Значение белков для живых организмов_____________5
III. Заключение________________________________________5
IV. Список литературы _________________________________6
V. Приложения_______________________________________7
I. Введение
Сколько чудес хранит наша природа!
Одно из таких чудес – это растения. Они ласкают взгляд человека, смягчают нрав, приносят успокоение и отдых. Зелёные друзья продлевают людям жизнь, сохраняют их энергию, восстанавливают их силу, бодрят. И поэтому как важно приглядеться к каждой травинке.
Растительный организм, состоящий из огромного числа клеток, представляет собой единое целое.
Внутри растения всё время протекают разные процессы, рассмотреть которые можно только под микроскопом.
Я уже второй год изучаю внутреннее строение растений, понемногу познаю этот таинственный мир. Для меня это очень интересно.
Меня заинтересовали запасные вещества клетки.
Цель моей работы:
Изучить запасные вещества клетки и их значение для живых организмов. Задачи:
Изучить запасные вещества клетки (углеводы, белки, жиры)
Изучить реакции, характерные для этих веществ.
Изучить значение этих веществ для живых организмов.
II. Основная часть.
1. Запасные вещества клетки.
Оказывается, в растениях есть чудесные кладовые – запасные вещества (углеводы, белки, жиры), отложенные организмом. Они используются в дальнейшей жизни растений. Очень часто откладываются запасные питательные вещества в виде клеточных включений.
1. 1 Жиры.
Встречаются практически во всех растительных клетках. Это основной тип запасных питательных веществ большинства растений. В семенах (подсолнечник , хлопчатник , арахис , соя ) масло составляет до 40% .
Растительные жиры, используемые человеком в технике, пищевой промышленности и медицине, добываются главным образом из семян.
1.2 Обнаружение жиров в семенах (приложение 1, 2)
Для обнаружения возьмём семя подсолнечника, снимем с него кожуру и раздавим его на чистой бумаге. На бумаге останется характернее жирное пятно.
1. 3 Значение жиров для живых организмов
Жиры – выполняют в организме ряд функций. Они дают организму энергию. У некоторых животных жиры накапливаются в больших количествах и предохраняют организм от потери тепла.
Большое значение имеют жиры и как внутренний резерв воды. Это очень важно для животных, впадающих в зимнюю спячку: благодаря своим жировым запасам они могут не пить до двух месяцев.
1.4 Углеводы.
Самый распространенный в растениях углевод – это крахмал.
Запасной крахмал встречается в виде крахмальных зёрен. Существуют различные формы крахмальных зёрен: простые, сложные и полусложные.
Простое крахмальное зерно состоит из одного зёрнышка. Сложные зёрна
состоят из отдельных зёрнышек, склеенных вместе в одно зерно. Полусложное зерно формируется в тех случаях, когда крахмал сначала откладывается вокруг нескольких точек, а затем после соприкосновения простых зерен вокруг них возникают общие слои. В клубнях картофеля имеются все три формы крахмальных зёрен (приложение 3)
1. 5 Обнаружение углеводов в картофеле.
Для рассмотрения крахмальных зёрен под микроскопом мы сделали микропрепарат: (приложение 4, 5, 6)
На предметное стекло нанесли каплю воды.
3. Накроем препарат покровным стеклом и рассматриваем сначала под малым, а потом под большим увеличением.
Проводим характерную реакцию на наличие крахмала, нанося раствор иода.
Наблюдаем сине – фиолетовое окрашивание крахмала (приложение 7)
Крахмал откладывается в семенах, корневищах, клубнях, стеблях и других частях растений.
1. 6 Значение углеводов для живых организмов
Углеводы играют важную роль в организме.
Это хорошо известные всем глюкоза, сахароза, клетчатка, крахмал.
Основная функция углеводов – энергетическая. «Сжигая» глюкозу, организм получает энергию, необходимую для идущих в нём процессов. Выполняют углеводы и другие функции, например, опорную и защитную.
1.7 Белки
Наиболее часто запасные белки откладываются в семенах. Очень богаты белками семена многих используемых в пищу и кормовых видов бобовых.
1. 8 Обнаружение белков (приложение 8, 9)
Белки обнаруживаются с помощью химических реакций, они дают характерное окрашивание – синее и жёлтое.
1. 9 Значение белков для живых организмов
Белки – основные вещества клетки. Это сложные соединения. Они входят в состав крови, мышц, участвуют в защите организма от инфекций и многих других процессах.
III. Заключение
Работая над проектом, я пришла к следующим выводам:
Все растения состоят из клеток.
В клетках есть чудесные кладовые – запасные вещества виде белков, жиров, углеводов.
Эти запасные вещества имеют большое значение для живых организмов.
Проектно-исследовательская работа
«Домашняя лаборатория. Опыты с жирами»
Эксперименты:
1. «Обнаружение жиров в продуктах питания»,
2. «Растворимость жиров в различных растворителях»,
3. «Удаление жировых пятен с одежды»,
4. «Омыление жиров»,
5. «Доказательство непредельного характера растительных масел».
Эксперимент №1 «Обнаружение жиров в продуктах питания»
Методика исследования:
Жиры можно обнаружить по жирному пятну на фильтровальной бумаге, которое оставляет исследуемый продукт. Для этого его помещают между слоями фильтровальной бумаги и раздавливают. Эфирные масла дают сходный след, но, в отличие от жировых пятен, они исчезают после высыхания.
