Исследовательская работа "Это удивительное семя" (6 класс, биология)

Тема работы: «Это удивительное семя!» Выполнила: Меркулова Екатерина, ученица 5 класса Россия, Алтайский край,  Завьяловский район, п. Малиновский Руководитель: Павлюк Ирина Ивановна, учитель биологии, высшей квалификационной категории 1 2016 г. Содержание: 1. Введение…………………………………………………. 2­4 2. Обзор литературы. Что такое семя?................................. 5 3. Условия прорастания  семян……………………………………………………… 5­8 4. Роль семядолей фасоли для развития проростка……… 8­ 10 5. Вещества семени…………………………………………. 10­12 6. Вывод……………………………………………………… 12 7. Приложение……………………………………………… 12­13 8. Литература……………………………………………….. 14 2 1. Введение Актуальность   темы:   каждой   весной   начинаются   посевные   работы   в огороде. Прошлым летом, помогая маме я обратила внимание, что при посадке одного и того же растения в одно и тоже время, но в разных местах, семена прорастают  не одновременно и иногда всходы отличаются друг от друга внешними признаками. Мне стало интересно узнать, почему это происходит и какие вещества содержатся в семени, что из маленького зернышка вырастает большое растение. Объект исследования: семена растений. Предмет исследования: условия необходимые для прорастания семян, вещества, содержащиеся в семени. Цели исследования: 1.   Выяснить, какие условия нужны для роста и хорошего развития растения; 2. Выяснить, какие вещества входят в состав семени и как они влияют на рост и развитие     проростка.  Задачи:  3. Изучить условия проращивания семян; 4. Изучить состав семян; 5. Провести эксперимент по проращиванию семян; 6. Провести эксперимент по выявлению веществ, входящих в состав семян; 7. Узнать   новое   и   интересное   из   жизни   растений   расширить   свой кругозор.  3 Методы   исследования:   эксперимент,   лабораторный   опыт,   наблюдение, сравнение. Практическая значимость  моей   работы   состоит   в   том,  что   ее  можно использовать   школьникам   для   повышения   образовательного   уровня   при изучении тем по биологии за курс 6 класса. Гипотеза:  для прорастания семенам нужны определенные условия: свет, вода, тепло, воздух. В семенах содержатся вещества, необходимые им для прорастания. План эксперимента:  Подготовка семена фасоли и их замачивание  Определение   влияния   внешних   условий   на   рост   и   развитие проростка  Изучение состава семян и роли семядолей в развитии проростка         Мой проект состоит из трех частей:             1.Условия прорастания семян             2.Роль семядолей фасоли для развития  проростка.             3. Вещества семени. 4 2. Что Электронная «Кирилла  нам  семени. и такое такое семя?  энциклопедия Мефодия»  дает определение СЕМЯ  неблагоприятных условий у семенных растений.  воспроизведения,   орган  ­ расселения  и  переживания Жизнь нового растения начинается с семени.   Глядя на семечко, на его твердую оболочку, не верится, что внутри него спрятана жизнь, и что из него может вырасти прекрасный цветок или дерево. Я узнала, что существует целая наука ­ семеноведение, которая изучает семена.   Оказывается,   семена   бывают   разнообразными   по   формам   и размерам.    Изучив строение семени, я узнала, что у всех семян есть рубчик ­ след   от   места   прикрепления   семени   к   плоду,  и   семявход  ­   через   него корешок выходит наружу. Семя состоит из семенной кожуры, семядолей и 5 зародыша. Семенная кожура защищает семя от повреждений и высыхания. В семядолях содержатся питательные вещества для зародыша. А зародыш дает жизнь новому растению. Для своего эксперимента я взяла семена фасоли, как наиболее удобный объект для наблюдения, а те свойства, которыми обладают семена фасоли присущи всем семенам всех растений.   3.  Условия прорастания семян. Задачи первой части работы ­ доказать: ­ необходимость солнечного света для прорастания семян; ­необходимость влаги и воздуха для прорастания семян; ­необходимость дыхания семян в процессе прорастания; ­необходимость определенной температуры для прорастания семян. Какие условия необходимы, чтобы семена начали прорастать? Для ответа на этот вопрос я провела опыты. Необходимость солнечного света для прорастания семян   Чтобы доказать необходимость света для прорастания семян, я провела опыт.     