Пояснение к опыту. Внезапное, в течение 15-20 минут, понижение температуры от20 до -20С вызывает в клетках корнеплода, находившегося в пробирке с водой, образование льда непосредственно в цитоплазме. Кристаллы льда повреждают структуру клеток, они погибают.
Защитное действие сахарозы во второй и третьей пробирках связано с поступление сахарозы из раствора в клетки и с выходом воды из клеток в наружный, более концентрированный раствор. Чем выше количество сахарозы в клетке, тем ниже температура замерзания цитоплазмы, так как сахарозы, связывая внутриклеточную воду, уменьшает е подвижность. Обезвоживание клеток также повышает их устойчивость к действию морозов, препятствуя внутриклеточному образованию льда. Не случайно у древесных растений зимой накапливается в клетках 10 сахаров, у озимых злаков - до 50. Результаты опытов позволяют понять, почему для успешной зимовки, как озимых травянистых растений, так и древесных, важна солнечная осень.
При пониженных ночных температурах, замедляющий отток сахаров в другие части растения, в зелных листьях накапливаются углеводы. Самая низкая температура, которую выдерживают наиболее морозостойкие сорта озимой ржи - около -30С на уровне почвы.
Это не слишком высокая степень морозоустойчивости. Ведь почки древесных пород в Сибири выдерживают до -70С. Такая температура наблюдается в Якутии, где растут ель сибирская, сосна обыкновенная, берзы пушистая, осина. Дополнительную морозостойкость почкам этих видов придат состояние глубокого покоя, переход в которое сопровождается сильным обезвоживанием клеток, накоплением жиров, углеводов, изменение состава белков. Общий вывод по проделанной работе.
По ходу выполнения работы я подбирал и изучал специальный литературу по данной теме, провл опыты и наблюдения. 1. Физиологические и биохимические процессы в зелных растениях тесно связаны с углеводами, которые вырабатываются в клетках самого растения. Углеводы - основные питательные и скелетные материалы клеток и тканей растения. Крахмал является основным углеводом, состоит из амилозы и амилопектина и некоторого количества других веществ. Крахмал подвергается реакциям гидролиза, с образованием моносахаридов, реакции катализируются ферментами б- и в-амилазами.
К группе Углеводов гликозидов относятся антоцианы - основные пигменты клеточного сока окрашенных частей растений лепестков цветков, плодов, корней, стеблей. Физиологическая роль гликозидов мало изучена, но их образование связано с физиологической функцией сахаров в растениях, также гликозиды - запасной материал для синтеза сахаров и связанных с ними комплексов. 2. Большая роль принадлежит углеводам в повышении морозоустойчивости тканей и клеток растений, позволяя им переносить температуру ниже 0С. Нечувствительность к морозам достигается физико-химическими изменениями в клетках.
Проведя опыты, я убедился, что перед листопадом крахмал превращается в растворимые сахара и оттекает в запасающие органы стебли, корни, семена. В последних происходит обратные реакции - превращение сахаров в крахмал. То есть, растения способны экономить углеводы, так как их роль в жизни растения очень значима. 3. В ходе проведения длительного наблюдения за судьбой запасного крахмала выяснил, что к середине зимы крахмал из древесины сосны и лиственницы исчезает.
Происходит химическая перестройка углеводов, они превращаются в жиры, что помогает клеткам этих растений перезимовать. Эти процессы усиливаются с наступлением сильных холодов. Повышение температуры воздуха в конце зимы вызывает распад жиров и повторное накопление крахмала. К началу сокодвижения и распускания почек запасной крахмал окончательно распадается с образованием растворимых сахаров.
Такие процессы происходят в древесине маслянистых пород деревьев хвойных. В древесине крахмалистых пород иве и сирени не происходит полного перехода крахмала в жиры, часть его остатся, так как крахмал также служит энергетическим материалом, за счт которого растения живут зимой. Жиры, накапливаясь в клетках, вытесняют из них воду. Остальная вода прочно связана с молекулами белков и углеводов, теряет способность к кристаллизации.
Поэтому у морозостойких видов кристаллы льда в клетках не образуются. 4. Выяснил на опыте, как углевод сахароза повышает морозоустойчивость такого запасающего органа как корнеплод свклы столовой. Внезапное понижение температуры вызвало в клетках корнеплода, находившегося в пробирке с водой, образование льда в цитоплазме. Кристаллы льда повреждают структуру клеток и они погибают. Наблюдал защитное действие сахарозы на клетки корнеплода, так как из раствора сахароза поступает в клетки, а вода из клеток - в наружный, более концентрированный раствор. Чем выше количество сахарозы в клетке, тем ниже температура замерзания цитоплазмы, так как сахароза связывает внутриклеточную воду, уменьшает е подвижность.
Обезвоживание клеток также повышает их устойчивость к действию морозов, препятствуя внутриклеточному. Степень окрашивания определял по выходу из вакуолей разрушенных клеток антоциана - бетациана. В результат выполнения этой работы я расширил свой кругозор в области физиологии растений, узнал много новых и интересных фактов из жизни растений.
Список использованной литературы. 1. Гусева М.В. Малый практикум по физиологии растений Москва, 1997 год. 2. Крамер П.Д Козловский Г.Г. Физиология древесных растений , Москва, 1998 год. 3. Кретович В.Л. Биохимия растений, Москва, 1990 года 4. Кудряшов К.В Родионова Г.Б Гуленкова Б.А Козлова В.Н. Ботаника с основами экологии Москва, Мир, 1996 год. 5. Пономарва И.Н. Экология растений с основами биогеоценологии Москва, Просвещение, 1978 год 6. Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкости растений Москва, Наука, 1998 года. 7. К. Вилли, Биология, Москва, Мир, 1997 год. 8. Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор Биология, Москва Мир, 1996.