Наблюдения:
Для получения более четких пятен лучше использовать не стандартную фильтровальную бумагу, применяемую в кабинетах химии, а тонкие бумажные платочки.
Результат:
Пищевые продукты с содержанием жиров (в расчете на 100 г продукта)
Количество жиров, г
Масло (растительное, топленое, сливочное), маргарины, жиры кулинарные, шпик свиной
Сметана 20%-ной (и выше) жирности, сыр, свинина, утки, гуси, колбасы полукопченые и вареные, пирожные, халва и шоколад
Творог жирный, сливочное мороженое, сливки, баранина, говядина и куры 1-й категории, яйца, сардельки говяжьи, колбаса чайная, семга, осетр, сайра, сельдь жирная, икра
Молоко, кефир жирный, творог полужирный, молочное мороженое, баранина, говядина и куры 2-й категории, горбуша, скумбрия, ставрида, сдоба, конфеты
Творог и кефир обезжиренные, судак, треска, щука, хек, крупы, хлеб
Жиры хорошо впитываются волокнистыми материалами, именно на этом свойстве основано использование бумажных и полотняных салфеток при приеме пищи.
Аналогичным способом можно обнаружить масла в семенах растений, где они накапливаются как запасные питательные вещества. Данная методика описана в учебниках ботаники. Нами были обнаружены масла в семенах подсолнечника, в грецких и кедровых орехах.
Обнаружение жиров в семенах растений методом экстракции.
Материалы и оборудование:
Семена и орехи различных растений, фарфоровая ступка с пестиком, шпатель, пробирки с пробками, органический растворитель (бензин или уайт-спирит), пипетка, фильтровальная бумага.
Методика исследования:
1. Истолочь семена в фарфоровой ступке,
2. поместить в пробирку, добавить 1-2 мл растворителя, закрыть пробкой и несколько раз встряхнуть.
3. Через 10-15 минут, после отстаивания, поместить каплю полученного экстракта с помощью пипетки на фильтровальную бумагу. Результат оценить после высыхания.
Результат:
После испарения растворителя на фильтровальной бумаге остается жирное пятно.
Данный опыт основан на хорошей растворимости жиров в неполярных органических растворителях. Содержащиеся в семенах растительные масла экстрагируются бензином или уайт-спиритом.
Эксперимент № 2 «Растворимость жиров в различных растворителях»
Материалы и оборудование:
пробирки с пробками, различные растворители, подсолнечное масло или жир.
Методика исследования:
Налить в пробирки по 2 - 3 мл различных растворителей:
2. Этиловый спирт
3. Уайт-спирит
В каждую пробирку прилить по 0,5-1 мл растительного масла или поместить по небольшому кусочку жира (лучше топленого сала). Закрыть пробирки пробками т несколько раз встряхнуть.
Результаты:
1. В воде жиры не растворяются. Образующаяся после встряхивания эмульсия очень быстро расслаивается, слой масла над водой, следовательно, оно легче воды.
2. В этиловом спирте масло практически не растворяется, но образующаяся после встряхивания эмульсия более тонкая и держится дольше (на фото видна в виде помутнения в пробирке №2). Слой масла – на дне пробирки, следовательно, подсолнечное масло тяжелее этанола.
3. В уйат-спирите и бензине подсолнечное масло растворяется практически мгновенно, в ацетоне – несколько медленнее.
Жиры являются гидрофобными органическими веществами, т.е. нерастворимыми в воде. Этанол является слабополярным органическим растворителем, жиры в нем растворяются плохо. Лучшими растворителями для жиров являются неполярные органические растворители: бензин, уайт-спирит как смеси жидких предельных углеводородов («Подобное растворяется в подобном»). Данные вещества можно использовать для выведения жировых пятен с одежды.
Эксперимент № 3 «Удаление жировых пятен с одежды»
Мы попытались удалить жировые пятна с различных тканей, воспользовавшись практическими советами «Химчистки на дому».
1. Удаление жирового пятна с помощью фильтровальной бумаги и горячего утюга.
Методика:
Свежие жировые и масляные пятна с любой ткани выводят, проглаживая ткань утюгом (100 °С) через несколько слоев промокательной бумаги, приложенной с внутренней и с лицевой сторон ткани.
Результат:
Салфетки (фильтровальная бумага) становятся жирными, а ткань очищается.
Данный способ основан на способности жиров впитываться различными волокнистыми материалами. Он не требует использования растворителей и стирки, экономичен. Недостатком является НЕПОЛНАЯ очистка, даже после многократного повторения операции жировое пятно не удается свести полностью.
2. Удаление жирового пятна с помощью органических растворителей:
· уайт-спирита,
· бензина,
· ацетона.
Методика:
Перед работой необходимо проверить, как действуют растворители на данную ткань, так как возможно её разрушение или изменение окраски. Для пробы наносят немного растворителя на пробный кусочек ткани или, при его отсутствии, на участок кармана или шва с изнаночной стороны.
Убедившись в отсутствии нежелательных побочных явлений, приступают к чистке. Подложить под пятно чистую ткань или салфетки (бумажные платочки) и протирать пятно ваткой, смоченной в растворители. Тереть нужно от краев пятна к его центру.
