Влияние раствора этилового спирта на прорастание семян и рост проростков фасоли

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ШКОЛА №103 СОВЕТСКОГО РАЙОНА ВОЛГОГРАДА»

VI районный конкурс учебно-исследовательских проектов

«ЧЕЛОВЕК В ФОКУСЕ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ЗНАНИЯ»

Секция «Мир вокруг нас!»

Влияние раствора этилового спирта

на прорастание семян и рост проростков фасоли

Выполнила

учащаяся 8 «А»  класса

МОУ СШ № 103

Кирпичева Мария Олеговна

Учитель химии и биологии

Макурина Нина Викторовна

Волгоград

Введение

Об отрицательном воздействии алкоголя на растущий организм всем хорошо известно. На эту тему проведено достаточно много профессиональных исследований и даны убедительные подтверждения данному факту. Мы хотели самостоятельно исследовать эту проблему, применительно к доступным нам природным объектам. Объектам, являющимся составляющими единой биосистемы.  

Цель работы: выявление зависимости прорастания и роста проростков семян фасоли от концентрации этилового спирта.

Задачи исследования:

1. Изучить литературу по теме и выяснить влияние этилового спирта на растущий организм.
2. Провести серию опытов, показывающих, влияние концентрации этилового спирта на рост и развитие проростков фасоли.
3. Обработать информацию по изученной теме, сделать выводы

Предмет  исследования:  этиловый спирт различной концентрации.

Объект  исследования: семена и проростки фасоли.

Гипотеза: возможно, что даже небольшая концентрация этанола наносит вред растущему организму.

Методы исследования:

 1. Теоретические  
2. Экспериментальные
3. Статистические

Глава I. Влияние алкоголя на  живые  организмы

1.1.История появления этилового спирта

Действие алкогольных напитков и способы их получения известны человечеству еще с библейских времен. Согласно Ветхому Завету, Ной случайно выпил перебродивший фруктовый сок и опьянел. После этого случая культура виноделия развивалась, а рецептура спиртных напитков стала очень разнообразной.

Получение спирта в чистом виде основано на процессе дистилляции. Впервые процесс дистилляции описал Аристотель (384—320 гг. до н.э.). Совершенствованием техники перегонки занимались многие алхимики того времени, считавшие, что путем дистилляции им удалось выделить душу вина, благодаря чему продукт дистилляции и был назван «дух вина» (от латинского «spiritus vini»). От этого названия и произошел широко распространенный сегодня термин «спирт».

Производство этилового спирта было начато в Европе после изобретения в Италии, в XI веке дистилляционного аппарата. Несколько веков этиловый спирт почти не применяли в чистом виде, разве что в лабораториях алхимиков. Впоследствии спирт получил мгновенное распространение в медицине в связи с постоянными войнами.

Постепенно у спирта открывали все новые и новые свойства — обеззараживающие, анестезирующие, горючие[2]

 2.История открытия спиртов [Электронный ресурс]: – режим доступа:  https://studwood.ru/530964/matematika_himiya_fizika/istoriya_otkrytiya_spirtov

1.2. Физические свойства  этилового спирта

Этанол (этиловый спирт С2Н5ОН) – бесцветная жидкость с характерным запахом  и температурой кипения 78,30 C. Горюч. Смешивается с водой в любых соотношениях. Концентрацию спирта обычно выражают в объемных процентах. «Чистым (медицинским) спиртом называют продукт, полученный из пищевого сырья  и содержащий 96% (по объему) этанола и 4% (по объему воды) [ 5 ]

5.Химия.10 класс. Профильный  уровень: учеб.для  общеобразоват. учреждений /О.С. Габриелян, Ф.Н. Маскаев, C.Ю .Пономаре; под ред. В.И. Теренина. – М.: Дрофа.-318 С. 156

1.3.Влияние алкоголя на человека

Алкоголь влияет на все органы человека, но все же больше всего на головной мозг, сердечно - сосудистую систему, пищеварительную и половую. Если у человека изначально была поражена одна из систем, алкоголь окажет на нее большее влияние.

Алкоголь из желудка попадает в кровь через две минуты после употребления. Кровь разносит его по всем клеткам организма. В первую очередь страдают клетки больших полушарий головного мозга. Ухудшается условно-рефлекторная деятельность человека, замедляется формирование сложных движений, изменяется соотношение процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе. Под влиянием алкоголя нарушаются произвольные движения, человек теряет способность управлять собой.

Печень, как и головной мозг, страдает от алкоголя в первую очередь. Негативное влияние алкоголя в печени усиливается за счет окисления этанола до ацетальдегида – вещества довольно опасного и высокотоксичного. Печень недаром называют главной химической лабораторией нашего организма. Здесь с помощью специальных ферментов совершаются основные химические превращения составных элементов пищи, и алкоголь не является исключением. Если же человек продолжает (даже изредка и понемногу) выпивать, клетки печени, погибают. Развивается цирроз печени. Место погибших клеток занимает соединительная ткань, печень покрывается рубцами. Таким образом, печень перестаёт выполнять свои функции. Человек погибает.

