Что способствует образованию крахмала в листьях
Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
Фотосинтез. Воздушное питание растений.
Фотосинтез. Воздушное питание растений.
Как же осуществляется фотосинтез?
Через устьичные щели в лист поступает углекислый газ. При попадании солнечных лучей на поверхность листа в его хлоропластах происходит сложный процесс: из углекислого газа и воды, всасываемой корнями, образуется органическое вещество — сахар (глюкоза). При этом выделяется кислород. Частично он используется растениями для дыхания, а излишки поступают в воздух также через устьица. Сахар затем превращается в крахмал. Крахмал в воде не растворяется. Образование сахара на свету при участии воды и углекислого газа происходит только в хлоропластах и только за счет энергии солнечного света.
Следовательно, процесс образования в хлоропластах на свету органических веществ из воды и углекислого газа с выделением кислорода называется фотосинтезом (рис.1).
Рис.1 Процесс фотосинтеза
История открытия фотосинтеза
Первые опыты по изучению питания растений провел в 1630 г. голландский врач Ян Батист ван Гельмонт. Он доказал, что растения не получают органические вещества в готовом виде из почвы, а сами образуют их (рис.2)
Рис.2 Опыт Яна Батиста ван Гельмонта
А швейцарский естествоиспытатель Жан Сенебье доказал, что растения используют углекислый газ.
Русский ученый К. А. Тимирязев (1843-1920) впервые описал роль хлорофилла (пигмент, который находится в хлоропластах) в фотосинтезе. Он назвал фотосинтез космическим процессом. Растения используют космическую энергию Солнца. Жизнь как явление существует на нашей планете, только благодаря фотосинтезу, обеспечивающему питанием и кислородом все живое. Может, благодаря фотосинтезу наша планета единственная в Космосе, населенная живыми существами?
Опыт доказывающий образование крахмала в листьях
Доказать процесс образования крахмала в листьях можно путем постановки простого опыта (рис.3)
Рис.3 Образование крахмала в зеленых листьях на свету
Комнатное растение, желательно пеларгонию или примулу, хорошо поливают и ставят в темное место на 2-3 дня. За это время растением расходуется ранее образованный в листьях крахмал. Через 2—3 дня несколько листьев на растении закрывают с двух сторон черной бумагой так, чтобы часть поверхности листа оставалась открытой. Растение выставляют на свет.
Через сутки бумагу убирают, лист срывают, опускают его на одну минуту в кипяток, затем переносят в посуду с горячим спиртом, который в целях предосторожности подогревается на водяной бане. Обесцвеченный лист ополаскивают холодной водой и помещают в плоский сосуд. Расправленный лист заливают слабым раствором йода. Через 2—3 мин можно увидеть, что закрытая часть листа не изменила своего цвета, а та часть листа, на которую попадал свет, окрасилась в синий цвет.
Обработка йодом помогает обнаружить в клетках крахмал. Следовательно, крахмал образуется в листьях только на свету.
В ходе фотосинтеза растение использует углекислый газ и выделяет кислород, который поддерживает горение. Это можно подтвердить следующим опытом.
Следует взять две банки (0,8 л) из светлого стекла и поместить в каждую по 5-6 веточек традесканции. Чтобы растения не завяли, в банки наливают немного воды. Затем небольшие свечи, укрепленные на проволоке, зажигают, опускают в банки и закрывают их. Вскоре свечи погаснут, что указывает на отсутствие в банке кислорода и на увеличение содержания углекислого газа, образовавшегося в результате горения свеч. Свечи вынимают, закрывают обе банки стеклом и выставляют одну на свет, а другую — в темное место. На следующий день банки открывают и опять опускают туда на проволоке зажженные свечи. В банке, стоявшей на свету, свеча горит, а в банке, находившейся в темном месте, — гаснет (рис.4).
Рис. 4 Образование кислорода на свету
Таким образом, вы снова убедились, что зеленые растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, который поддерживает горение, только на свету, т. е. в процессе фотосинтеза. А при дыхании растения, как и все живые организмы, поглощают кислород, а выделяют углекислый газ.
Подводим итог
Фотосинтез — основа воздушного питания растений. При фотосинтезе зеленые растения с помощью хлорофилла извлекают энергию из солнечного света и с ее помощью создают органические вещества из углекислого газа и воды. Как побочный результат при фотосинтезе выделяется кислород.
Фотосинтез. Условия необходимые для образования крахмала в листе
Вопрос 1. Какие условия необходимы для образования крахмала в листе?
Для образования крахмала в листе необходима световая энергия, наличие в воздухе углекислого газа, а также вода.
Вопрос 2. Какой опыт можно провести, чтобы доказать, что для образования крахмала в листьях необходим свет?
Чтобы доказать, что для образования крахмала в листьях необходим свет, можно поставить следующий опыт.
• Поместим в темный шкаф комнатное растение, например примулу или герань (пеларгонию).
• Через 3-4 дня вынем растение из шкафа, накроем часть его листа светонепроницаемой бумагой и поставим на 8—10 часов на яркий свет.
