Исследование содержания витамина С в овощах и фруктах

VI ОКРУЖНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ УЧАЩИХСЯ


СЕКЦИЯ «Химия»


ТЕМА: «Исследование содержания витамина С
в овощах и фруктах»


Автор: Яковлева Наталья,
ученица 10 класса
МОУ Курумоченской средней
общеобразовательной школы
с. Курумоч
Волжского района
Самарской области

Научный руководитель:
Карпова Марина Алексеевна
учитель химии высшей категории
МОУ Курумоченской СОШ



с. Курумоч
2010 год

Содержание.
Введение стр.3
I. Витамин С – король витаминного царства .стр.5
Состав, свойства, биологическая роль.
Источники содержания.
Авитаминоз и гипервитаминоз витамина С.

II. Исследование содержания витамина С в овощах и фруктах .стр.9
Обнаружение витамина С.
Определение содержания витамина С в овощах и фруктах.
Результаты.

Заключение .стр.13
Список литературы.стр.14

















Введение.
С детства мы слышим о необходимости употреблять в пищу витамины. Особенно витамин С для того, чтобы быть крепкими и здоровыми. Перед витамином С в организме стоят две главные задачи: обеспечение иммунной защиты и стабилизация психики. Витамин С злейший враг всех болезней, он помогает при варикозном расширении вен и при геморрое, устраняет складки и морщины. Кроме того, он укрепляет и разглаживает стенки кровеносных сосудов. Поскольку именно витамин С обеспечивает производство гормонов стресса, превращающих жир в усвояемую форму, он более чем кто-либо заботиться о стройности нашей фигуры, да и вообще о красоте.
Но результаты исследований, проведённых Институтом питания РАМН, свидетельствуют о достаточно тревожной ситуации, сложившейся в последние годы в России. Отмечаются недостаточное потребление и всё возрастающий дефицит витаминов. Нехватка их выявилась у 70-90 % обследуемых. К тому же витаминный недостаток обнаруживается не только зимой и весной, но и в летне-осенний период. Таким образом, наблюдается массовый круглогодичный гиповитаминоз С. Витаминодефицитные состояния сегодня рассматриваются Всемирной организацией здравоохранения, в том числе как проблема голодания. Именно поэтому было решено исследовать овощи и фрукты, предлагаемые магазинами нашего села, на предмет содержания в них витамина С.
Цель данной работы – выявить, в каких овощах и фруктах содержится больше всего аскорбиновой кислоты (витамина С).
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Изучить состав, строение, свойства, получение и биологическую роль аскорбиновой кислоты (витамина С).
Методом йодометрии, выяснить в каких именно овощах и фруктах содержится наибольшее количество витамина С.
Провести презентацию для учащихся школы наиболее богатых витамином С продуктов и рекомендовать их для регулярного употребления в пищу.
Предметом данного исследования является аскорбиновая кислота (витамин С).
Объект исследования: продукты питания – овощи и фрукты.
В ходе работы были использованы следующие источники информации:
Книга Ольгерда Ольгина «Давайте похимичим!: Занимательные опыты по химии», в которой в простой и доступной форме изложен метод определения витамина С методом йодометрии.
Учебник О.С. Габриеляна и др. «Химия. 10 класс», в котором дана общая информация о витаминах, их классификации и воздействии на человека.
Статьи в журнале «Химия в школе», из которых был взят материал по проведению опытов по обнаружению витамина С, о некоторых его свойствах, а также о биологической роли витаминов.
Был также использован теоретический материал о составе, строении, свойствах и получении аскорбиновой кислоты, изложенный на сайтах, посвящённых вопросам химии и медицины.
Сведений об аскорбиновой кислоте накоплено достаточно много, но в разных источниках раскрываются лишь какие-либо отдельные вопросы. В данной работе удалось объединить весь этот материал. Кроме того было проведено множество опытов по определению витамина С в тех продуктах питания, которые можно приобрести именно в наших магазинах. Также были даны рекомендации для учащихся, поэтому работа носит теоретический и прикладной характер.





