Влияние алкоголя на здоровье также проявляется в нарушении регуляции сахара в крови. Это, в свою очередь, может привести к повышению или понижению его уровня. И то, и другое может привести к необратимым последствиям: диабетическим состояниям, проблемам с сосудами, нарушением работы нервной системы, мозга.[1]

1.Влияние алкоголя на организм человека [Электронный ресурс]: – режим доступа: http://59.rospotrebnadzor.ru/270

1.4. Отравляющее действие алкоголя на клетки растений и животных

Наукой давно доказано и опытом жизни подтверждено, что спирт или алкоголь есть яд, разрушительно действующий на всякую клетку и организм в целом. От действия алкоголя жизнедеятельность растительных и животных клеток замедляется и ослабляется, а от более сильных доз может наступить полное прекращение жизнедеятельности клеток.

 На свойстве спирта отнимать воду из тканей  основывается его ядовитое действие на живую клетку. На самом деле, нормальная работа всякой клетки совершается только тогда, когда в ней находится, в числе других составных частей, достаточное количество воды. Алкоголь извлекает воду из клетки, отчего она сморщивается и не может правильно продолжать свою жизнедеятельность, ослабевает и может умереть. Спирт, кроме того, отнимает у клетки и кислород, что ускоряет ее гибель.

 Если  подействовать  на амебу слабым раствором алкоголя, то  амеба сморщивается, движения ее приостанавливаются, размножение прекращается. Амеба больна, она отравлена алкоголем. Если подействовать на нее более сильным раствором, то амеба умирает.

Насекомые, светящиеся в темноте, в парах алкоголя перестают светиться и кажутся совершенно темными, так как прекращается работа клеток, выделяющих свет. Всем знакомы опыты с петухом, которому в шутку дают поклевать хлеб, смоченный алкоголем. Такой петух вскоре совершенно изменяет свой вид: перья опускаются, мышцы его ослабевают, он шатается и падает, он уже не отзывается на обычный зов. Вся эта картина тяжелого болезненного состояния происходит, конечно, от алкоголя[3].

3.Отравляющее действие алкоголя на клетки растений, животных и человека [электронный ресурс]. Режим доступа: http://kakzdorovo.ru/library/tyapugin/61/1649.htm l 

Глава II. Исследования влияния спиртосодержащих растворов на живой организм

2.1. Объект исследования

Фасоль обыкновенная  — однолетнее травянистое растение 0,5—3 м высотой (встречаются как карликовые сорта, так вьющиеся с длиной стебля до 3 м). Стебель у части сортов вьющийся, у другой — прямой; сильноветвистый, покрыт редкими волосками. Листья тройчатосложные парноперистые, на длинных черешках.

Семя фасоли  состоит из кожуры, зародыша и содержит запасные питательные вещества. В зародыше различают зародышевые корешок, стебелек, почечку и две семядоли (первые листья зародыша). На вогнутой стороне семени имеется рубчик — место прикрепления семени к семяножке. Над рубчиком находится маленькое отверстие — микропиле. Через микропиле в семя проникают воздух и вода.

2.2. Токсическое воздействие этанола на семена и проростки фасоли 

Цель опыта: доказать, что этиловый спирт убирает зародыши семян, прекращает рост и развитие растительного организма [Фото1,2 Приложение 1]

Оборудование: этиловый спирт, вода, семена фасоли, ватные диски чашки Петри.

Ход работы

1.В пять  чашек положили по 10 семян фасоли обыкновенной и пронумеровали их.

2. Емкость №1  обозначена как контрольная, замачивали семена в  чистой воде.

3.В остальные емкости добавляли раствор этилового спирта  и замачивали семена фасоли: 

• Емкость №2  --  40% раствор этилового спирта
• Емкость №3 – 20% раствор этилового спирта
• Емкость  №3 – 10 % раствор этилового спирта
• Емкость №4 -  5 % раствор этилового спирта

Исходный раствор этилового спирта – 40%.

4. Наблюдали  за прорастанием семян, используя дневник наблюдений. На основе наблюдений была составлена таблица 1. [ Фото3, 4  Приложение 1]

Таблица 1. Результаты прорастания  семян фасоли

Выводы по результатам эксперимента: 

• в контрольной емкости, с чистой водопроводной водой, семена набухли и проросли  (80% от  числа взятых семян для опыта);
• в емкости  №1 и №2 никаких изменений с семенами не произошло.

