В работе приводятся данные о строении устьиц у разных растений
Вложение | Размер |
---|---|
issl._ustitsy.doc | 81 КБ |
Введение
Совершенно непонятно,
Почему трава растет
Снизу вверх,
А не обратно, так,
А не наоборот.
Совершенно непонятно,
Что такое свет и тень.
В общем, есть о чем подумать,
Если думать вам не лень.
Роман Сеф
Актуальность и выбор темы исследования определены следующими факторами: объекты исследования всегда под рукой, комнатные растения представители различных систематических и экологических групп.
В качестве объекта нашего исследования были выбраны комнатные растения.
Предмет исследования: строение устьиц и механизм устьичных движений у некоторых видов комнатных растений.
Цель исследования: изучить строение и работу устьичных клеток у комнатных растений.
Для достижения поставленной цели были выполнены следующие
задачи:
Методы исследования:
Новизна исследования.
Практическая значимость исследовательской работы:
I.Теоретическая часть
Лист, как и все другие органы растения, имеет клеточное строение. Снаружи лист имеет кожицу (покровная ткань), которая защищает его от неблагоприятных воздействий внешней среды: от высыхания, от механических повреждений, от проникновения к внутренним тканям болезнетворных микроорганизмов.
Клетки кожицы живые, по размерам и форме они разные. Одни из них более крупные, бесцветные, прозрачные и плотно прилегают друг к другу, что повышает защитные качества покровной ткани. Прозрачность клеток позволяет проникать солнечному свету внутрь листа. Другие клетки кожицы более мелкие, в них имеются хлоропласты, придающие им зеленый цвет. Эти клетки располагаются парами и обладают способностью изменять форму.
Для соприкосновения листа с атмосферой имеются устьица.
Устьица одно из оригинальных приспособлений листа, обладающее способностью открываться и закрываться. У двудольных растений замыкающие клетки бобовидной, или полулунной, формы, при этом их внутренние прилегающие друг к другу стенки более толстые, а внешние – тонкие. Когда воды мало, замыкающие клетки плотно прилегают друг к другу и устьичная щель закрыта. Эти растения защищают себя от иссушения, так как водяные пары при закрытых устьичных щелях не выходят наружу и сохраняются в межклетниках листа. В пространство, заполненное паром, не выделяются новые порции воды из клеток мякоти листа. Растения сохраняют воду в засушливый период. Когда воды в замыкающих клетках много, то она давит на стенки и более тонкие стенки растягиваются сильнее, а более толстые втягиваются внутрь, между замыкающими клетками появляется щель.
У однодольных растений устьица представлены двумя удлинёнными клетками, на концах которых стенки более тонкие. При насыщении водой более тонкие стенки на концах растягиваются и раздвигают замыкающие клетки, благодаря чему образуется щель.
У растений, листья которых расположены горизонтально, устьица в основном находятся на нижней стороне листа. Здесь лист меньше нагревается и устьица не подвержены прямому действию солнечных лучей. Если листья располагаются вертикально, как у ириса, то устьица имеются на обеих сторонах листа. У растений с листьями, плавающими на поверхности воды (кувшинка), устьица находятся на верхней стороне пластинки. Количество устьиц огромно.
Часто на листьях имеются волоски. Это выросты клеток кожицы. Они усиливают защитные функции покровной ткани. Одни волоски, образуя беловойлочный покров, отражают солнечные лучи и тем самым защищают растение от перегрева.
Внешние условия не только регулируют степень открытости устьиц, но и оказывают влияние непосредственно на процесс транспирации.
Транспирация также подчиняется этой формуле, но с отклонениями. Чем больше дефицит влажности воздуха, тем ниже (более отрицателен) его водный потенциал и тем быстрее идет испарение. Это характерно и для транспирации. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем выше интенсивность транспирации.
Следующим фактором среды является температура. Влияние температуры можно проследить также исходя из уравнения Дальтона. С повышением температуры значительно увеличивается количество паров воды, которое насыщает данное пространство. Возрастание упругости паров воды приводит к повышению дефицита влажности. В связи с этим с повышением температуры транспирация увеличивается.
Сильное влияние на транспирацию оказывает свет.
1. На свету, благодаря тому, что зеленые листья поглощают определенные участки солнечного спектра, повышается температура листа, и это вызывает усиление процесса транспирации. У зеленых растений даже рассеянный свет повышает транспирацию на 30—40%.
2. Под влиянием света устьица раскрываются.
3. Увеличивается проницаемость цитоплазмы для воды, что также, увеличивает скорость ее испарения. Все это в целом приводит к тому, что на свету транспирация идет во много раз интенсивнее, чем в темноте.