I. Витамин С – король витаминного царства.
Без присутствия достаточного количества витаминов в организме, невозможна полноценная жизнь человека. Из всего многообразия видов, довольно трудно выбрать, какие витамины необходимы нам в первую очередь.  Есть витамины, которые способствуют укреплению организма, или специальные витамины роста волос и витамины глаз. Но несомненно, что витамин С - один из королей.
Аскорбиновая кислота (витамин С) – органическое соединение, родственное глюкозе, является одним из основных питательных веществ в человеческом рационе, необходимом для нормального функционирования соединительной и костной ткани. Выполняет биологические функции восстановителя и коэнзима некоторых метаболических процессов, рассматривается в качестве антиоксиданта.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Аскорбиновая кислота в качестве витамина С (и лекарственного средства) представлена одним изомером, L-аскорбиновой кислотой.

Свойства.
По физическим свойствам аскорбиновая кислота представляет собой белый кристаллический порошок кислого вкуса. Легко растворим в воде, растворим в спирте.

Биохимические свойства витамина С.
Биологическая и биохимическая роль витаминов заключается в том, что они выступают кофакторами многих ферментативных реакций. Требуются они в ничтожных количествах.
Основные компоненты пищи – белки, жиры и углеводы – нужны организму как источники энергии и «строительный материал» для создания новых молекул. У витаминов совсем иная задача. Они играют роль той мышки, без которой герои известной сказки никак не могли вытянуть репку. Дело в том, что многие жизненно важные процессы идут в клетке только при участии витаминов: очень часто для нормальной работы ферментов требуются особые молекулы-помощники небелковой природы, действующие совместно с ферментами. Учёные назвали такие молекулы кофакторами ( от лат. со – «с», «вместе» и facto – «делаю»).
Витамин С представляет собой кофактор гидроксилаз пролина и лизина. Один из важных компонентов соединительной ткани – белок коллаген, его синтез, как и синтез всякого белка, осуществляется на рибосомах, но было обнаружено, что в его состав включены необычные аминокислоты – оксипролин и оксилизин. Необычны они тем, что не входят в стандартный набор из 20 аминокислот, из которых синтезируются белки, а появляются в коллагене в результате процессинга (посттрансформационной модификации). За их появление там ответственен фермент гидроксилаза, который осуществляет гидроксилирование стандартных аминокислот пролина и лизина, ранее уже включенных в состав коллагена.
Если в организме существует нехватка витамина С – кофактора гидроксилаз, то синтезируется неполноценный коллаген. От этого страдает сосудистая стенка, в которую он входит. Прочность, обеспечиваемая коллагеном, понижается. Развивается синдром – повышенная кровоточивость. С этим же эффектом связано и то, что аскорбиновую кислоту рекомендуют принимать на начальных стадиях заболеваний типа гриппа. Особенность патологического воздействия вируса гриппа на организм заключается в увеличении проницаемости стенки сосудов, что вызывает множественные кровоизлияния в лёгких (причина большинства осложнений при гриппе).
Аскорбиновая кислота также участвует в превращении холестерина в желчные кислоты. Витамин С необходим для детоксикации в гепатоцитах при участии цитохрома Р450, он нейтрализует супероксид-анион радикал до перекиси водорода, восстанавливает витамин Е, стимулирует синтез интерферона, следовательно участвует в иммуномодулировании. Переводит двухвалентное железо в трёхвалентное, тем самым способствует его всасыванию. Тормозит гликозилирование гемоглобина, тормозит превращение глюкозы в сорбитол. Витамин С – сильнейший антиоксидант – защищает липопротеиды от окисления.

Источники содержания витамина С.
Основным источником витаминов для человека и животных служит пища. В отличие от таких биологически активных веществ, как ферменты и гормоны, которые синтезируются в организме, витамины практически – факторы экзогенные, поступающие в организм извне.
Аскорбиновая кислота является одним из наиболее широко распространённых в природе витаминов. Она синтезируется растениями и подавляющим большинством животных. Животные продукты в общем более бедны витамином С, хотя отдельные органы содержат относительно высокие концентрации. С другой стороны, семена и зёрна высших растений лишены витамина С. Однако с первых дней прорастания в них появляется аскорбиновая кислота. Богаты витамином С листья, плоды, несколько беднее корнеплоды. По богатству витамином С выделяются плоды шиповника.
КОЛИЧЕСТВО ВИТАМИНА С В НЕКОТОРЫХ ПРОДУКТАХ
Продукты питания (100 гр.)
Миллиграммы
Продукты питания (100 гр.)
Миллиграммы

