12
ОБЛАСТНАЯ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
«ЮНОСТЬ ПОМОРЬЯ»
Направление Краеведение
Почему краснеет клубника
Исследовательская работа
Выполнена учеником 4 класса
муниципального автономного образовательного учреждения «Ягринская гимназия»
г. Северодвинска
Плотициным Львом Олеговичем
Научный руководитель – учитель муниципального автономного образовательного учреждения «Ягринская гимназия»
г. Северодвинска
Плахова Елена Викторовна
г. Архангельск, 2013
О
ГЛАВЛЕНИЕ Введение …………………………………………………………………………………………3 Основная часть Глава 1. Клубника – природное чудо
- Ботаническое понимание клубники …...…………………………………………………..4
1.2 Польза ягоды для здоровья северян..………………………………………………………5 Глава 2. Почему ягода клубники меняет окраску 2.1 Процесс созревания клубники…………………………………………………………...6-7 2.2 Исследование ягод клубники……………………………………………………………... 7 Заключение……………………………………………………………………………….……....8 Библиографический список..……………………………………………………………..……..9 Приложение 1. Результаты опроса одноклассников………………………………………...10
Приложение 2. Извлечение красителей из ягоды клубники………………………………..11
В
ВЕДЕНИЕ
Я очень люблю клубнику. Она такая вкусная, сочная, ароматная! Каждое лето я ездил на дачу и проводил там незабываемые дни. Когда мне было 9 лет, я гулял по дачному участку и заметил, что появилась клубника. Правда, она была ещё зелёная. У меня возник вопрос: почему у ягоды зелёный цвет и как она станет красной. А может и такая хороша? Я попробовал одну ягоду и огорчился. Она оказалась твёрдой и кислой. Я стал ждать, когда ягода станет зрелой и красной. Мои наблюдения длились некоторое время. И вот клубника порозовела, а потом стала «красной красавицей». Наступил её звёздный час. Я поедал одну ягоду за другой и испытывал несказанную радость и наслаждение. Я не понимал, такие эмоции связаны со вкусом клубники, её запахом или окраской. Вопрос о том, почему клубника становится красной, так и остался без ответа. Это и стало темой моего исследования.
Я читаю много книг о природе и знаю, что многие растения имеют особенную окраску листьев и плодов или меняют её в течение какого-то времени. Но никогда не задавал себе вопрос, почему это происходит. Цель работы: выяснить, почему краснеет клубника. Задачи работы: - Изучить литературу по теме и выяснить, почему клубника краснеет. - Изучить процесс созревания клубники. - Узнать опытным путём, почему на самом деле клубника становится красной. Гипотеза: предположим, что ягоды клубники становятся красными, так как в них появляются какие-то красящие вещества.
Предмет исследования: изменение окраски ягод клубники.
Объект исследования: ягоды клубники.
Чтобы получить информацию по теме и наглядно проиллюстрировать результаты моего исследования, я использовал следующие методы: - Анализ литературы по теме исследования. - Проведение опроса среди учащихся. - Проведение опытов. - Обобщение результатов.
Думаю, что полученные мной результаты исследования, откроют тайну ягоды, которую многие любят просто за то, что она красная, сочная и сладкая.
В своей работе я пользовался материалами энциклопедий, различными статьями из интернета, в которых подробно рассказывается о клубнике, начиная с её строения, химического состава и заканчивая огромным значением для здоровья человека.
О
СНОВНАЯ ЧАСТЬ Глава 1. Клубника – природное чудо 1.1 Ботаническое понимание клубники
«Клубни́ка настоя́щая, или Земляни́ка мускусная, или Земляни́ка мускатная, или Шпа́нка (лат. Fragária moscháta) — многолетнее травянистое растение, вид рода Земляника (Fragaria) семейства Розовые (Rosaceae). Часто клубникой ошибочно называют растения вида Земляника садовая». [2,1] Клубника крупноплодная в диком виде не встречается вовсе, поскольку этот вид был получен от скрещивания земляники виргинской и чилийской. Он представлен многими сортами и формами, которые выращиваются как на приусадебных участках, так и на промышленных плантациях. Клубника - это многолетнее растение 15—35 сантиметров высотой, которое занимает промежуточное положение между полукустами и многолетними травами и не имеет четко выраженного покоя. Плоды клубники в ботаническом понимании ненастоящие. Сочная мякоть ягоды образуется в результате разрастания цветоложа. На поверхности ягоды имеются орешкоподобные семянки, представляющие собой настоящие плоды. Они созревают в той же последовательности, что цветут цветы.