Одновременно   посадила   семена   фасоли   в   два   горшка.   Один   горшок поместила в темное место (шкаф), второй поставила на подоконник, где много   света.   Через   семь   дней   семена   взошли         как   на   свету   так   и   в темноте.    ВЫВОД:   всхожесть семян не зависит от присутствия света.   есть   некоторые Изучив   литературу   в   Интернете,   я   узнала,   что   исключения.   Некоторые   семена   относят   только   к   темновсхожим, например   рыжик   мелкоплодный   не   даст   всходы   на   свету,   также   не прорастут на свету фацелия, клоповник, персидская вероника.   Некоторые   семена   прорастают   только   на   свету.   Это   семена   череды, табака,   семена   растений,   произрастающих   в   чрезмерно   увлажненных местах, болотах. Семена петуньи гибридной прорастут только на свету. Но для большей части семян присутствие света необязательно. Необходимость влаги и воздуха для прорастания семян.  6 Чтобы доказать необходимость влаги и воздуха для прорастания семян я провела опыт. Взяла  три стакана и положила на дно каждого по 10 семян фасоли. Один стакан оставила сухим, второй заполнила водой до краев, а в третий налила воды так, что   она смачивала семена, но не покрывала их полностью. Накрыла стаканы стеклом. Через  5 дней проверила результаты (табл.1) Таблица 1. Необходимость влаги и воздуха для прорастания семян. № стакана Наблюдения 1 стакан (сухой) семена остались без изменений 2   стакан   (до   краев   наполненный водой) Семена   набухли,   но   не   проросли (воздух не имеет доступа к семенам) 3 стакан (вода не покрывает семена полностью) семена набухли, некоторые проросли (достаточно воздуха и воды)    ВЫВОД:  Семена проросли только в третьем стакане, где к ним был доступ воды и воздуха.   Следовательно,   для   прорастания   семян   необходимы   влага   и воздух. Для     прорастания   семян   различных   растений   необходимо   различное количество влаги и воздуха. Это зависит от того в каких условиях обитают те растения, семена которых проращиваются.  Дыхание   семян.   Для   чего   при   прорастании   семенам   нужна   вода,   я выяснила.   А   зачем   нужен   воздух?  Необходимость   воздуха   объясняется тем,   что   семена   дышат,   то   есть   они   поглощают   кислород   и   выделяют углекислый газ. Чтобы доказать дыхание семян, я взяла две стеклянных банки. Одну наполнила на 1/3 набухшими семенами, а другой оставила пустым.   Обе   банки   закрыла   стеклом.   На   другой   день     взяла   горящую лучинку   и   внесла   ее   в   пустую   банку.   Лучинка   продолжала   гореть. Опустила ее в банку с семенами. Лучинка погасла. ВЫВОД: 7 Тот факт, что лучинка погасла в банке с семенами доказывает, что семена дышат.   В   процессе   дыхания   они   выделяют   углекислый   газ,   а   он   не поддерживает горения. Вот лучинка и погасла. В пустой банке был воздух, и лучинка в ней продолжала гореть. Дышат   и   сухие,   и   прорастающие   семена.   Только   дыхание   сухих   семян выражено слабо. При прорастании дыхание резко усиливается, поэтому семенам нужен постоянный приток кислорода. В процессе дыхания семена выделяют   не   только   углекислый   газ,   но   и   тепло.   По   этой   причине прорастающие семена нагреваются. Если семена лежат толстым слоем, они могут перегреться. Перегрев приводит к гибели зародышей, а семена с мертвым   зародышем   нежизнеспособны   и   не   прорастают.   Способны прорастать   только   семена   с   живым   зародышем.   Чтобы   семена   не портились, их хранят в сухих, хорошо проветриваемых помещениях. Все условия,   созданы   в зернохранилищах.   необходимые   для   сохранности   семян, Необходимость определенной температуры для прорастания семян.  Помимо влаги и кислорода на прорастание семян влияют температурные условия.     Чтобы   доказать   эту   гипотезу   я   провела   опыт.   Взяла   две стеклянные банки. На дно каждой положила по  15 семян фасоли и налила воды   так,   что       она   только   смачивала   их   полностью.   