Бузина
37,1
Шпинат, брокколи
26,1

Киви
26,7
Зеленый горошек
26,0

Апельсины
35,4
Кольраби
25,8

Лимоны с мякотью
34,0
Спаржа
23,7

Лимонный сок
28,2
Капуста
23,6

Малина
27,7
Печень
22,2

Грейпфрутовый сок (свежеприготовленный)
26,3
Ежевика
21,2

Свекла, лук
26,2
Соевые бобы
18,5

Овощи и фрукты надо по возможности есть сырыми, поскольку высокая температура разрушает большую часть содержащегося в них витамина


Как обеспечить достаточное количество витамина С.
Прежние рекомендации врачей о нормах потребления витамина С (40-50мг в день для грудных детей, 75мг для детей постарше и 75мг для взрослых) можно считать устаревшими. Например, сигарета крадёт у нас до 30 миллиграммов витамина С, а каждая вспышка эмоций (ревность, агрессия, отчаяние) в течении 20 минут стоит нам до 300 миллиграммов.
Физиологическая потребность для взрослых – 90 мг/сутки (беременным женщинам рекомендуется употреблять на 10 мг больше, кормящим – на 30 мг). Физиологическая потребность для детей – от 30 до 90 мг/сутки в зависимости от возраста. Верхний допустимый уровень потребления 2000 мг/сутки.

Авитаминоз и гипервитаминоз.
Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называть авитаминозами. Однако типичные по своей клинической картине авитаминозы в настоящее время встречаются довольно редко. Чаще приходиться иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом.
Признаки выраженного гиповитаминоза витамина С (аскорбиновой кислоты):
повышенная чувствительность к холоду, беспричинный озноб;
кровоточивость дёсен;
быстрая утомляемость;
снижение аппетита;
подавленность и раздражительность;
тахикардия;
снижение иммунитета, и, вследствие чего, медленное восстановление от перенесенных заболеваний, длительно незаживающие царапины, раны;
раннее образование морщин;
выпадение волос;
ухудшение зрения.
Гиповитаминоз витамина C (аскорбиновой кислоты) развивается при дефиците витамина в пище в течение 1-3 месяцев, а через 3- 6 месяцев уже развивается цинга.
Если правильно и своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов.
Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать заболевание, называемое гипервитаминозом.
Чем же чреват гипервитаминоз витамина C?
При слишком больших дозах приема может развиться диарея.
У лиц с отсутствием фермента глюкоза-6-фосфат-дегидрогеназы, высокие дозы витамина C (аскорбиновой кислоты) приводят к разрушению эритроцитов, сопровождающемуся выходом из них гемоглобина (гемолиз).
Если аскорбиновую кислоту принимать в больших дозах одновременно с аспирином, может возникнуть раздражение желудка
Большие дозы витамина С (1г или больше) могут изменить способность усваивать витамин В12 из пищи или из пищевых добавок. Это может привести к дефициту витамина В12, что опасно.



II. Исследование содержания витамина С в овощах и фруктах.
Сколько витамина С в яблоке, апельсине или моркови? Ответ на этот вопрос можно найти в
справочнике. Но там говорится о яблоке, апельсине, моркови вообще, а сколько витамина С
именно в том яблоке, которое куплено в магазине?