При данной работе необходимо соблюдать технику безопасности: так как органические растворители являются легковоспламеняющимися жидкостями, необходимо работать вдали от нагревательных приборов и открытого пламени, лучше на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении. Избегать длительного вдыхания паров растворителя!!!
Очистка с помощью уайт-спирита
Очистка с помощью бензина
Очистка с помощью ацетона
Результат: пятно удается вывести практически полностью.
Данный способ основан на способности жиров растворяться в органических растворителях. Недостатком являются все вышеописанные тонкости с предварительной пробой и техникой безопасности.
3. Удаление жирового пятна с помощью мела.
Методика:
Пятна с атласной ткани можно вывести благодаря мелу, который надо хорошенько растереть по площади проблемной зоны, и затем, стряхнув его, промыть вещь под теплой водой.
Результат: пятно выводится довольно хорошо, но полного результата достичь не удалось.
Мел является довольно хорошим сорбентом и не разрушает ткань.
4. Удаление жировых пятен с помощью моющих средств.
Методика:
Постирать одежду с помощью моющих средств, предварительно нанеся их непосредственно на пятно.
Результат: если пятно свежее, а не застарелое, оно легко отстирывается данным способом.
Моющие средства являются хорошими поверхностно-активными веществами. Проникая длинными липофильными углеводородными «хвостами» в частицы жира, они тем самым не дают им слипаться и прилипать к поверхности ткани. Обработанные таким образом частицы жира легко смываются водой. Этим и объясняется моющее действие мыла.
Особенно хорошо отстирывают жировые пятна синтетические моющие средства (СМС), особенно средства для мытья посуды – Fary, Pril, «Биолан» и др.
5. Удаление жировых пятен с помощью специальных средств.
При использовании таких средств необходимо строго следовать прилагаемой инструкции. Результат обычно хороший, но данный способ весьма дорог.
И в заключение несколько советов по выведению жировых пятен с различных сайтов Интернета:
Ø Пятна от жира на тканях, которые не стирают, можно почистить так: нагревают до высокой температуры картофельную муку и густо посыпают ею пятно, под которое помещают белую чистую тряпочку. Через 20-25 минут муку стряхивают и заменяют новой порцией, тоже нагретой. Это повторяют до тех пор, пока пятно не исчезнет, после чего муку стряхивают, а одежду тщательно выбивают и вычищают щёткой.
Ø Старые жировые пятна на светлой шерстяной ткани можно почистить густой кашкой из разведенной в воде картофельной муки, наложив её на несколько часов на пятно. Если на ткани остались следы жира, их удаляют смоченным в бензине кусочком ткани, а затем вытирают корочкой черствого хлеба.
Ø Чтобы вывести пятно с шелковой ткани, погружают загрязненный участок на 5–10 мин в раствор, состоящий из нашатырного спирта, глицерина и воды. Затем изделие промывают в теплой воде.
Ø Свежие жировые пятна на бархате можно вычистить теплым мякишем белой булки. wmbook.com ›home/?page_id=127
Ø Пятно от жира или масла на одежде из плотных синтетических тканей посыпьте картофельным крахмалом и разотрите влажным полотенцем. Повторите несколько раз до полного удаления.
Ø От засаленности. Засаленные места на воротниках чистите тампоном, смоченным в растворе из поваренной соли и нашатырного спирта (1/2 ч. ложки поваренной соли, 3 ст. ложки нашатырного спирта). После этого воротник почистите щеткой, смоченной в мыльной воде. Промойте воротник чистой водой, высушите в проветриваемом месте. womantula.ru ›hobbi/homework/10184.html
Общие правила при выведении пятен
Используя тот или иной растворитель, важно запомнить, что:
ü Спирты и кислоты разрушают некоторые краски.
ü Ацетон и уксусная кислота разрушают ткани из ацетатного шелка.
ü Хлорная известь разрушают хлопчатобумажные ткани.
ü Щелочи и отбеливающие вещества применяются только для обработки белых тканей.
ü Перед обработкой пятна, обязательно тщательно вычистить вещь от пыли.
ü Перед обработкой пятен проверять устойчивость окраски – обязательно. Можно воспользоваться лоскутком, пришитым к вещи. А если он срезан и потерян – на скрытой детали.
ü Обрабатывать пятно надо по направлению от краев к середине.
ü К пятну подкладывают с изнанки чистую белую тряпку, сложенную в несколько слоев.
ü Чтобы не появились разводы и ореол, ткань вокруг пятна надо смочить водой, бензином или присыпать тальком, крахмалом.
ü Пятновыводители на небольшие пятна удобно наносить пипеткой или деревянной палочкой. При чистке пользуются ватой, тканью, жесткой кистью или щеткой. zhitiemoe.com ›6-poleznie-soveti/domovodstvo...pyaten
Эксперимент № 4 «Омыление жиров».
Материалы и оборудование:
Топленое свиное сало или гусиный жир, 20%-ный водный или 15%-ный спиртовой раствор щелочи гидроксида натрия, поваренная соль, вода, фарфоровая чашка, стеклянная палочка, стакан, спиртовка, штатив с кольцом, прибор для фильтрования.
Методика проведения эксперимента:
1. В фарфоровую чашку поместить 3 г жира, прилить 7-8 мл 20%-ного раствора щелочи. Для ускорения реакции добавить 1-2 мл этанола.