Накрыла   банки стеклом.   Одну   банку   оставила   в   комнате   при   температуре   18­19   С,   а другую поставила    в холодильник , где температура не выше 3­4 С. Через 5дней, проверила результаты, и увидела, что семена проросли только в той банке, которая стояла в комнате.   ВЫВОД: для прорастания семян необходима определенная температура.  Семена   одних   растений   при   прорастании   требуют   много   тепла,   другие мало. Зерновки пшеницы и ржи прорастают при температуре 1­2 С, семена гороха и льна 2­4 С, кукурузы и тыквы 12­14 С. С этими особенностями семян связаны разные сроки посевов. Пшеницу и рожь высеивают ранней весной,   вскоре   после   таяния   снега.   Огурцы   и   кукурузу,   фасоль   нужно сеять только в конце весны, когда почва хорошо прогреется. ИТАК,   по   завершении   первой   части   работы   я   доказала,   что   для прорастания семян нужны влага, воздух, определенная температура, свет тоже нужен, но ни для всех семян. Некоторые семена, например фасоли, могут прорасти без солнечных лучей, при достаточном количестве влаги, тепла и воздуха.   8 4. Роль семядолей фасоли для развития проростка Задача второй части работы ­ выяснить: ­ Какие процессы происходят в семени во время прорастания. ­   Почему для посева берут полновесные, крупные семена?  Для того чтобы ответить на эти вопросы я провели опыты.    Опыт 1. Мы попробовала на вкус сначала сухое семя фасоли, а потом проросшее. Оказалось, что проросшее семя имеет сладковатый привкус. Почему? Ответ нашла в учебнике биологии. Когда семена созревают, в эндосперме откладывается запасное вещество – крахмал,   который   под   воздействием   особых   веществ   при   прорастании превращается в сахар. Сахар питает проросток. Поэтому прорастающее семя имеет сладковатый вкус. Опыт   2.  Взяла   4   проросших   семени   фасоли   с   одинаковой   длиной проростка.     Аккуратно   у   одного   семени   удалила   одну   семядолю,   у второго­   оставила   только   четвертую   часть,   у   третьего   –   удалила   обе семядоли,   четвертую   оставила   с   двумя   семядолями.   Семенам поддерживала температуру и влажность. Провела наблюдение в течение 7 дней.    Рис.2 .Роль семядолей фасоли для развития проростка.   Провела наблюдение в течении 7 дней.  Каждый день в 18.00 ч. Измеряла длину проростков. Таблица 2. Роль семядолей в развитии проростка. 9 образцы   Длина пророс тка На начало опыта  2см С   двумя семядол ями  2 см С   одной семядоле й 2 см                   Наблюдения за длиной проростка 1 ден ь 2,4 см 2,3 см 2 см 2 день 3 день 4 день 6 день 7 день 5 ден ь 3 см 3,5 см 4,5 см 5см 5,7 см 2,6 см 3 см 3,5 см 4 см 4,7 см 6,3 см 5,5 см 2,3 см 2,7 см 3  см 3,2 см 3,7 см 4 см С четверто й   частью семядол и Пророст ок   без семядоле й 2 см 2 см Пророст ок  Проросто к Проро сток развивает ся слабо развив ается слабо развивае тся слабо   Поги бает Про рос ток раз вив ает ся сла бо ­ Прор осто к разви ваетс я слаб о Наблюдения   показали,   что   лучше   всех   развивался   проросток     с   двумя семядолями, остальные развивались медленно и неактивно. 10 ВЫВОД:   При   помощи   двух   проведенных     опытов   я     выяснила,   что   в семени   фасоли     есть   эндосперм,   в   котором   содержатся   питательные вещества, необходимые для роста и развития проростков. Если сократить семядоли,   уменьшается   количество   питательных   веществ   и   проросток развивается   плохо,   а   если   удалить   семядоли   совсем,   то   проросток погибает.   5. Вещества семени При   выполнении   третьей   части   работы   мне   предстояло   ответить   на вопрос:   Какие   вещества содержат семена фасоли?  Для ответа на данный вопрос я провела ряд опытов. Неорганические вещества семени. К неорганическим веществам относится вода и минеральные вещества.     1.Вода в семенах. Семена, используемые для посева, кажутся сухими. Чтобы выяснить, есть ли в них вода, я положила на дно пробирки немного сухих   семян   и   нагрела   их   над   огнем.       