• Срежем лист, снимем бумагу и опустим его в кипяток на 3 минуты, а затем в горячий спирт. В результате мы увидим, что лист обесцветился.
• Если обесцвеченный лист залить слабым раствором йода, то часть листа, которая была закрыта светонепроницаемой бумагой, останется бесцветной, а оставшаяся открытой для лучей света, частично окрасится раствором йода в темно-синий цвет из-за образующегося крахмала.
Вывод: на свету образуется крахмал.
Вопрос 3. Почему иод не окрашивает в синий цвет белую каемку листа герани окаймленной?
В клетках зеленой части листа имеются хлоропласты, содержащие хлорофилл. Фотосинтез идет только в зеленых клетках растения, а именно в хлоропластах, содержащих хлорофилл. В них и образуется сахар, а затем крахмал. В клетках белой каймы листа герани окаймленной нет хлоропластов и, соответственно, нет хлорофилла. Крахмал в этих клетках не образуется. А иод синеет только в присутствии крахмала.
Вопрос 4. Из каких веществ образуется сахар в зеленых листьях растений?
Для образования сахара нужны углекислый газ, поступающий через устьица, и вода, которую поглощают корни из почвы.
Вопрос 5. Какой опыт показывает, что наземные растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород?
Чтобы показать, что наземные растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород, можно поставить следующий опыт. Взять две большие стеклянные банки и опустить в них стаканы с водой, в которые помещены веточки с зелеными листьями какого-нибудь растения. Наполнить банки углекислым газом и плотно закрыть, чтобы не проникал воздух. Первую банку выставить на яркий свет, вторую поставить в темноту. Через сутки открыть банки и опустить в них горящие лучинки. В первой банке лучинка не гаснет, а продолжает ярко гореть. Значит, в этой банке появился кислород, поддерживающий горение. Зеленые листья растения поглотили значительную часть углекислого газа и выделили некоторое количество кислорода. Во второй банке лучинка погаснет.
Вопрос 6. Выделяют ли кислород водные растения?
Водные растения, так же как и наземные, осуществляют процесс фотосинтеза, поглощают из воды углекислый газ и выделяют в нее кислород.
Образование крахмала в листьях на свету
Вы знаете, что в эндосперме семян пшеницы имеется запас органических питательных веществ: крахмал, сахар, жир и белок. Откуда же берутся эти вещества, которыми питается прорастающий зародыш семени?
Ответить на этот вопрос поможет опыт. Возьмем какое-нибудь комнатное растение с крупными цельными листьями, например примулу или герань, и поместим его в темный шкаф для обескрахмаливания (чтобы крахмал превратился в сахар и перешел из листьев в другие органы).
Рис. 55. Движение растений к свету.
Через несколько суток вынем растение из шкафа. На обе стороны одного из листьев прикрепим два кусочка черной бумаги с вырезанным на них словом, например «крахмал», и поставим растение под электрическую лампочку или на солнечный свет. Через 8—10 часов лист срежем. Снимем бумагу. Опустим лист минуты на две в кипящую воду, а затем на несколько минут в кипящий спирт. Лист обесцветится. Когда спирт окрасится в зеленый цвет, а лист обесцветится, промоем его водой, расправим на тарелке и обольем раствором йода. На обесцвеченном листе появятся синие буквы. Известно, что крахмал синеет от йода. Буквы появляются в той части листа, на которую падал свет. Значит, под действием света в освещенной части листа образовался крахмал, окрасившийся йодом в синий цвет.
Исследования показали, что в листьях на свету первоначально образуется сахар, который в результате химических процессов превращается в крахмал. В опыте крахмал обнаруживается с помощью йода.
Во всех ли клетках листа образуется крахмал? Чтобы ответить на этот вопрос, поставим опыт с пестролистной геранью.
Рис. 57. Опыт, демонстрирующий образование крахмала в листьях.
Рис. 58. Портрет Ч. Дарвина на листе.
Герань пестролистная — комнатное растение.
Свое название она получила из-за белых участков на пластинке листа, лишенных хлорофилла, по краю пластинки листа проходит белая каемка. Для проведения опыта поставим это растение на яркий солнечный или электрический свет. Через несколько часов срежем один из листьев.
Обесцветим его, так же как в первом опыте, промоем в воде и на 2—3 минуты положим в слабый раствор йода. Вынув лист, мы заметим, что он окрасился в синий цвет не весь. Белая полоса по краю листа не окрасилась. Посинела только часть листа, которая была зеленой. Нетрудно догадаться, что эта часть листа посинела оттого, что в ней образовался сахар и затем крахмал. Ведь только крахмал синеет под действием йода.
Почему же в зеленой части листа крахмал образовался, а в белой каемке нет? В клетках зеленой части листа имеются хлоропласты, содержащие хлорофилл. В них образуется крахмал. В белой же полоске листа герани пестролистной в пластидах нет хлорофилла. Здесь крахмал не образуется. Итак, крахмал образуется только в хлоропластах листьев и только на свету.
