И.Г. ФЕДОРОВА,
учитель биологии СОШ № 10,
г. Можги, Республика Удмуртия

Краски жизни

Занятие экологического кружка

Цель: познакомить учащихся со значением пигментов в жизни организмов.

Оборудование: акварельные краски, приготовленные из антоцианов; морковное масло; листья фикуса (F. elastica) и герани; концентрированная соляная кислота.

Учитель. Кто из вас не восхищался красками цветущего луга, лесной опушки, осенней листвы, даров сада и поля? Но далеко не всем известно, откуда у природы такая богатая палитра цветов. Окраска растений зависит от специальных веществ – пигментов. Таких красящих веществ в растительном мире известно около 2 тыс. Цвет пигмента определяется его способностью поглощать свет. Если свет, падающий на предмет, полностью отражается, то предмет выглядит белым, если все лучи поглощаются – то черным, а если предмет поглощает свет только в отдельных участках видимой части солнечного спектра, он приобретает определенную окраску – от красно-оранжевой до сине-фиолетовой.
Как же называются пигменты, придающие цветкам растений красную, голубую, синюю, фиолетовую окраску?

Ученики. Антоцианы.

Учитель. А что вы уже знаете об антоцианах?

Ученики. Антоцианы содержатся в клеточном соке вакуолей, иногда – в клеточных оболочках. Антоцианы хорошо растворимы в воде. При взаимодействии с кислотами приобретают красную окраску. При взаимодействии со щелочами – синюю.

Учитель. На этих свойствах основано приготовление из антоцианов красок, не уступающих по свойствам акварельным. Приготовление таких красок было домашним заданием первой группы.

Ученики. Для приготовления красок мы натерли свеклу на терке, отжали сок. Получили раствор антоцианов. Еще один раствор получили из плодов калины. К растворам антоцианов добавили глицерин и выпарили на водяной бане, чтобы они стали более густыми. Этими красками мы сделали надпись на листе.

Учитель. Ярко-красные розы, голубые васильки, фиолетовые анютины глазки содержат растворенные в клеточном соке антоцианы. Красные яблоки, и виноград, и вишня, и черника своим цветом тоже обязаны антоцианам. Больше всего антоцианов накапливают ранневесенняя флора и растения, произрастающие в местностях с суровым климатом. У высокогорных растений антоцианы, поглощая избыток солнечной радиации, защищают лист от повреждения. Яркая окраска цветков и плодов играет большую роль в привлечении насекомых-опылителей и в распространении плодов.
Интересно, что антоциановые растения обладают повышенной стойкостью к загрязнению воздуха кислыми газами промышленных предприятий.
Ученые выяснили, что, поступая в организм человека с фруктами и овощами, антоцианы поддерживают нормальное давление крови, предупреждая внутренние кровоизлияния. Антоцианы взаимодействуют с радиоактивными элементами и способствуют быстрому выведению их из организма. Кроме того, эти пигменты способны улучшать зрение.
Встречаются в природе и желтые цвета. Цвет лимона и апельсина, цветков чистотела и одуванчика зависит от желтых пигментов – каротиноидов. Что вы знаете о каротиноидах?

Ученики. Каротиноиды нерастворимы в воде, но зато они растворяются в бензине, спирте.

Учитель. Оказывается, каротиноиды растворяются и в масле. В этом убедились ребята из второй группы.

Ученики. Мы натерли морковь на терке и обжарили ее в большом количестве растительного масла. Каротиноиды, являясь жирорастворимыми веществами, перешли из разрушенных хромопластов в растительное масло, окрашивая его в оранжевый цвет.

Учитель. Каротиноиды обладают лекарственными свойствами, их применяют издавна как обезболивающее средство при ожогах и обморожениях, для лечения труднозаживающих ран. Это источник витамина А, необходимого для нормального роста и зрения. Используются каротиноиды и как пищевые красители для придания нужного цвета конфетам, маслу, сыру, мороженому.
А какой цвет самый распространенный в природе, особенно летом?