Во время обработки 40% и 20% раствором этилового спирта семена  погибли или была повреждена семядоля  с питательными веществами;

• в емкость №3 семена  умеренно набухли, но проростков не дали.  Этиловый спирт оказал   отрицательное воздействие  на   семядоли и росток не развился;
• в емкости №5 одно семя дало корешок, очень слабый. Это семя было нежизнеспособным и погибло.(Фото 1,2, 3 Приложение 1).

2.3.  Влияние  различной концентрации этилового спирта на развития побега фасоли

Цель опыта: показать, что алкоголь угнетает развитие побега.

Оборудование: этиловый спирт, вода, проросшие семена  фасоли, емкости с землей.

Ход опыта

На этом наш эксперимент не заканчивается. Теперь нам предстоит узнать как влияет раствор этилового спирта по рост проростка. Для этого мы отобрали проросшие фасолины из  первого образца. Разделили их на три группы:

• первая  группу, вместе с самым крупным ростком мы поместили в стеклянную баночку, так чтобы наблюдать за ростом корня через боковую стенку. Этот образец – считаем контрольным.
• вторая   группа – семена,  которые поливали 10 % раствором этилового спирта. Пронумеровали емкость - №3
• третья группа  – семена,  которые поливали 5 % раствором этилового спирта.  Пронумеровали емкость  - №4.

  В течение 10  дней наблюдали  за  развитием побегов

 [Фото 5,6,7,8,9 Приложение 1].

Выводы по результатам эксперимента:

• контрольный образец (поливаемый чистой водой)  вырос  на 6 см  на третий световой день. Первая пара листиков хорошо сформировалась и готова раскрыться. Семядоли начали сморщиваться. Далее,  на 5 день, первая пара листьев развернулась, листья стали больше, цвет темнее.
• в четвертом  и третьем образцах проростки едва показались из земли. Развитие ростков идет с заметным отставанием.  Замечаем, что ростки прорастают и рост прекращается.
• Растения  погибают [Фото 9. Приложение 2].

Заключение

Изученный и систематизированный материал, проведенные опыты и наблюдения позволяют утверждать, что проблема действия этилового спирта на живой организм продолжает быть актуальной. Несложные опыты, заложенные и проведенные в режиме практически реального времени, позволили наглядно убедиться в негативном влиянии алкоголя на живой организм.

Поскольку живущие на Земле, живые организмы, состоят  из белка,  можно провести аналогию с влиянием этанола  и на человека. Нарушение структуры белковых молекул влечёт за собой нарушение в целом обменных процессов, что может быть губительным для  любого организма [6].

В исследовании были использованы опытно-экспериментальные методы,  наблюдение, анализ и описание результатов.

На основе проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

• семена фасоли под действие раствора этилового спирта любой концентрации не развиваются, прорастания не происходит;
• спиртовой раствор 5% и 10%  концентрации замедляют рост проростков (отставание в росте на 2 дня), а затем растение не развивается и погибает.

Выполненная работа  позволяет сделать обоснованные выводы о том, что выдвинутая гипотеза верна, а именно: даже небольшая концентрация алкоголя наносит вред растущему организму.

Данное исследование способствует формированию основ здорового образа жизни  подростков и   мы планируем познакомить обучающихся школы с результатами своих исследований на классных часах и в рамках проведения недели естественных предметов.

Список источников и литературы

1.Влияние алкоголя на организм человека [Электронный ресурс]: – режим доступа: http://59.rospotrebnadzor.ru/270  (дата обращения 05.10.21)

2.История открытия спиртов [Электронный ресурс]: – режим доступа:  https://studwood.ru/530964/matematika_himiya_fizika/istoriya_otkrytiya_spirtov(дата обращения 05.10.21)

3.Отравляющее действие алкоголя на клетки растений, животных и человека [электронный ресурс]: режим доступа: http://kakzdorovo.ru/library/tyapugin/61/1649.htm l (дата обращения 25.10.21)

4. Степин Б. Д., Аликберова Л. Ю., Рукк Н. С. Домашняя химия. Химия в быту и на каждый день. М, 2001.

5. Химия.10 класс. Профильный  уровень: учеб.для  общеобразоват. учреждений /О.С. Габриелян, Ф.Н. Маскаев, C.Ю .Пономаре; под ред. В.И. Теренина. – М.: Дрофа.-318 С. 156

6. Химия.10 класс.  учеб.для  общеобразоват. Учреждений: углубл. Уровень

/С. А.Пузаков, Н.В. Машнина – М.: Просвещениt, 2021. –320 c.

Приложение1

       Фото 1.Закладка опыта                                   Фото 2. Общий вид исследования

Фото 4. Контрольный опыт                                Фото 5. Семена в растворе спирта 40%

        Контрольный            5%   этанол            10%

   Фото 5. Прорастание семян (третий день)                  Фото 6. Прорастание семян ( седьмой  день)

Приложение 2

Фото 7. Контрольный образец (10 день)

Фото 8  Состояние проростков на 10 день эксперимента.     Фото 9. Проросток (10% этанол) погиб