2. Смесь кипятить 15-20 минут, помешивая стеклянной палочкой и добавляя воду до исходного уровня.
3. Проверка полноты омыления: поместить в стакан с горячей водой 2-3 капли смеси. Если капли жира на поверхности воды не плавают, значит, процесс омыления завершен.
4. Высаливание мыла: после окончания реакции омыления к полученной массе добавить 0,5 г хлорида натрия и кипятить еще 1-2 минуты или после остывания смеси прилить насыщенный раствор поваренной соли.
5. Сушка мыла: собрать всплывшее на поверхность мыло в виде белых хлопьев и высушить в складчатом фильтре.
6. Проверка моющего действия полученного мыла: поместить немного мыла в стакан с теплой водой и энергично взболтать.
7. Обнаружение глицерина как второго продукта омыления: к раствору гидроксида натрия добавить несколько капель раствора медного купороса (сульфата меди) и к выпавшему голубому осадку прилить1 мл фильтрата (п.5).
Результат:
4. После проведения опыта на поверхности смеси всплывает мыло в виде белых хлопьев.
5. Сушка продолжалась около суток, мыло получилось в виде влажной хлопьевидной массы, которую мы спрессовали между листами фильтровальной бумаги.
6. Помешенное в стакан с водой мыло растворилось, образовался мутный пенящийся раствор.
7. После добавления фильтрата к гидроксиду меди появляется синее окрашивание. Данная качественная реакция доказывает, что полученный глицерин является многоатомным (трехатомным) спиртом.
1. Реакция омыления – это щелочной гидролиз жиров как сложных эфиров. В результате образуются натриевые соли высших карбоновых кислот – мыла (например, стеарат натрия) и глицерин: Этот процесс известен с древних времен, когда для получения мыла животные жиры кипятили с водой и древесной золой, содержащей карбонат калия. Существует легенда, что с горы Сапо (Sapo) в Италии, где совершались жертвоприношения, зола и животный жир, вытопившийся при сжигании животных на костре, смывались дождевой водой в реку Тибр. Женщины, приходившие на берег реки стирать бельё, заметили, что в тех местах, где в воду попадали горные стоки, вода становилась пенистой, а бельё легче отстирывалось. Таким образом, согласно легенде, люди узнали мыло. От названия горы и происходит слово «мыло». По-итальянски «sapone» значит «мыло».
2. Мыло нерастворимо в насыщенном растворе поваренной соли. Этим свойством и пользуются для выделения мыла, которое называют ядровым.
3. Мыла являются поверхностно-активными веществами, так как их частицы-анионы имеют длинный гидрофобный углеводородный «хвост» и гидрофильную карбоксильную «голову». Этим и объясняется моющее действие мыла.
В настоящее время в средствах массовой информации появились методики описания изготовления мыла в домашних условиях. В качестве основы используют или готовое детское мыло, или специальную жировую массу и щелочь. Удивительно, что полноту проводимого омыления предлагается проводить наперекор всем правил техники безопасности: нанеся каплю массы на палец или кончик языка!!! Мол, если щиплет, значит, процесс еще не завершен! Далее подробно описывается, какие отдушки и красители можно вводить, как делать мраморное, многослойное мыло или мыло с различными надписями. Данную информацию можно найти на сайтах: treeland.ru ›article/eko/soaphome/..., www.mirsovetov.ru, MoneyMakerFactory.ru›index.php...
Эксперимент № 5 «Доказательство непредельного характера растительных масел»
Методика исследования:
В пробирки поместить по 2 мл различных растительных масел, 1 г топленого свиного сала или гусиного жира (предварительно нагреть до расплавления жира).
1. Облепиховое масло
2. Пихтовое масло
3. Подсолнечное масло
4. Топленое свиное сало (на отдельном фото рядом с подсолнечным маслом)
В каждую пробирку добавить разбавленного раствора перманганата калия (розового цвета), закрыть пробирки пробками и встряхнуть.
Наблюдения и результаты:
В пробирках с растительными маслами раствор перманганата калия обесцвечивается, а в пробирке с топленым свиным салом его розовая окраска сохраняется.
1. Растительные масла окисляются водным раствором перманганата калия (реакция Вагнера), следовательно, они являются НЕПРЕДЕЛЬНЫМИ соединениями, содержащими кратные углерод-углеродные связи – двойные и (или) тройные. В состав растительных масел как сложных эфиров входят остатки таких непредельных кислот, как олеиновая С17Н33СООН (в молекуле одна двойная связь С=С), линолевая С17Н31СООН (в молекуле две двойные связи С=С), линоленовая С17Н29СООН (в молекуле три двойных связи С=С).
Уравнение реакции Вагнера с использованием олеиновой кислоты следующее:
3СН3 – (СН2)7 – СН = СН – (СН2)7 – СООН + 2KMnO4 + 4H2O →
3СН3 – (СН2)7 – СНOH – СНOH – (СН2)7 – СООН + 2MnO2↓ + 2KOH
В результате реакции двойная связь разрывается, и оба атома углерода присоединяют по гидроксильной группе –ОН. Соединения такого класса называют гликолями.
2. Твердые животные жиры НЕ окисляются водным раствором перманганата калия, так как содержат остатки ПРЕДЕЛЬНЫХ карбоновых кислот, таких как стеариновая С17Н35СООН, пальмитиновая С15Н31СООН, имеющих только одинарные углерод-углеродные связи С – С.