Опыт 1. Обнаружение витамина С.
А) Реакция с раствором перманганата калия.
К раствору перманганата калия приливают 1-2 капли соляной кислоты и раствор аскорбиновой
кислоты. Наблюдают обесцвечивание.
Реакция основана на восстанавливающих свойствах витамина С. Легко окисляясь в дегидроаскорбиновую кислоту, витамин С восстанавливает различные красители, которые при
этом обесцвечиваются.
Этот же опыт проводится с соком капусты, лука, моркови, апельсина, лимона и другими
соками.
Б) Реакция с гексацианоферратом(III) калия.
Аскорбиновая кислота, окисляясь, восстанавливает красную кровяную соль до гексациано-
феррата(II) калия, который с ионом железа в степени окисления +3 образует в кислой среде
берлинскую лазурь (гексацианоферрат(II) железа (III)).
К 1 мл сока капусты прибавляют 2 капли раствора КОН, 2 капли красной кровяной
соли и энергично встряхивают. Затем в пробирку добавляют 6-8 капель 10%-ного раствора
НСl и 1-2 капли раствора FeCl3.
Выпадает синий или зеленовато-синий осадок берлинской лазури


Опыт 2. Определение содержания витамина С в овощах и фруктах.
Определение содержания витаминов - дело сложное и трудоемкое. В условиях школьной лаборатории было проведено исследование на содержание витамина С или аскорбиновой кислоты в различных продуктах.
Для определения воспользуемся характерной особенностью аскорбиновой кислоты – лёгкостью её окисления.
ОН ОН О О
ОН ОН | | ОН ОН | | | |
| | С = С | | С – С
CН2 – СН – СН С = О СН2 – СН – СН С = О + 2Н+ (1)
О О
Для анализа используем в качестве окислителя йод. Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению:
С6Н8О6 + I2 C6H6O6 + 2HI (2)
В качестве рабочего раствора мы применили раствор йода, который готовили из 5 %-ной аптечной настойки, что соответствует концентрации йода примерно 0,2 моль/литр. К 1 мл йодной настойки добавляем дистиллированной воды до общего объема 40 мл, т.е. разбавим настойку в 40 раз. Концентрация такого раствора будет 0,005 моль/литр.
В качестве индикатора реакции используем раствор крахмала: разведём 1г его в небольшом количестве холодной воды, выльем в стакан кипятка и прокипятим ещё с минуту.
Как только вся аскорбиновая кислота прореагирует с йодом, следующая его капля окрасит раствор в синий цвет. Титрование ведем до появления устойчивого синего окрашивания. Для того, чтобы лучше было видно изменение окраски, рядом с титруемым раствором размещаем эталон - стакан с таким же соком.
Отбираем 25 мл исследуемого сока и измеряем объем использованного на титрование йода. Рассчитываем содержание аскорбиновой кислоты. Так как концентрация приготовленного раствора йода будет 0,005 моль/литр, то 1мл раствора содержит 0,5·10-5 моль его. По уравнению (2) n(С6Н8О6) = n(I2), следовательно, 1 мл раствора йода так же соответствует 0,5·10-5 моль аскорбиновой кислоты или 0,88 мг.
M(C6H8O6) = 176г/моль
m(C6H8O6) = n(C6H8O6) · M(C6H8O6) = 0,5 · 10-5 · 176 = 88 ·10-5г = 0,88мг (3)
(Так как содержание аскорбиновой кислоты обычно рассчитывают в мг на 100г или мл продукта, то к объёму, исследуемого сока добавляем дистиллированной воды до 100мл). Окончательная формула для расчёта содержания витамина С:
m(C6H8O6) = V(I2) · 0,88 (4)