Ученики. Зеленый.

Учитель. От чего зависит зеленый цвет?

Ученики. Зеленый цвет растениям придает пигмент хлорофилл.

Учитель. О значении хлорофилла вы узнали еще в 6-м классе, когда изучали строение листьев. Каково же значение хлорофилла?

Ученики. Хлорофилл (на свету) участвует в образовании из углекислого газа и воды органического вещества – сахара, превращающегося затем в крахмал. Этот процесс называется фотосинтезом. В процессе фотосинтеза выделяется кислород, который необходим для дыхания животных, человека. Увеличивающаяся в процессе фотосинтеза зелёная масса растения является пищей для многих животных и человека. Без зелёных растений жизнь была бы невозможна.

Учитель. Хлорофилл – сложное органическое вещество, которое может взаимодействовать как со щелочами, так и с кислотами. Сейчас мы проведем опыт, для которого понадобятся лист герани, бумага, лист фикуса, пипетка, соляная кислота. При проведении опыта не забываем о правилах техники безопасности. Капните каплю кислоты на лист бумаги. Что вы наблюдаете?

Ученики. На бумаге появилось бурое пятно. Она обуглилась.

Учитель. Из чего делают бумагу?

Ученики. Из деревьев.

Учитель. Значит, такое же обугливание может произойти и с растениями. Капните кислоту на лист герани и лист фикуса. Что произошло с растениями?

Ученики. На листе герани появилось бурое пятно. На листе фикуса такого пятна нет.

Учитель. Появление бурой окраски связано с проникновением кислоты внутрь клеток, разрушением хлорофилла и образованием в них феофитина. Произошло обугливание тканей, типичный ожог. Почему же нет пятна на листе фикуса? Потрогайте его. Какой он?

Ученики. Лист очень толстый, кожистый.

Учитель. Толстая оболочка защищает хлорофилл от повреждений, но еще одна причина в том, что этот фикус – каучуконосный. Каучук под действием кислоты не разрушается. Природный каучук используется для получения резины. Резина тоже не разрушается под действием кислоты.
На следующем занятии мы рассмотрим процесс получения резины из каучука и получим каучук из фикуса каучуконосного в лабораторных условиях.
Мы можем подвергаться опасности получения ожогов не только дома, но и на улице. Отходы промышленных предприятий часто содержат сернистый газ, который, соединяясь с парами воды в атмосфере, превращается в кислоту и в виде кислотных дождей выпадает на землю. Это опасно не только для человека и животных, но и для растений. Сначала на листьях появляются бурые пятна, а потом растения погибают. Поэтому, ребята, сейчас такое большое внимание уделяется экологическим проблемам окружающей среды. От людей зависит состояние планеты, на которой все мы живем.
Запишите в тетрадях задание: летом собрать гербарии листьев, поврежденных вредными осадками, и отметить районы, где они были собраны.
О чем же вы узнали сегодня на занятии кружка?

Ученики. О значении пигментов, о том, как они нужны всем живым организмам, в том числе и человеку. О том, к чему может привести неблагодарное отношение к природе.

Учитель. Мы не можем быть равнодушными к растениям. Необходимо их охранять и беречь, озеленять улицы, сажать деревья и кустарники, цветущие растения. Мы – ученики, учителя, родители –
тоже многое можем сделать. Например, украсить наши дома, школу, кабинет биологии зелеными растениями. Зеленые растения – наши друзья, они украшают нашу жизнь и приносят пользу.

Литература

1. Батурницкая Н.В., Фенчук Т.Д. Удивительные опыты с растениями // Биология, № 42,44,45, 1999.

2. Синадский Ю.В. Целебное лукошко. – М.: Педагогика, 1989.

3. Сокровища зеленой аптеки: Лекарственные растения в медицинской практике / Сост.: Кузнецов и др. – Алма-Ата: Казахстан; АО «Караван», 1991.

4. Туганаев В.В., Баранова О.Г. Зеленые спутники человека. – Ижевск. Изд-во УдГУ, 1993.