На интенсивность процесса транспирации оказывает влияние влажность почвы. С уменьшением влажности почвы транспирация уменьшается. Уменьшение содержания воды в растительном организме автоматически снижает процесс транспирации в силу устьичной и внеустьичной регулировки. В этой связи имеет значение и величина осмотического потенциала почвенного раствора. Чем более отрицателен, тем ниже при прочих равных условиях интенсивность транспирации. Формула Дальтона выведена для спокойной погоды.
Ветер оказывает влияние и на транспирацию по сравнению с испарением, в несколько ослабленной форме. Под влиянием ветра возрастает в основном третий этап транспирации, т. е. перенос насыщенного водой воздуха от поверхности листа. В силу этого при ветре усиливается кутикулярная транспирация, где кутикула развита слабее.
Транспирация зависит и от ряда внутренних факторов, прежде всего от содержания воды в листьях. Всякое уменьшение содержания воды уменьшает интенсивность транспирации. Транспирация изменяется в зависимости от концентрации клеточного сока. Молекулы воды удерживаются осмотическими силами. Чем концентрированнее клеточный сок, тем слабее транспирация. Интенсивность транспирации зависит от эластичности клеточных стенок. Если клеточные стенки мало эластичны, то уже небольшая потеря воды приводит к сокращению объема клетки до минимума. Транспирация изменяется в зависимости от величины листовой поверхности, а также при изменении соотношения корни/побеги. В процессе естественного отбора у растений выработалась компенсирующая способность к меньшему испарению с единицы поверхности листа при увеличении листовой поверхности.
Смена дня и ночи, изменение условий в течение суток наложили отпечаток и на процесс транспирации. Как устьичные движения, так и транспирация имеют свой определенный суточный ход. Английский исследователь Д. Лофтфельд разделил все растения в отношении суточного хода устьичных движений на три группы:
1. Растения, у которых ночью устьица всегда закрыты. Утром устьица открываются, и их дальнейшее поведение в течение дня зависит от условий среды. Мало воды — они закрываются, достаточно воды — открываются.
2. Растения, у которых ночное поведение устьиц зависит от дневного. Если днем устьица были закрыты, то ночью они открываются, если днем были открыты, то ночью закрываются. К этой группе принадлежат растения с тонкими листьями.
3. Растения с более толстыми листьями, у которых ночью устьица всегда открыты, а днем, как и у всех остальных групп растений, открыты или закрыты в зависимости от условий.
Значение транспирации для растения
2. Транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое.
II. Практическая часть
О проведенных исследованиях
Для работы нам понадобился:
Комнатное растение (сенполия, традесканция, толстянка овальная), микроскоп, предметное стекло, препаровальный нож или лезвие, пинцет.
Ход проведения исследовательской работы:
Динамика работы устьичных клеток
Название растения | Дата | Время | Количество устьиц | Состояние устьиц | Величина устьиц | ||
наблюдений | |||||||
верхняя сторона | нижняя сторона | открыты | закрыты | ||||
Традесканция | 16.01.17 31.01.17 | 07:00 | 0 | 13 | открыты | крупные | |
14:00 | 0 | 12 | открыты | крупные | |||
20:00 | 0 | 14 | открыты | крупные | |||
Узумбарская Фиалка | 16.01.17 31.01.07 | 07:00 | 0 | 43 | открыты | средние | |
14:00 | 0 | 42 | открыты | средние | |||
20:00 | 0 | 40 | открыты | средние | |||
Толстянка овальная | 16.01.17 31.01.17 | 07:00 | 0 | 17 | открыты | мелкие | |
14:00 | 0 | 17 | открыты | мелкие | |||
20:00 | 0 | 16 | открыты | мелкие |
Вывод
Работа с микропрепаратом позволяет сделать вывод о том, что кожица листа почти прозрачная, но среди бесцветных клеток встречаются расположенные парами зеленые замыкающие клетки. Между ними находится щель. Эти клетки и щель между ними и есть устьица.
Нами было изучено 3 объекта (сенполия фиалкоцветная, традесканция, толстянка овальная). Все данные по исследуемым комнатным растениям заносили в сводную таблицу, где фиксировалась время, количество устьиц на верхней и нижней стороне листа, их количество в поле зрения микроскопа, величину устьиц.
По результатам сводной таблицы выявили:
В заключение мне хочется отметить, что в результате проведенной мною исследовательской работы, я открыл для себя много интересных сведений об устьчном аппарате. Думаю, что полученная информация будет использована при изучении материала в курсе «Биология. Растения».
Использованная литература
1. Практическая энциклопедия. Комнатные растения. Ниссен Дорте. Изд. Мир книги, 2006 г
2. Популярная энциклопедия для детей. Все обо всем. Филологическое общество «СЛОВО» М: 1999
3. Интернет ресурс
Мост из бумаги для Киры и Вики
Бабочка
Чайковский П.И. "Детский альбом"
О чем поет Шотландская волынка?
Невидимое письмо