понедельник, 4 января 2016 г.

КАК ЗИМУЮТ ДЕРЕВЬЯ 2: ИССЛЕДУЕМ ПЕРИОД ПОКОЯ

Здравствуйте, друзья!

Недавно снова открылась экспериментальная лаборатория по изучению секретов живой природы зимой. В 1 ЧАСТИ наших исследований мы произвели некоторые простейшие наблюдения. 

Сегодня мы продолжим выполнение опытов по обнаружению крахмала в ветках липы мелколистной. И попробуем объяснить ее маслянисто-ореховый сладковатый вкус экспериментальным путем.

На прогулке соберите ветку липы, и исследуйте ее на НАЛИЧИЕ КРАХМАЛА (методика описана в 1 части цикла).


Проба на крахмал в ветках липы 03.01.16, собрана при температуре -15 градусов.

Хоть с последнего времени исследования пробы на крахмал, прошло чуть больше 10 дней, это не критично в данный период времени. 


В дневнике наблюдений зафиксируйте дату сбора и проведения пробы, зарисуйте результат окрашивания и присудите балл. Спустя две недели в ветках липы все еще отсутствует крахмал - 0 баллов. 

Отметьте, насколько интенсивно окрашивается срез раствором йода. Возможно, вы заметите, что окрашивание стало менее насыщенным. Ветка словно хуже впитывает раствор. Все дело в том, что ветка живая, и в ней происходит превращение веществ. Если вы вновь попробуете веточку на вкус, скорее всего, при эффекте ухудшения впитывания раствора, вам она покажется уже менее сладковатой, но более маслянистой.



Итак, приглашаю Вас в Волшебную лабораторию феечек для простых, но очень наглядных опытов, которые помогут понять механизмы, помогающие деревьям переносить зиму. 

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР НА РАЗЛИЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА В РАСТЕНИЯХ

Материалы и оборудование:
Крахмал, 1 чайная ложка
Сахар рафинад, 6 штук
Растительное масло, 1-2 столовых ложки
Силиконовые формочки для кексов
Вода
Дневник наблюдений
Карандаш простой, цветные карандаши

Ход работы: 
1. Поместим в силиконовые формочки для кексов вещества для исследования. Обязательно, пометим в дневнике, что и в какой формочке у нас находится.




№1. Желтая формочка -  крахмал. Чайную ложку крахмала заливаем небольшим количеством холодной воды.

№2. Голубая формочка - раствор сахара. Кусочки рафинада растворяем в небольшом количестве горячей воды. Мы должны получить насыщенный сладкий раствор. Для чистоты опыта можно было взять глюкозу в таблетках, но сахар доступнее.

№3. Розовая формочка - растительное масло. 

Если у фас формочки одинаковых цветов, то промаркируйте их, поставив на бумажки с названиями веществ. Дайте возможность ребенку участвовать в процессе фиксации записей, а не только в проведении самих опытов. Ведь правильно зафиксированная информация не менее важна самого опыта.

ВНИМАНИЕ: разноцветные силиконовые формочки для кексов идеально подходят для этих опытов, поскольку силикон хорошо ведет себя при заморозке, и жидкость налитая в них, расширяясь, замерзает без ущерба для формочки. Стеклянные флаконы могут треснуть от образующегося льда. Хотя это тоже можно использовать в познавательных целях. То, что формочки разноцветные, дают возможность не маркировать пробы, а просто пометить в дневнике соответствие цвета и вещества. Цветовые нюансы лучше воспринимаются ребенком в проведении опыта при объяснении результатов, поскольку добавляет образной конкретики. Но Вы можете взять любые другие подходящие ёмкости.



2. Поместим наши формочки с веществами на мороз (на балкон, в морозилку). Через час-полтора можно будет наблюдать первые результаты.

3. Вынимаем наши формочки, спустя час-полтора, и рассматриваем. Все изменения, зарисовываем и записываем в наш дневник наблюдений.


Вещества после часа заморозки
Спустя час, мы можем наблюдать значительные изменения в формочке с крахмалом. Крахмал в воде не растворяется, он оседает на дне формочки, а на поверхности образуется тонкая ледовая корочка. В формочках с раствором сахара и растительным маслом, значительных перемен не произошло. В растворе с сахаром нет льда, и масло сохраняет свое изначальное состояние.


Тонкая ледяная корочка в формочке с крахмалом

После того, как мы зафиксировали первые изменения, поместим формочки на мороз на более длительное время. Скажем, на ночь, на сутки.

4. Через 10-12 часов еще раз рассматриваем то, что произошло с веществами в формочках. Делаем записи, зарисовываем в дневнике наблюдений.

№1. Желтая формочка - крахмал.  Жидкость замерзла в льдинку целиком.

№2. Голубая формочка - раствор сахара. С насыщенном растворе сахара появились мелкие кристаллики льда.

№3. Розовая формочка - растительное масло. Масло стало более вязким, но не замерзло. Через несколько минут в теплой комнате, она вернулось в нормальное состояние.



ОБЪЯСНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТА


Теперь, когда мы знаем, что происходит с веществами при низких температурах, нам будет легко понять, значение процессов, идущих в зимних деревьях.

Все начинается еще летом, когда идет процесс фотосинтеза, и из воды и углекислого газа  с помощью солнечного света и хлорофилла, в цепи сложных превращений рождается глюкоза - простой сахар. Весной глюкоза в основном расходуется на ростовые процессы, а в середине лета она интенсивно запасается в крахмал.