Источники информации:
1. Цветков Л.А. Органическая химия. Учебник для 10 класса средней школы. М., Просвещение, 1988
2. Новошинский И.И., Новошинская Н.С. Органическая химия. 11 класс. Базовый уровень: Учебник для общеобразовательных учреждений. – 2-е изд. – М.: ООО «ТИД «Русское слово – РС», 2008.
4. Школа 1226! Химия. Опыты. Свойства жиров. s1226.net.ru ›chemistry/zir.htm
Семена растений в первую очередь содержат запасные питательные вещества, которые имеют органическую природу. Они находятся в эндосперме или самом зародыше (чаще всего в его семядолях). Питательность семян очень велика. Так человек с давних времен использует пшеничную муку, которая представляет собой ни что иное как размолотые семена пшеницы.
Если в пшеничную муку добавить немного воды, то она превратится в тесто. В тесте в основном содержится растительный белок - клейковина и растительный углевод - крахмал .
Обнаружить крахмал в семенах можно с помощью йода. При добавлении последнего, крахмал синеет. Также крахмал при нагревании до кипения превращается в клейстер.
Если рассматривать под микроскопом эндосперм семян пшеницы, то можно увидеть в нем зерна крахмала.
В пшеничной муке также есть жиры, но их не много. Однако в семенах других растений (таких, например, как подсолнечник или рапс) жиров много. Если положить семена таких растений между листочками бумаги и раздавить, то на бумаге появятся масленные пятна. Подсолнечник - это самый распространенный источник растительного масла для человека.
Такие органические вещества как белки, углеводы и жиры содержатся во всех семенах. Однако их содержание в семенах разных растений различно. Так в пшенице, ржи, овсе, рисе больше всего углеводов, в подсолнечнике, хлопчатнике, арахисе - жиров, в семенах фасоли, гороха, чечевице много белков, однако мало углеводов.
Минеральные вещества семян
В состав семян растений преимущественно входят органические вещества. Обычно белки, жиры и углеводы составляют более 80% от массы семени. Но кроме них все семена содержат в своем составе воду и другие минеральные вещества .
В отличие от других органов и тканей живых организмов, в семенах мало воды. Обычно не более 15%, в то время как в других органах - более 50%, бывает даже более 90%. Объясняется это тем, что в зрелых семенах процессы жизнедеятельности идут очень медленно. Конечно семена дышат, но слабо. Как известно, химические реакции в клетках осуществляются в водном растворе, а во многих из них вода является реагентом. Поэтому вода в семенах особо и не нужна. Кроме того, может принести вред. Например, загнивание. Поэтому при хранении семена растений должны быть сухими. Однако при прорастании семян вода просто необходима. Без нее прорастание вообще невозможно. Ведь чтобы зародыш начал питаться запасенными органическими веществами, эти вещества должны быть сначала растворены в воде.
Помимо воды в семенах содержатся другие минеральные вещества (различные неорганические соли и др.). Их количество не превышает нескольких процентов от массы семени. Роль разных минеральных веществ различна, они участвуют в многообразных процессах жизнедеятельности в клетках.
В семенах разных растений содержится разное в процентном отношении количество воды и минеральных веществ. В каких-то воды больше, в каких-то меньше. У одних растений в семенах содержится более 3% минеральных веществ, у других - около 1% от массы.
Увидеть неорганические вещества в семенах можно при их сжигании. При этом органические вещества сгорают без остатка (окисляются до углекислого газа и воды), а минеральные вещества остаются в виде золы.
Цветковое растение начинает свою жизнь с семени. Семена растений различаются по форме, окраске, размерам, весу, но все они имеют сходное строение.
Зерновка пшеницы является не семенем, а плодом. Ткани плода в зерновке представлены лишь плёнчатым наружным слоем, получившим название плодовой оболочки. Вся остальная часть зерновки — семя.
Строение семени однодольных хорошо можно рассмотреть на примере пшеницы. У пшеницы зёрна представляют собой плоды — зерновки, содержащие только одно семя. Большую часть в зерне занимает эндосперм — особая запасающая ткань, содержащая органические вещества. Сбоку от эндосперма расположен зародыш. В нём различают зародышевый корешок, зародышевый стебелёк, зародышевую почечку и видоизменённую семядолю, расположенную на границе с эндоспермом. Эта семядоля при проращивании семени содействует поступлению питательных веществ из эндосперма к зародышу.
Строение семени однодольного растения (пшеница)
Строение семени двудольного растения
Строение семени двудольного растения легче рассматривать на примере фасоли состоящее из зародыша и семенной кожуры. После снятия семенной кожуры обнажается зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, двух массивных семядолей и заключённой между ними почечки. Семядоли — это первые видоизменённые листья зародыша. У фасоли и многих других растений они содержат запас питательных веществ, которые затем расходуются на питание проростка, а также выполняют защитную функцию по отношению к почечке.
Строение семени двудольного растения (фасоль)
Определение неорганических веществ в семени
Цель: выявить неорганические вещества в семени.
Что делаем: положим на дно пробирки немного сухих семян (пшеница) и нагреем их над огнём. Условие: держать пробирку над огнём необходимо горизонтально, чтобы её верхняя часть оставалась холодной.
Что наблюдаем: вскоре на внутренних стенках в холодной части пробирки можно заметить капли воды.