«Клубника – источник витамина С – сильного антиоксиданта. В тех же восьми ягодках среднего размера содержится 96 мг витамина С и 270 мг калия. Это даже больше, чем в одном апельсине. Кроме этого, в клубнике много железа, йода, фтора, меди, марганца, кальция». [3,1] Запах спелой ягоды содержит около 50 ароматических веществ, которые способны подарить человеку прилив бодрости и хорошего настроения. Вот одна из причин, почему
я испытывал несказанную радость и наслаждение. Итак, если у вас накопились негативные эмоции, съешьте несколько ягодок волшебной клубники – и все неурядицы сразу уйдут.
Согласно наблюдениям ученых, она усиливает работу головного мозга и улучшает память. Ее даже добавляют в рацион космонавтов. В красных ягодах и зеленой листве содержатся фитонциды – растительные антибиотики, благодаря которым клубника получила антимикробные и противовоспалительные свойства. Вот почему настойкой из листьев клубники полезно полоскать горло, когда мучает ангина или донимают простудные заболевания.
1.2 Польза ягоды для здоровья северян
Север предъявляет к организму человека огромные требования. Кроме холода, резких колебаний температуры и атмосферного давления мы испытываем и другие неудобства - это недостаток солнечного света, неблагоприятные геомагнитные факторы, недостаток кислорода. Все это вызывает так называемый стресс, во время которого происходит образование в организме "врагов" - свободных радикалов. Таким образом, организм человека на Севере нуждается в особом внимании и поддержке. Человек должен быть обеспечен необходимым количеством витаминов и микроэлементов для борьбы со стрессом. Свободные радикалы способны уничтожать клетку за клеткой без разбора, если их во время не остановить. Для борьбы со свободными радикалами, которые являются причиной многих болезней и даже рака, нужны антиоксиданты, природные полезные вещества, содержащиеся в изучаемой мной ягоде. Ученые обнаружили в клубнике вещество, которое имеет мощную противоопухолевую активность, и утверждают, что отвар из листьев или же употребление самих ягод может снизить риск возникновения онкозаболеваний. Витамины, микроэлементы и антиоксиданты мы получаем с пищей. Правильно питаться на Севере не так уж просто. Продовольственные продукты, фрукты и овощи часто проделывают далекий путь, прежде чем попадают на прилавки, и мы получаем их уже со сниженным содержанием витаминов. «Последние исследования ученых говорят об очень низкой обеспеченности жителей Севера многими витаминами и микроэлементами, особенно не хватает витаминов группы В и витаминов С». [5,1] Именно поэтому наша семья, живущая на Севере, заботясь о правильном питании, выращивает на дачном участке полезную клубнику, богатую именно этими витаминами. Тем самым все члены нашей семьи пополняют запасы витаминов, микроэлементов и антиоксидантов из природных источников. Эта природная аптека находится теперь у нас под ногами. Ею пользуемся не только мы, но и все наши родственники и друзья, которых мы угощаем этой удивительной ягодой.
Таким образом, клубника действительно является природным чудом. В ней много веществ, полезных для организма человека, и особенно полезных для здоровья северян.
Г
лава 2. Почему ягода клубники меняет окраску
2.1 Процесс созревания клубники
Химический состав клубники: плоды содержат сахар, лимонную, яблочную, хинную, салициловую, фосфорную кислоты, при созревании появляются янтарная, следы шикимовой и гликолевой кислот; витамин С, следы витамина В и других витаминов; пектиновые вещества – вещества, отвечающие за плотность ягод, насыщенность их водой, эфирное масло и, наконец, то, что я искал «пигменты» – вещества, отвечающие за окраску. Однако ягоды клубники не сразу вырастают красными. Исходя из моих летних наблюдений, я сделал вывод, что ягода сначала зеленовато - белая, а уже потом розовеет и краснеет. Созревание начинается с того, что плод прекращает рост, разлагаются хлорофилл и дубильные вещества, накапливаются пигменты, определяющие характерную окраску плодов. В стенках плода сосредотачиваются различные пластические и энергетические вещества: белки, крахмал, сахара, жирные масла, некоторые витамины. Если мы поместим кусочек мякоти под микроскоп, то заметим в составе клетки особые тельца, которые представляют собой довольно сложную систему – пластиды. Я узнал, что пластиды бывают:
Бесцветные – это лейкопласты.
Зеленые – это хлоропласты (пигмент – хлорофилл)
Различно окрашенные – это хромопласты.
Особенность пластид в том, что они встречаются только у растений. Клетка растения может одновременно содержать только один тип пластид, но один тип пластид может переходить в другой. Лейкопласты могут перейти в хлоропласты, а хлоропласты в хромопласты. Это превращение происходит под действием солнечного света и называется фотосинтезом. Иными словами, хлоропласты переходят в хромопласты, и этим объясняется превращение зеленой клубники в красную. Кроме пластид в клубнике находится большое количество особого пигмента — антоциана. Антоциан – это природный краситель. Антоцианы в зависимости от того, в какой среде они находятся (в кислой, нейтральной или щелочной), способны быстро изменять свой оттенок. Соединения антоциана с кислотами имеют красный или розовый цвет, в нейтральной среде - фиолетовый, а в щелочной – синий. Откуда же появляется антоциан? Оказывается, что в зеленых ягодах с самого начала их жизни одновременно содержатся и хлорофилл, и антоциан. Однако антоциан имеет менее интенсивную плотность окраски, поэтому он становится заметным только после того, как под воздействием определенных условий окружающей среды произойдет разрушение зерен хлорофилла.