Осенью листья желтеют и опадают. Явление листопада - тоже приспособление к перенесению зимних условий. Деревья сбрасывают листья, чтобы не испарять влагу. Ведь из перемерзшей почвы, она не может поступать в корневую систему. Однако, перед тем как лист облетит, он отдаст все питательные вещества, глюкозу, крахмал древесным ветвям.

Поскольку крахмал не растворим, он является идеальным запасным веществом для растения. В реакциях обмена он не участвует. Эта роль принадлежит глюкозе. 



Когда дни становятся короче, и холоднее, то крахмал, накопленный растениями, переходит в глюкозу, содержимое клеток становится более вязким. В сладком растворе, кристалликов льда почти не образуется, живые клетки не замерзают. Ведь ко всему прочему, они надежно укрыты под шубой из ПРОБКОВОЙ ТКАНИ. Насыщение глюкозой цитоплазмы клеток - это своеобразный антифриз, не позволяющий образовываться кристаллам льда, и повреждать клеточные оболочки.

Однако, если температура воздуха падает еще сильнее, наступают трескучие морозы, то глюкоза может превращаться в растительные масла, жиры. Таким образом, растение защищает свои живые клетки от замерзания. Этот процесс обратим. Жиры преобразуются в углеводы, к коим принадлежит глюкоза. 

Сейчас, когда похолодало, в ветках липы глюкоза стала превращаться в масла, поэтому изменилась интенсивность и насыщенность окрашивания среза ветки. 
Желаю Вам радости открытий!

18 комментариев:

  1. Здравствуйте, Ольга!

    Какой мороз за окном пропадает даром! Хочу попробовать опыт с замораживанием крахмального раствора и сахарозы, этого естественного антифриза. Ещё добавлю солёный раствор: у солёной воды температура замерзания ниже, чем у пресной. Не зря же тротуары раньше посыпали солью, чтобы разводить грязь вместо снега и льда... Хорошо бы ещё собрать на улице тот реагент, которым посыпают дороги сейчас. Интересно, насколько он влияет на температуру замерзания.

    Главное - не использовать стеклянные ёмкости для опытов. Объём льда больше объёма воды, из которой он получается, и стеклянную посуду может разорвать изнутри.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте, Анатолий! С Новым годом! Пусть Ваши заветные мечты сбудутся в этом году. Спасибо за Ваши комментарии.

      Да, соль тоже дает насыщенный раствор, который замерзает при более низких температурах. А у нас тротуары не посыпают солью, а посыпают песком или мелкими камешками. Наверное, соль слишком дорого обходится))) Поэтому ничего сказать по вопросу влияния реагента на температуру замерзания не могу.

      А разорванная стеклянная посуда, может наглядно продемонстрировать, что происходит с клеткой, если в ней нет антифриза.

      Удалить
  2. Ольга Александровна, спасибо за познавательный рассказ: это удивительное чувство - понимания того, что происходит в природе, вот на таком уровне! Всё очень разумно и целесообразно.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо, Ольга Анатольевна!
      Я каждый раз думаю, как свести заумные научные фразы к пониманию через действие. Иногда это у меня получается)))) Объяснить сложные явления можно просто, если видишь картинку целиком.

      Удалить
  3. Оля, не знаю поймёт ли сейчас дочка все эти тонкости (для неё обязательно беру это в копилку), но для себя решила исследовать. :) Словно окунаюсь в детство и получаю то, что упустила когда - то. Но лучше поздно, чем никогда. :))

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо, Катя!
      Да, уровень сложности в понимании рассчитан на детишек постарше. Даже шестикласснику будет интересно исследовать таким образом процессы, при изучении ботаники. Но если бы кто-нибудь рассказал мне на таком уровне, во время моего периода старшего дошкольника - младшего школьника, я бы уяснила, что вещества в живом организме превращаются друг в друга. Жизнь - это настоящее волшебство, с настоящими превращениями. Но увы)))) никто не объяснил, это я поняла сама гораздо позже)))

      Удалить
  4. Олечка, спасибо! Все очень интересно и понятно!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Марина, спасибо! Радуюсь, что нравится изложение сути процессов.

      Удалить
  5. Ольга Александровна, все по -научному и так интересно. Спасибо. Моя тяга к математике была в юности сильнее, но опыты очень любила с детства. Мама преподавала в институте на кафедре эфиро-масличных культур и жиров, я выросла среди колбочек...

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо, Анна Борисовна!
      Опыты зачастую связаны и с математикой. Наука начинается там, где мы можем измерить и посчитать.

      Удалить
  6. Оля, большое спасибо! Очень интересно, обязательно проведем опыты!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Аня, спасибо, я с удовольствием понаблюдаю за вашими опытами!

      Удалить
  7. Оля, поздравляю тебя со светлым праздником Рождества Христова! :) Пусть в доме вашем царят мир и любовь, гармония и понимание! :)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо, Катя! И тебя, твою семью с праздником! Счастья!

      Удалить
  8. Оля, благодарю за доступность и увлекательность подачи материала! Как всегда, с большим любопытством прочла.
    Благодарим за участие в Детской галерее.
    Олечка, с Рождеством!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо, Жанна! Рада, что понравилось.
      А Вас с Рождеством! Благополучия Вам!

      Удалить
  9. У Вас Ольга Александровна, и в праздничные дни научные эксперименты. Очень познавательно. Опытов проводить не могу: на улицу не выхожу (боюсь по состоянию здоровья, так как мороз за 30 уже несколько дней), хотя хотелось бы. С праздниками Вас! Успехов и интересных экспериментов в новом году!!! У Вас это так хорошо получается.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо, Галина Ивановна, за пожелания и добрые слова! И Вас со всеми праздниками. Пусть исполняются мечты!

      Удалить