Результат: капли воды — это результат охлаждения водяных паров, выделившихся из семян.
Что делаем: продолжаем нагревать пробирку.
Что наблюдаем: появляются бурые газы. Семена обуглились.
Результат: при полном сгорании семян остаётся лишь немного золы. Её в семенах не много — от 1,5 до 5 % сухой массы.
Вывод: семена содержат горючие органические и негорючие минеральные (золу).
Определение органических веществ в семени
Известно, что муку получают, размалывая на мельнице зёрна пшеницы.
Цель: выясним состав органических веществ входящих в семена пшеницы.
Что делаем: возьмём немного пшеничной муки, добавим в неё воды и сделаем небольшой комочек теста. Завернём комочек теста в марлю и тщательно промоем в сосуде с водой.
Что наблюдаем: вода в сосуде стала мутной, а в марле остался небольшой клейкий комочек.
Что делаем: капнем 1-2 капли раствора йода в стакан с водой.
Что наблюдаем: жидкость в сосуде посинела.
Результат: испытуемая воды посинела — значит, там есть крахмал.
На марле, в которой было тесто, осталась тягучая клейкая масса — клейковина, или растительный белок.
Вывод: в семенах содержатся растительный белок и крахмал — это органические вещества. В семенах в основном откладываются органические вещества. У разных растений они имеются в разных количествах.
Определение растительных жиров в семенах растений
Кроме белка и крахмала из органических веществ в семенах есть ещё растительные жиры.
Цель: доказать, что в семенах содержатся растительные жиры.
Что делаем: семя подсолнечника положить между двумя листами белой бумаги (рис. 1). Затем надавить на семя тупым концом карандашом (рис. 2).
Что наблюдаем: на бумаге появилось жирное пятно (рис.3).
Общий вывод: органические вещества образуются в организме и при нагревании обугливаются, а затем сгорают, превращаясь в газообразные вещества. Неорганические вещества, входящие в состав семени, не горят и не обугливаются.
Жизненные процессы прорастающего семени
Всхожесть семян
Всхожесть семян — важный показатель их качества самих семян. Определить её не сложно.
Цель: научиться определять всхожесть семян.
Что делают: отсчитывают, из семенного материала, 100 семян подряд, без выбора, раскладывают их на мокрой фильтровальной бумаге или на смоченном песке (можно на мокрой тряпочке).
Что наблюдаем: через 3-4 дня подсчитывают число проросших семян и смотрят, насколько дружно прорастают семена.
Через 7-10 дней вновь подсчитывают число проросших семян и смотрят окончательную всхожесть.
Всхожесть оценивают в процентах, подсчитывая количество проросших процентов из 100 посеянных.
Вывод: чем выше число проросших семян, тем качественнее данный семенной материал.
Прорастание семян
Есть семена, которые при прорастании выносят семядольные листья на поверхность почвы (фасоль, огурец, тыква, свекла, берёза, клён, астра, бархатцы) — это надземное прорастание семени.
У других растений при прорастании семядоли не выходят на поверхность почвы (горох, настурция, конские бобы, дуб, каштан), их относят к растениям с подземным прорастанием.
Условия необходимые для прорастания семян
Для этого можно провести небольшой опыт.
Цель: какие же условия необходимы, чтобы семена начали прорастать?
Что делаем: возьмём три стакана и положим на дно каждого по нескольку зёрен пшеницы. В первом - оставим семена, как есть (в нём будет только воздух). Во второй — нальём воды столько, чтобы она только смачивала семена, но не покрывала их полностью. Третий стакан наполним до половины. Все три стакана накроем стеклом и оставим на свету. Это начало нашего опыта.
Примерно через 4-5 дней проанализируем полученный результат.
Что наблюдаем: в первом — семена остались без изменения, во втором набухли и проросли, а в третьем только набухли, но не проросли.
Результат: опыт показывает, что семена легко впитывают воду и набухают, увеличиваясь в объёме. При этом органические вещества (белки и крахмал) становятся растворимыми. Таким образом, семя из покоящегося состояния приступает к активной жизни. Однако если, как это в третьем стакане, воздух не имеет доступа к семенам, то они хотя и набухли, но не проросли. Семена проросли только во втором стакане, где к ним был доступ и воды и воздуха. В первом стакане не было изменений, так как к семенам не поступила влага.
Вывод: для прорастания семян необходима влага и воздух.
Влияние температуры на прорастание семени
Цель: подтвердим опытным путём, что помимо влаги и кислорода на прорастание семян влияют и температурные условия.
Что делаем: в два стакана положим несколько семян фасоли (равное количество) и нальём воды, чтобы она только смачивала семена, но не покрывала их полностью. Накроем стаканы стеклом. Один стакан оставим в комнате при температуре +18-19ºС, а другой выставим на холод (холодильник), где температура не выше +3-4ºС.
Через 4-5 дней, проверим результаты.
Результат: семена проросли только в том стакане, который стоял в комнате.
Вывод: следовательно, для прорастания семян необходима ещё и определённая температура окружающей среды.
Дыхание семян
Необходимость воздуха объясняется тем, что семена дышат, то есть они поглощают кислород из воздуха, а в окружающую среду выделяют углекислый газ.
Цель: опытным путём доказать, что растения поглощают кислород из воздуха, а выделяют углекислый газ.