Пробирку   над   огнем   держала горизонтально, чтобы ее верхняя часть оставалась холодной. Вскоре на внутренних стенках в холодной части пробирки я заметила капли воды. Откуда   появилась   вода?   Очевидно,   это   результат   охлаждения   водяных паров, выделившихся из семян. ВЫВОД: в сухих семенах содержится вода. Правда, в семенах, в отличие от других частей растения, воды очень мало. Если в листьях и сочных плодах содержится 70­95% воды, то в семенах только 10­15% их массы. Итак, семена состоят главным образом из сухих веществ.   2.Сухие вещества семени. Я попыталась выяснить состав сухих веществ семени.   Для   этого     нагревала   семена   в   фарфоровой   чашке.   Сначала выделялись бурые газы, а затем семена обуглились. При полном сгорании семян от них осталось лишь немного золы.     ВЫВОД:        Семена   содержат   горючие   органические   вещества;   и негорючие минеральные (золу). Золы в семенах немного ­ всего от 1,5% до 5% от сухой массы. Остальная часть приходится на долю органических веществ.   Итак,   в   семенах   откладываются   в   основном   органические вещества. Какие органические вещества содержатся в семени? 11 Белок,   крахмал,   растительные   жиры   –   органические   вещества. Исследовала их наличие в семенах. 3.   Белок   семени.    Чтобы   определить   наличие   белка   в   семени,   я приготовила комочек теста, смешав муку с водой, завернула его в марлю и тщательно промыла в сосуде с водой. После промывания вода в сосуде стала   мутной,   а   в   марле   остался   небольшой   клейкий   комочек   ­ это клейковина.   ВЫВОД:  Клейковина   ­   это   растительный   белок.   Опыт   показал,   что   в семенах содержится белок. 4. Крахмал семени.  Для определения крахмала я исследовала мутную жидкость, оставшуюся в сосуде, где промывала тесто. Для этого капнула в жидкость  3 капли раствора йода. Жидкость в сосуде посинела. ВЫВОД:  В   семенах   есть   крахмал,   это   доказывает   изменение   окраски раствора   в   синий   цвет   при   добавлении   йода.   Эта   реакция   является качественной реакцией на крахмал.   Если подействовать раствором йода на тщательно промытую клейковину, она почти не меняет окраску. Итак,   я   установила,   что   в   семенах   содержится   растительный   белок   и крахмал. Оба эти вещества всегда присутствуют в семенах, но у разных растений   в   разных   количествах.   Семенах   гороха,   фасоли,   бобов   и   в особенности   сои   богаты   растительным   белком,   он   составляет   третью­ четвертую   часть   их   сухой   массы.   У   пшеницы,   ржи,   кукурузы растительного белка в семенах намного меньше, примерно десятая часть их сухой части. Здесь преобладает  крахмал, который составляет более половины их сухой массы. 5.Жиры   семени.   Кроме   белка   и   крахмала   из   органических   веществ   в семенах есть еще растительные жиры. Раздавила на чистой белой бумаге семена фасоли и подсолнечника.  На  бумаге  с  семенами подсолнечника появилось жирное пятно, а на бумаге с семенами фасоли – не появилось. Но это ни говорит о том, ч то в семенах фасоли нет жира.     ВЫВОД: У разных растений в семенах разное количество растительного жира.   Семена   фасоли,   гороха,   пшеницы,   ржи   содержат   ничтожное количество   жира,   у   семени   льна   примерно   одна   треть   сухой   массы приходится на жир, у подсолнечника ­ до половины и более. Поэтому на бумаге с семенами подсолнечника появились жирные пятна, а с фасолью ­ нет. 12 6. Вывод: Для роста и хорошего развития семян необходимы воздух, свет, тепло, влага. В состав семени входят органические вещества: растительные жиры, углеводы,  белки, неорганические вещества – вода  и минеральные соли. Хорошо растут и развиваются те проростки, у которых есть обе семядоли. В эндосперме семядолей содержатся необходимые питательные вещества, которые   способствуют   росту   и   развитию   проростка.   Чем   меньше эндосперм,   тем   меньше   питательных   веществ.   Поэтому   для   посева необходимо брать крупные, полновесные семена.  