Определение витамина С в свежевыжатых соках.
Выполнение работы.
Для работы были приготовлены следующие соки: капустный, морковный, луковый, сок красного перца, лимонный, апельсиновый, яблочный, виноградный.
Отмерили 25 мл отжатого сока и добавили к нему дистиллированной воды до 100мл;
Добавили 1 мл крахмального клейстера;
Добавляли по каплям приготовленный раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 сек.
Результаты.
На окисление аскорбиновой кислоты, содержащейся в соке капусты пошло – 24,5мл раствора йода, следовательно, аскорбиновой кислоты в капусте:
m(C6H8O6) = V(I2) · 0,88 = 24,5 · 0,88 = 21,56мг
На окисление аскорбиновой кислоты, содержащейся в соке лука потребовалось 25мл йода, следовательно, витамина С в нём:
m(C6H8O6) = V(I2) · 0,88 = 25 · 0,88 = 22 мг
Чтобы окислить аскорбиновую кислоту, содержащуюся в соке моркови понадобилось – 5мл йода, следовательно, аскорбиновой кислоты в ней:
m(C6H8O6) = V(I2) · 0,88 = 5 · 0,88 = 4,4 мг
На окисление аскорбиновой кислоты, содержащейся в соке красного перца потребовалось – 54 мл йода, следовательно:
m(C6H8O6) = V(I2) · 0,88 = 54 · 0,88 = 47,52мг
Для окисления аскорбиновой кислоты, содержащейся в лимонном соке было израсходовано 20мл йода, следовательно, аскорбиновой кислоты в лимоне:
m(C6H8O6) = V(I2) · 0,88 = 20 · 0,88 = 17,6мг
Чтобы окислить аскорбиновую кислоту, содержащуюся в апельсиновом соке потребовалось 24,5мл йода, следовательно, аскорбиновой кислоты в апельсине:
m(C6H8O6) = V(I2) · 0,88 = 24,5 · 0,88 = 21,56мг
На окисление аскорбиновой кислоты, содержащейся в соке яблока пошло 3мл йода, следовательно, аскорбиновой кислоты в нём
m(C6H8O6) = V(I2) · 0,88 = 3 · 0,88 = 2,64мг
Для окисления аскорбиновой кислоты, содержащейся в виноградном соке понадобилось 2мл йода, следовательно аскорбиновой кислоты в нём:
m(C6H8O6) = V(I2) · 0,88 = 2 · 0,88 = 1,76мг
Результаты исследований представлены в виде диаграммы.
Содержание витамина С в различных свежевыжатых соках.
HYPER13 EMBED MSGraph.Chart.8 \s HYPER14HYPER15 
Выводы. Из представленных продуктов витамина С больше содержится в соке красного перца. Так как эксперимент проводился в осенне-зимний период, то фрукты и овощи использовались после довольно длительного хранения, поэтому содержание витамина С в них несколько ниже чем в приведённой таблице. Довольно высокое содержание витамина С в луке и капусте, где он лучше сохраняется. Данные эксперимента подтверждают научные источники.

Заключение
Здоровье людей является основным богатством государства. Потребление продуктов питания, богатых витаминами, является мощным фактором сохранения здоровья, активного долголетия.
В ходе исследовательской работы, задачи, поставленные в её начале, были выполнены:
Был собран и изучен необходимый теоретический материал о значении витаминов для здоровья человека, а также о заболеваниях, связанных с их недостаточным или избыточным содержанием;
Изучена методика проведения качественных реакций по обнаружению витамина С в различных пищевых продуктах и проведена серия экспериментов в условиях школьной химической лаборатории;
Результаты собственных исследований не противоречат результатам, опубликованным в научной литературе, однако наблюдаются некоторые незначительные расхождения.
В ходе эксперимента освоены методы работы с мерной посудой, бюреткой и другим оборудованием, проведены необходимые расчёты.
В работе удалось достичь поставленной цели – исследовать содержание витамина С в различных овощах и фруктах, продаваемых в магазинах нашего села. Опытным путём установлено, что наибольшее количество аскорбиновой кислоты содержится в соке красного перца, а также в доступных для каждого продуктах: луке, капусте, апельсинах. Это позволило рекомендовать эти овощи и фрукты учащимся школы для регулярного использования. Тем самым была подтверждена практическая значимость работы.





Список использованной литературы.
Аликберова Л.Ю., Стёпин Б.Д. Книга по химии для домашнего чтения. М.: Химия, 1995г – 400с
Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н., Пономарёв С.Ю., Теренин В.И. Химия. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений. М.: Дрофа, 2005г. – 314с
Ольгин О. Давайте похимичим!: Занимательные опыты по химии. М.: Дет. лит., 2001г – 175с
Энциклопедия для детей. [Том 17]. Химия. Ред.коллегия: М.А. Аксёнова, В. Володин, И. Леенсон и др. М.: Аванта+, 2006г
Химия в школе. №3 1998г. Тюменцева Т.С. «Портрет» растения кисти химика. Стр.83
Химия в школе. №6 1998г. Липецкая Л.В., Бондарь Д.А. Потребляйте витамины – будете здоровы! Стр.11
Химия в школе. №6 1998г. Мочалова И.А. Биологическая роль витаминов и их источники. Стр. 20
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]