Что делаем: возьмём две стеклянных колбы. В одну поместим небольшое количество набухших семян гороха, а другую оставим пустой. Обе колбы закроем стеклом.
Через сутки, возьмём горящую лучинку и внесём её в пустую колбу.
Что наблюдаем: лучинка продолжает гореть. Опустим в колбу с семенами. Лучинка погасла.
Научно доказано, что кислород воздуха поддерживает горение и поглощается при дыхании. Углекислый же газ — не поддерживает горение и выделяется при дыхании.
Вывод: опыт показал, что прорастающие семена (как живой организм) поглотили кислород (O 2) из воздуха, который был в колбе, а выделили углекислый газ (CO 2). Убедились, что семена дышат.
Сухие семена, если они живые, тоже дышат, но у них этот процесс идёт очень слабо.
Превращение веществ в прорастающем семени
Прорастание семян сопровождается сложными биохимическими и анатомо-физиологическими процессами. Как только в семена начинает поступать вода, в них резко усиливается дыхание и активизируются ферменты. Под их влиянием запасные питательные вещества гидролизуются, превращаясь в подвижную, легко усвояемую форму. Жиры и крахмал превращаются в органические кислоты и сахара, белки — в аминокислоты. Перемещаясь в зародыш из запасающих органов, питательные вещества становятся субстратом для начинающихся в нём процессов синтеза, в первую очередь новых нуклеиновых кислот и ферментативных белков, необходимых для начала роста. Общее количество азотных веществ остаётся на одном уровне даже тогда, когда происходит энергетический распад белков, потому что при этом накапливаются аминокислоты и аспаргин.
Резко уменьшается содержание крахмала, но количество растворимых сахаров не повышается. Сахар расходуется на процесс дыхания, который в прорастающем семени происходит очень энергично. В результате дыхания образуются богатые энергией соединения — АДФ и АТФ, выделяются углекислый газ, вода и тепловая энергия. Часть сахаров расходуется на образование клетчатки и гемицеллюлоз, необходимых для построения оболочек новых клеток.
Значительное количество минеральных веществ, имеющихся в семени, при прорастании остаётся постоянным. Находящиеся в семенах катионы регулируют коллоидно-химические процессы и осмотическое давление в новых клетках.
Влияние запасов питательных веществ в семени на развитие проростков
Рост зародыша и превращение его в проросток происходит за счёт деления и роста его клеток. Чем крупнее семена, тем больше в них запасных веществ и тем лучше растут проростки.
Цель: определить опытным путем влияет ли размер семян на рост проростков.
Что делаем: в одну ёмкость с землёй посеять самые крупные семена гороха, а в другую — мелкие. Через некоторое время сравнить проростки.
Результат очевиден.
Вывод: из крупных семян развиваются более мощные растения, которые дают наиболее высокий урожай. Клеток становится всё больше и больше, так как они получают питательные вещества, растут и снова делятся.
Цель: опытным путём проверим утверждение, что для роста, особенно в первое время, проростки используют вещества, запасённые в самих семенах.
Что делаем: берём одинаковые по величине набухшие семена фасоли и удаляем у одного семени одну семядолю (1), у другого — 1,5 семядоли (2), а у третьего оставить обе семядоли (3) для контроля.
Все их помещаем в ёмкости, как показано на рисунке.
Через 8-10 дней.
Что наблюдаем: заметно, что проросток семени с двумя семядолями оказался более крупным, сильным, чем проросток с одной семядолей или проросток с половинкой семядоли.
Вывод: таким образом, высокое качество семян — необходимое условие для получения хорошего урожая.
Период покоя растения
Период покоя — необходимое условие для прорастания семян. Покой может быть вынужденный, связанный с отсутствием необходимых для прорастания условий (температуры, влажности). Пример покоя семян — сухие семена.
Органический покой определяется свойствами самого семени. Термин «покой» при этом имеет условное значение. В большинстве случаев в таких семенах протекают метаболические процессы (дыхание, иногда рост зародыша), но прорастание заторможено. Семена, находящиеся в органическом покое, даже в условиях, благоприятных для прорастания, не прорастают совсем или прорастают плохо.
Способность семян находиться в вынужденном или органическом покое выработалась у растений в процессе эволюции как средство переживания неблагоприятного для роста проростка времени года. Таким путём создаётся запас семян в почве.
Основные причины, препятствующие прорастанию семян:
- водонепроницаемость кожуры, обусловленная наличием в ней палисадного слоя толстостенных клеток, кутикулы (водонепроницаемой воскообразной плёнки);
- наличие в околоплоднике веществ, ингибирующих (затормаживающих) прорастание;
- недоразвитие зародыша;
- физиологический механизм торможения прорастания.
Время посева и глубина заделки семян
Глубина заделки семян зависит от их размера. Чем семена крупнее, тем их сеют глубже. У крупных семян больше запасных питательных веществ и их хватает для развития и роста проростков, пока они пробиваются с большой глубины.
Мелкие семена сеют на глубину от — до 2 см, средние — от 2 до 4 см, а крупные семена — от 4 до 6 см.
Глубина заделки семян зависит и от свойств почвы. В песчаные почвы семена заделывают глубже, чем в глинистые. Верхние слои рыхлых песчаных почв быстро пересыхают, и при мелкой посадке семена не получают достаточно влаги. На плотных глинистых почвах влаги в верхних слоях достаточно, но зато в нижних слоях мало воздуха. При глубокой посадке — семена задыхаются, так как им не хватает кислорода.
ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕ -Ц Ц:
ОПИСАНИЕ способа определения содержания жира в семенах подсолнечника.
Предлагаемый. способ определения содержания жира в семенах. подсолнечника предназначается для скорого определения % жира при массовых анализах.
Теоретическая основа способа сводится к определению веса вылущенного и высушенного ядра подсолнечного семени в подсолнечном же масле.
Подсолнечное ядро может быть рассматриваемо, как состоящее из жира и не жира. Эти части резко различаются по своему удельному весу, при чем в пределах технической точности удельныи вес нежировой части варьи- . рует очень незначительно. При взве- шивании ядра в подсолнечном масле произойдут следующие потери в весе: жировая часть полностью потеряет свой вес (по закону Архимеда), нежирсвая же часть сохранит некоторый вес, определяемый содержанием этой части в данной навеске ядра и некоторой потерей, эквивалентной 06 ему вытесненного ею масла. Этот последний фактор может быть раз навсегда устансвлен непосредственным взвешиванием 1 г обезжиренных семян в масле, и тогда от веса нежировой части в масле легко найти вес ее в воздухе, т.-е. узнать содержание нежировой части
s данной навеске ядра, что дает возможность вычислить содержание жира.
Таким образом, при взвешивании ядра подсолнечника в подсолнечном же масле исключается вес содержащегося в них жира и определяется вес одной нежировой части.
Взвешивание производилось на весах Вестфаля, у которых поплавок был заменен металлической проволочной корзинкой, и для взвешивания постоянно брались 2 высушенных под;— солнечных ядер. Сушка производилась в шкафу при 105 в течение 4 часов.
Высушенные ядра освобождались от облекающей их пленки, что легко достигается простым нажимом пальцев, и лишь из этого материала бралась навеска в 2 и помещалась в корзиночку весов Вестфаля.
Удельный вес масла, употреблявшегося,для взвешивания в нем, был
0,9231; масло предварительно высушивалось.
Влияние температуры на точность способа не. оказывает существенного влияния и в пределах от 17; до 23 не сКазь!вается на результатах взвешивания. Определяемый о жира получается непосредственно к абсолютно сухому веществу.
Вычисление результатов анализа сводится к следующему:
Предположим, что для 2 г ядер найден вес в масле равным — 0,240. Этот вес помножается на фактор 3,09, переводящий вес в масле на вес в воздухе. Таким образом, вес нежировой части 2 г ядер будет 0,240 X 3,09 =—
0,7416, тогда в 100 г ядер нежировыми являются 0,7416 Х 50=37,08 г и, следовательно, жира содержится
Вес 2 г сух. ядер o),æèðàïî предв подсолнечном лагаемому спомасле. себу. е1„жира по
Сокслету.
С увеличением точности весов должна увеличиться и точность самого способа.
Для определения содержания жира по описываемому способу, который может быть распространен и на иные масляничные семена при замене подсолнечного масла маслом данного об екта, предлагается следующий схематически изображенный на чертеже прибор, представляющий собой ареометр Никольсона, снабженный пло- щадкой А и проволочной корзиной С., Штанга ареометра градуирована эмпи- I ричееки таким образом, что на ней нанесены проценты содержания жира.
Часть В поддерживает плавучесть ареометра, а часть D представляет из себя груз.
Ареометр, погружается в цилиндр, наполненный маслом, и на верхнюю его площадку А помещаются высушенные и лишенные пленки ядра семян до тех пор, пока ареометр не погрузится до метки 1, что соответствует 2 г навески. Затем, навеска переносится в проволочную корзинку С с четырехугольным сечением, которая закрывается проволочной сеткой, опускающейся и поднимающейся по пазам соответствующих стенок корзинки. Ареометр вновь опускается 8 масло, при этом высота его погружения находится в соответствии с весом нежировой части. Точность градуировки достигает /2%, который может быть определен этим способом.
ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.
1. Способ определения содержания жира в семенах подсолнечника, отличающийся тем., что навеску высушенных и освобожденных от пленки ядер семян подсолнечника взвешивают s»асле определенного удельного веса и по потере веса вычисляют процентное содержание в них жира.
2. При указанном в п. 1 способе применение ареометра Никольсона, снабженного площадкой А, проволочной корзиной С и шкалой с нанесенными на ней делениями, соответствующими содержанию жира в ядрах при определенной навеске их.
Типо-литография «Красный Печатник», Ленинград, Международный, 75.
Похожие патенты:
Изобретение относится к измерениям с использованием оптических средств и может быть использовано в пищевой промышленности в качестве средства бесконтактного технологического контроля в производстве газированных напитков и для определения соответствия их существующим нормативам во время хранения готовой продукции
Изобретение относится к области медицинской дезинсекции, интенсивных агротехнологий
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению электрофизических параметров плодов и овощей, и может быть использовано при определении спелости, пригодности к дальнейшему хранению плодов и овощей, содержания в них нитратов и т.д
Изобретение относится к контролю качества пищевых продуктов, в частности, сельскохозяйственной продукции, и может быть использовано для определения качества продовольственной продукции, в частности, спелости, пригодности к хранению, содержания ионов