Заключение Проведя свое исследование я убедилась, что семя ­ это созданная природой   кладовая   всех   необходимых   для   роста   и  развития   проростка веществ   ­   белков,   жиров,   углеводов,   минеральных   веществ,   воды. Необходимы только условия  для прорастания: вода, свет, тепло, воздух, пища, и мы увидим новый росток,     очень похожий на своих родителей. Природа создает эти условия.  Роль   семени   в   природе   велика.   Благодаря   семени   на   Земле сохраняется видовое разнообразие растительного мира. Благодаря семени растения широко распространены в биосфере. Благодаря семени мы видим красоту лесов, полей, лугов, радуемся цветению трав, любуемся красотой распустившихся бутонов        7.Какие же полезные вещества входят в состав фасоли и в чем же их польза?   Уникальность   фасоли   в   том,  что   это   почти   универсальный продукт: в фасоли содержится большинство из необходимых организму веществ.   Прежде   всего   в   ней   много   легкоусвояемых  белков  (их количество приближается к количеству белков, содержащихся, к примеру, в   мясе).   В   составе   фасоли   содержится   много   витаминов,   особенно 13 витамин С и витамины группы В. Кроме того, в ней есть витамин РР ­ никотиновая кислота. В зарубежных источниках он обозначается также как   витамин   В3,   однако   в   России   принята   иная   классификация;   к никотину,   содержащемуся   в   сигаретах,   не   имеет   никакого   отношения. Витамин   РР   необходим   для  белкового обмена  в   организме,   укрепляет нервную   и   сердечно­сосудистую   систему,   нормализует   слизистую кишечника, помогает работе пищеварительной системы, снижает кровяное давление и благоприятно влияет на зрение. Однако основное назначение этого   витамина   –  предотвращение   заболеваний   кожи,   в   частности пеллагры,   вызывающей   развитие   дерматита.  Именно   наличие   этого витамина оказывает большое влияние на полезные свойства фасоли, делая ее необходимой гостьей на каждом столе. Помимо витаминов в состав фасоли входит сера, необходимая организму при кишечных инфекциях, болезнях легких и бронхов, кожных инфекциях, ревматизме   и   других   заболеваниях   суставов.   В   фасоли   содержится достаточно много железа, что делает фасоль незаменимой при различных инфекциях,   так   как   именно   железо   увеличивает   сопротивляемость организма   заболеваниям,   способствует   притоку   кислорода   в   кровь.   В фасоли   также  много  фосфора,  цинка,   магния  –  всех   тех  веществ,  без которых наш организм не может нормально функционировать. Сочетание витаминов   и   микроэлементов   делает   фасоль  полезнейшим   продуктом для стареющего организма да он уже не в состоянии сам справляться со всеми своими функциями.                                      8. Список литературы 1.В.В. Пасечник «Биология 6» М.Просвещение, 2013 г.      2.Л.А.Багрова «Я познаю мир. Растения» М., АСТ 1998 г. 14 3.Батурицкая   Н.   В.,   Фенчук   Т.   Д.   Удивительные   опыты   с растениями: Кн. для учащихся. ­ Минск. Нар. асвета, 1991 г.­ 208 с. 4.   Ненси   К.   О   Лири   и   Сьюзен   Шелли.   Увлекательные   опыты. Биология, физика, химия, науки о Земле. М.: АСТ: Астрель, 2009 г.­ 240с 5. http  6. http://www.udec.ru   ://   ru   .  wikipedia    .  org  Таблица 1. Необходимость влаги и воздуха для прорастания семян. Приложение 1 15 № стакана Наблюдения 1 стакан (сухой) семена остались без изменений 2   стакан   (до   краев   наполненный водой) Семена   набухли,   но   не   проросли (воздух не имеет доступа к семенам) 3 стакан (вода не покрывает семена полностью) семена набухли, некоторые проросли (достаточно воздуха и воды)  16 Приложение 2 Таблица 2. Роль семядолей в развитии проростка. образцы   Длина пророс тка На начало опыта  2см С   двумя семядол ями  2 см С   одной семядоле й 2 см С четверто й   частью семядол и 2 см Пророст ок   без семядоле                   Наблюдения за длиной проростка 1 ден ь 2,4 см 2,3 см 2 см 2 день 3 день 4 день 6 день 7 день 5 ден ь 3 см 3,5 см 4,5 см 5см 5,7 см 2,6 см 3 см 3,5 см 4 см 4,7 см 6,3 см 5,5 см 2,3 см 2,7 см 3  см 3,2 см 3,7 см 4 см 2 см Пророст ок  Проросто к Проро сток Про рос ток Прор осто Поги бает 17 й развивает ся слабо развив ается слабо развивае тся слабо   раз вив ает ся сла бо ­ к разви ваетс я слаб о 18