Вывод: изучив информацию по данной теме из различных источников, я выяснил, что ягоды клубники становятся красными, благодаря наличию в них большого количества особого пигмента - антоциана и красных пигментов, содержащихся в хромопластах. Итак, клубника краснеет потому, что при её созревании проявляются пигменты, определяющие характерную красную окраску клубники. То есть это показатель зрелости ягод.
Я решил поделиться этой информацией с одноклассниками, но прежде захотел узнать, а как бы они ответили на некоторые вопросы по изучаемой мной теме: 1. Любите ли вы клубнику? 2. Какие прилагательные можно использовать для характеристики зрелой клубники?
3. Почему она красная? (Приложение 1) Варианты ответов меня не удивили, потому что я раньше думал также.
2.2 Исследование ягод клубники
Я решил провести опыты по извлечению красителей из ягод клубники, чтобы проиллюстрировать сделанные мной выводы и рассказать об этом одноклассникам.
Я действовал так: 1. Опустил в воду несколько ягод клубники.
Прокипятил их на плите.
Полученный раствор разлил по стаканам.
В стакан № 1 добавил уксусную кислоту.
В стакан № 2 добавил мыло (щелочная среда). (Приложение 2)
Выводы: в результате раствор в стакане № 1 стал ярко красный, в стакане №2 – грязно – синеватого оттенка. Это подтверждает наличие в клубнике пигмента антоциана! Данный природный объект меняет свою окраску в зависимости от кислотности среды. Это доказывает, что клубника действительно содержат антоцианы. Поэтому клубника в процессе созревания становится красной.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Ягоды клубники претерпевают по мере созревания много изменений.
Наиболее заметные из них – изменения окраски. Зелёные ягоды клубники становятся красными. Мякоть прежде твёрдая и кислая приобретает сладкий вкус, мягкость и аромат. Самыми привлекательными и аппетитными являются именно красные оттенки. Изучив литературу и проведя исследование, я узнал, что изменение цвета связано с проявлением в ягоде особых пигментов, отвечающих за цвет, и что этот процесс происходит при определённых условиях окружающей среды. Таким образом, моя гипотеза о том, что ягоды клубники становятся красными, так как в них появляются какие-то красящие вещества, подтвердилась. Читая литературу по теме, меня также заинтересовало и другое объяснение данного явления о том, что изменение цвета ягоды связано с её ролью в процессе размножения. Об этом я хочу написать в следующей работе. Еще я узнал, что ягоды обладают прекрасным вкусом и лечебными свойствами и особенно полезны людям, живущим на Севере. Клубника содержит сахар, органические кислоты, витамины, микроэлементы и антиоксиданты. А цвет клубники дает прилив энергии, помогает пищеварению, повышает иммунитет и улучшает память. Все это очень важно для успешной учебы.
Б
ИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- Как стать здоровым с помощью клубники. Art of Care - Искусство заботы о себе [Электронный ресурс] - По материалам: vkurse.ua - Режим доступа: http://www.artofcare.ru/food/foods/3482.html/– Загл. с экрана.
- Клубника. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/– Загл. с экрана.
- Клубника. Здоровье. [Электронный ресурс]- Режим доступа: http://tumannyj.ru/p0217.htm/– Загл. с экрана.
- Пасечник В.В. Биология. 6кл. Бактерии, грибы, растения: Учеб. Для общеобразоват. Учеб. заведений. 5-е изд., дораб. – М.: Дрофа, 2001. – 272с.: ил.
- Три кита здоровья северян: витамины, антиоксиданты, микроэлементы-1 часть Энциклопедия деловой домохозяйки. [Электронный ресурс]- Режим доступа: http://aksenova49.ru/index.php?– Загл. с экрана.
- Энциклопедия для детей. Т.2. Биология/Сост. С.Т.Исмайлова. – 3-е изд. перераб. и доп. – M.: Аванта +, 1996.-704с.:ил.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Результаты опроса одноклассников
1. Любите ли вы клубнику? Было опрошено 25 человек. Ответили:
«да» – 24 чел.
«нет» – 1 чел.
«не очень» – нет
2. Какие прилагательные можно использовать для характеристики зрелой клубники?
Самые распространённые ответы: ароматная, сочная, красная, вкусная, сладкая.
3. Почему она красная?
Самые распространённые ответы:
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Извлечение красителей из ягоды клубники