Процесс образования органических веществ из воды и углекислого газа в хлоропластах на свету называется фотосинтезом.
Итак, органические вещества, которыми питается прорастающий зародыш семени, образуются в зеленых листьях в процессе фотосинтеза.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Фотосинтез
Какие условия необходимы для образования крахмала в листе?
Для образования крахмала в листе необходима световая энергия, наличие в воздухе углекислого газа, а также вода.
Какой опыт можно провести, чтобы доказать, что для образования крахмала в листьях необходим свет?
Чтобы доказать, что для образования крахмала в листьях необходим свет, можно поставить следующий опыт. Взять какое-нибудь комнатное растение, например примулу или герань (пеларгонию), поместить его на трое суток в темный шкаф, чтобы произошел отток питательных веществ из листьев. Вырезать на конверте из черной бумаги какую-либо фигуру или слово. Через трое суток вынуть растение из шкафа и поместить в конверт один из листьев. Затем поставить растение на солнечный свет или под электрическую лампочку. Через 8—10 часов лист срезать. Снять бумагу. Опустить лист в кипящую воду, а затем на несколько минут в горячий спирт, в котором хлорофилл хорошо растворяется. Когда спирт окрасится в зеленый цвет, а лист обесцветится, промыть его водой, расправить на тарелке и облить слабым раствором йода. На обесцвеченном листе появятся синие буквы. Известно, что от йода синеет крахмал. Буквы появятся в той части листа, на которую падал свет. Значит, крахмал образовался только в освещенной части листа.
Почему иод не окрашивает в синий цвет белую каемку листа герани окаймленной?
В клетках зеленой части листа имеются хлоропласты, содержащие хлорофилл. В них и образуется сахар, а затем крахмал. В клетках белой каймы листа герани окаймленной нет хлоропластов и, соответственно, нет хлорофилла. Крахмал в этих клетках не образуется. А иод синеет только в присутствии крахмала.
Из каких веществ образуется сахар в зеленых листьях растений?
Для образования сахара нужны углекислый газ, поступающий через устьица, и вода, которую поглощают корни из почвы.
Какой опыт показывает, что наземные растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород?
Чтобы показать, что наземные растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород, можно поставить следующий опыт. Взять две большие стеклянные банки и опустить в них стаканы с водой, в которые помещены веточки с зелеными листьями какого-нибудь растения. Наполнить банки углекислым газом и плотно закрыть, чтобы не проникал воздух. Первую банку выставить на яркий свет, вторую поставить в темноту. Через сутки открыть банки и опустить в них горящие лучинки. В первой банке лучинка не гаснет, а продолжает ярко гореть. Значит, в этой банке появился кислород, поддерживающий горение. Зеленые листья растения поглотили значительную часть углекислого газа и выделили некоторое количество кислорода. Во второй банке лучинка погаснет.
Выделяют ли кислород водные растения?
Водные растения, так же как и наземные, осуществляют процесс фотосинтеза, поглощают из воды углекислый газ и выделяют в нее кислород.
«Необходимость света для образования крахмала в листьях»
Находка для методической коллеции учителя биологии
Просмотр содержимого документа
««Необходимость света для образования крахмала в листьях»»
«Необходимость света для образования крахмала в листьях »
Цель опыта- доказать, что крахмал в листьях образуется только на свету.
Необходимые материалы: комнатное растение примула или герань, вода, спирт, раствор йода
Оборудование: чёрная полоска, электрическая лампочка, водяная баня, тарелка
Мы предположили, что крахмал образуется только на свету в процессе фотосинтеза растений.
Исследования показали, что в листьях на свету первоначально образуется сахар, который затем превращается в крахмал.
Шаг 1. Возьмем какое-нибудь комнатное растение, например примулу или герань (пеларгонию), и поместим его на 3—4 суток в темный шкаф. Через несколько суток вынем растение из шкафа.
На одном из листьев с обеих сторон прикрепим полоски черной бумаги. На полосках предварительно вырежем какую-либо фигуру или слово, например «крахмал».
Наблюдение: Нерастворимый в воде крахмал под влиянием особых веществ снова превращается в сахар. Раствор сахара оттекает из листьев в другие органы растения. В начале опыта мы поместили растение в темноту, для того чтобы прошел этот процесс и весь крахмал из листьев перешел в другие органы.
Шаг 2 Затем поставим растение на солнечный свет или под электрическую лампочку. Через 8—10 часов лист срежем. Снимем бумагу. Опустим лист в кипящую воду, а затем на несколько минут в горячий спирт.
Шаг 3. Хлорофилл выделился из листа и растворился в спирте. Обесцвеченный лист промываю в чистой воде и помещаю в чашку Петри.
Шаг 4. Когда спирт окрасится в зеленый цвет, а лист обесцветится, промоем его водой, расправим на тарелке и обольем слабым раствором иода. На обесцвеченном листе появятся синие следы.
Вывод: проделав данный опыт мы убедились, что крахмал образуется на свету в процессе фотосинтеза. Гипотеза подтверждена.
Вопросы на осмысление методики опыта.