HYPER13PAGE HYPER15


HYPER13PAGE HYPER1414HYPER15




Файл:L-Ascorbic acid.svgRoot Entry


Научно-практическая конференция «Цвет и свет»
Направление «Биология»
Тема «ПОЧЕМУ ЛИСТЬЯ РАСТЕНИЙ РАЗНОЦВЕТНЫЕ»

Авторы: Аврунев Никита,
Логунов Данила
Название ОУ: Государственное бюджетное общеобразовательное
учреждение средняя общеобразовательная школа им.
А.И. Кузнецова с.Курумоч муниципального района
Волжский Самарской области
Класс: 6 А
Научный руководитель: Карпова Марина Алексеевна, учитель химии
e-mail: marinakarpova30.01.1965@mail.ruКурумоч, 2015
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ……………………………………………………………. 3
Почему листья растений разноцветные …………………………..4
§1. Важнейшие растительные пигменты.
§2. Экспериментальная часть по выделению и исследованию
растительных пигментов
§3. Причины изменения окраски листьев у растений.
Заключение. Выводы ……………………………………………….9
Список используемых источников………………………………10
Введение
Сравнительно недавно в нашем селе появился парк. Он находится как раз на пути из дома в школу. Всякий раз молодые деревья радуют нас окраской своих листочков: светло-зелёные – весной, ярко-изумрудные – летом и разноцветные – осенью. Из курса биологии нам известно, что зелёную окраску листьям придают хлоропласты, содержащие хлорофилл – пигмент зелёного цвета. Но куда он девается осенью, с наступлением холодов? Почему листья становятся разноцветными? Этот вопрос заинтересовал не только нас, но и наших одноклассников.
Мы предположили, видимо, хлорофилл не единственное красящее вещество, имеющееся в листьях растений.
Поэтому цель нашей работы, выяснить, отчего окраска листьев так разнообразна, какие ещё красящие вещества имеются в них. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
Изучить литературу по теме исследования;
Провести эксперимент по обнаружению различных пигментов в листьях растений;
Выяснить, почему окраска листьев изменяется.
В работе мы использовали такие методы исследования как: анализ литературных источников и информации в сети Интернет, наблюдение, сравнение, эксперимент.
Из литературных источников и Интернета мы выяснили, что окраску листьям, цветам и плодам растений придают различные пигменты – красящие вещества.
Почему листья растений разноцветные.
§1. Важнейшие растительные пигменты.
Растительные пигменты – это крупные молекулы, имеющие группировки, ответственные за поглощение света. Хлорофилл сосредоточен в хлоропластах, каротиноиды – в хромо- и хлоропластах, флавоноиды – в клеточном соке растений. Пигменты, находящиеся в пластидах и участвующие в процессах фотосинтеза – это хлорофиллы, каротиноиды и фикобилинпротеиды.  Главное назначение пигментов – поглощать световую энергию, превращая её затем в химическую.
Хлорофиллы поглощают в основном красный и сине-фиолетовый свет, зелёный свет ими отражается, что и придаёт растениям специфическую зелёную окраску, если она не маскируется другими пигментами.
Каротиноиды – жёлтые, оранжевые, красные или коричневые пигменты, синтезируемые растениями, не растворимые в воде, сильно поглощающие в сине-фиолетовой области спектра. Каротиноиды отчасти выполняют роль дополнительных фотосинтезирующих пигментов, но при этом могут осуществлять  и другие функции. Каротиноиды защищают хлорофиллы от избытка света и от окисления кислородом, образующимся в процессе фотосинтеза. Они хорошо замаскированы зелёными хлорофиллами, но становятся видны в листьях до начала листопада, поскольку хлорофиллы разрушаются первыми.
Каротиноиды обнаружены в некоторых цветках и фруктах, у которых яркая окраска привлекает насекомых, птиц и млекопитающих, тем самым обеспечивая успешное опыление и распространение семян; к примеру, красный цвет кожицы у томатов обусловлен наличием в ней каротинов.  К каротиноидам относятся широко распространённые каротины и ксантофиллы. Особенно богаты каротинами зелёные листья некоторых растений (например, шпината), корнеплоды моркови, плоды шиповника, смородины, томата и других.
Фикобилинпротеиды характерны для хлоропластов, цианобактерий, багрянок и криптофитовых водорослей. Они, как и каротиноиды, участвуют в фотосинтезе, доставляя поглощённую энергию света к молекулам хлорофилла. Фикобилины –хорошо растворимы в воде.
§2. Экспериментальная часть по выделению и исследованию
растительных пигментов
Для того, чтобы доказать наличие хлорофилла в листьях, мы провели опыт.
Опыт 1. Получение хлорофилловой вытяжки.
Поместили зеленый лист в пробирку с крепким спиртом. На наших глазах лист начинает бледнеть, тогда как спирт, напротив, быстро зеленеет. Этот процесс обесцвечивания листьев вызван тем, что хлорофилл растворяется в спирте и особенно быстро при нагревании или даже осторожном кипячении спирта на водяной бане.
В результате опыта лист стал бледным, а спиртовой раствор окрасился в зелёный цвет. Следовательно, именно хлорофилловые зерна придают листу зелёную окраску.
Опыт 2. Исчезновение зелёной окраски хлорофилловой вытяжки.
Прилили раствор соляной кислоты  к хлорофилловой вытяжке, перемешали стеклянной палочкой. Содержимое пробирки окрасилось в бурый цвет.
Так как зелёный  цвет хлорофилла определяется наличием в нём ионов магния, то при соединении этих частиц с хлором образуется бурая соль. Такие реакции могут происходить в природе. Например, при попадании кислотных дождей на зелёные растения, у растений нарушается процесс фотосинтеза, пропадает зелёная окраска, которая восстановлению не подлежит.
Под воздействием неблагоприятных условий (уменьшение количества света, похолодание, недостаток влаги и т.п.) хлорофилловые зёрна разрушаются, а оттенки желтого и красного цвета придают листу другие вещества.
Чтобы узнать есть ли в составе листа вещества желтого цвета, провели следующий опыт.
Опыт 3. Обнаружение каротиноидов.
Вместе с хлорофиллом в спирт переходят и желтые пигменты; чтобы отделить их, в вытяжку мы налили немного бензина. Взболтали смесь.
Через некоторое время можно заметить, что бензин всплывает наверх, тогда, как слой спирта остается внизу. При этом спирт будет иметь изумрудную окраску; бензин же примет золотисто-желтый цвет от оставшихся в нем желтых пигментов листа – ксантофилла и каротина.
Отделение хлорофилла от желтых пигментов основано на большей растворимости его в бензине, чем в спирте.
Таким образом, мы убедились, что хлорофилл – не единственное красящее вещество в тканях растений. Желтые пигменты всегда есть в зелени растения, хотя летом они совершенно не заметны, так как замаскированы интенсивной зеленой окраской хлорофилла.
Осенью окраска листьев особенно привлекательна своими багряными тонами. Но встречается она не у всех деревьев. В багрянец убираются кроны клёнов и осин, нарядную розоватую окраску принимает листва бересклета, тёмно-пурпуровыми становятся гирлянды дикого винограда. А вот липы, дубы и берёзы совершенно лишены красных оттенков, они отливают лишь разнообразными жёлтыми и золотистыми тонами. Чем же обусловлен красный цвет осенних листьев?
Он обусловлен особым красящим веществом – антоцианом, которое широко распространено в растительном мире. Антоциан растворен в клеточном соке и реже встречается в виде мелких кристаллов. Для того, чтобы убедиться в этом мы провели опыт.
Опыт 4. Получение антоциана.
Антоцианы – водорастворимые пигменты. Из свеклы, приготовили их водную вытяжку. Для этого 1 грамм растительного вещества поместили в химический стаканчик, залили 5 мл воды и довели до кипения на плитке. От нагревания происходит разрушение вакуолей и самих клеток, и пигменты выходят из клеточного сока в воду, окрашивая ее. Полученный раствор отфильтровали. В две пробирки по налили 2-3 мл вытяжки пигментов красной свеклы, добавили в первую пробирку 1-2 капли разбавленной соляной кислоты, а во вторую – раствор щёлочи.
Сок свёклы в кислой среде приобрел ярко-красную окраску, а в щелочной – сине-зеленую. Следовательно, антоцианы изменяют окраску в зависимости от среды раствора. Их водные растворы можно использовать в качестве кислотно-щелочных индикаторов.
§3. Причины изменения окраски листьев у растений.
Растения кажутся нам зелеными от большого количества мельчайших хлорофилловых зерен, расположенных в основном в клетках столбчатой ткани листьев. Эти клетки лучше освещены, в них на свету образуется больше всего органических веществ. Хлорофилловое зерно не остается неизменным в растении. Оно недолговечно. Улавливая солнечную энергию, хлорофилл разрушается под влиянием света и вновь создается в растении, причем образование его происходит только лишь при условии хорошего освещения.
С наступлением осени дни становятся короче, наблюдается похолодание, а это приводит к разрушению хлорофилловых зёрен. При этом становятся хорошо заметными пигменты жёлтого и красного цвета. Поэтому осенью листья меняют свою окраску.
Из Интернет-источников мы узнали, что ученые из университета Северной Каролины в Шарлотте нашли новые закономерности в появлении осенью красных и желтых листьев.
Исследования проводились под руководством Эмили Хабинк, которая исследовала разные породы деревьев на разных территориях.
Оказалось, что красные листья обычно появляются у деревьев, которые растут на бедной почве, а желтые – на деревьях, что произрастают на богатой почве. Также было установлено, что красные листья позволяют эффективнее использовать содержащиеся в них питательные вещества в условиях их дефицита.
Так, в результате исследования красного клена и амбрового дерева, было обнаружено, что в возвышенных районах, где почва беднее, у этих деревьев листья гораздо краснее, чем у представителей тех же видов на плодородных заливных территориях. Поэтому полученные данные подтверждают теорию, которая гласит, что выработка веществ, окрашивающих листья в красный цвет, помогает листьям продержаться как можно дольше и позволяет дереву эффективнее запастись питательными веществами на зиму.
Заключение. Выводы
Подводя итоги мы выяснили, что
Разнообразная окраска листьев зависит от присутствия в их составе различных красящих веществ – пигментов: хлорофилла, каротина, ксантофилла, антоциана.
Пигменты других цветов всегда есть в зелени растения, но летом они совершенно не заметны, так как замаскированы интенсивной зелёной окраской хлорофилла.
При неблагоприятных условиях хлорофилл разрушается, и листья приобретают красную, жёлтую или оранжевую окраску. Эти вещества осенью захватывают всё больше места в листке, потому что для их образования нужно, чтобы стало прохладнее, и чтобы замирала жизнь растения.
Ещё, по мнению учёных, жёлтый или красный цвет листьев зависит от состава почвы, на которой они растут, красные листья обычно появляются у деревьев, которые растут на бедной почве, а желтые – на деревьях, что произрастают на богатой почве.
Изучив, материал по этой теме, мы убедились, что выдвинутая нами гипотеза о том, что хлорофилл не единственное красящее вещество в растении, подтвердилась.
Мы узнали, почему окраска листьев, особенно осенью, так разнообразна, и теперь мы можем рассказать об этом своим одноклассникам.
Список используемых источников.
Артамонов В.И. «Занимательная физиология растений»  Москва, Агропромиздат,  1997 г.
Желнин Ю.Ю., Лихопуд Э.В. «Пигменты листа. Их свойства и значение», Ж. «Биология в школе», № 4, с. 42-43, 2006 г.
Журнал « Химия в школе» №2, №8 – 2002 год.
Соколов В.А. Природные красители. М.: Просвещение, 1997.
Тейлор Д., Стаут У., Грин Н. «Биология», Мир, Москва, 2008 г.
http://nsportal.ru/

Приложенные файлы

  • doc rabota3
    Исследовательская работа учащегося
    Размер файла: 143 kB Загрузок: 11
  • docx rabota4
    Исследовательская работа учащегося
    Размер файла: 35 kB Загрузок: 3