Дистанционный конкурс «Ресурсы родного края»
Полное название темы работы	Фотосинтетические пигменты растений лесостепной зоны Красноярского края
Название номинации конкурса
Автор работы
Домашний адрес автора
Контакты автора работа
Место учебы:	МБОУ «Гимназия №10»
Класс	9 класс
Место выполнения работы	Научное объединение МБОУ «Гимназия №10»
Руководитель	Рудакова Людмила Владимировна, учитель химии МБОУ «Гимназия №10» rudakova.l2009@yandex.ru (83912-60-21-03)
Научный руководитель	Гоголева Ольга Валерьевна, к.т.н., доцент кафедры ТООП ФГАОУ ВПО «СФУ» pomashka@inbox.ru

Аннотация

Автор

г.Красноярск, МБОУ «Гимназия №10», 9 класс

Фотосинтетические пигменты растений лесостепной зоны Красноярского края

Руководитель: Рудакова Людмила Владимировна, учитель химии

Научный руководитель: Гоголева Ольга Валерьевна, к.т.н., доцент кафедры ЭХЭТ ФГАОУ ВПО «СФУ»

Целью научной работы определение фотосинтетических пигментов растений, произрастающих в лесостепной зоне Красноярского края.

Методы проведенных исследований. Содержание пигментов было определено у пяти видов семейства Rosacease Juss: рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia L), ирга крупнолистная (Amelanchier ovalis Medik), малина обыкновенная (Rubus idaeus L.), боярышник кроваво-красный (Crataegus sansuinea P), шиповник даурский (Rosa davurica). Виды различаются по распространению, экологическим характеристикам, и географическому ареалу. Количественное содержание пигментов определяли спектрофотометрически в ацетоновой вытяжке.

Полученные данные и выводы. Наибольшее содержание, как хлорофиллов, так и каротиноидов отмечено у листьев ирги крупнолистной и в плодах шиповника даурского. В результате проведенных исследований было выявлено значительное увеличение суммы хлорофилла а и хлорофилла b, а также соотношения суммы хлорофиллов к количеству каротиноидов в листьях растений, растущих в затененных местах по сравнению с растением, произрастающим на свету.

Введение

Актуальность темы. Растительный мир лесостепной зоны Красноярского края представляет большой интерес в связи с резкой выраженностью экстремальных условий и более отчетливым проявлением зависимости жизнедеятельности организмов от климатических факторов. Адаптация на уровне растительного организма к условиям Сибири затрагивает, прежде всего, активность фотосинтетического аппарата. Количественные данные о содержании фотосинтетических пигментов могут рассматриваться как компонент эколого-физиологической характеристики, позволяющей, вместе с другими параметрами функциональной активности, выявить особенности адаптации вида, обеспечивающие успешное существование растений в экстремальных условиях среды.

Постановка и формулировка проблемы. Количественное содержание фотосинтетических пигментов в листьях зависит от жизнедеятельности организма, его генетической природы. Поэтому оно может быть использовано как физиологический показатель, характеризующий онтогенетические, возрастные и генетические особенности растений. Количество пигментов отражает и реакцию растительного организма на условии произрастания. Поэтому при физиологических исследованиях часто возникает необходимость проследить за динамикой содержания хлорофилла и каротиноидов в отдельных органах растения.

Разработанность исследуемой проблемы. Поглощение и трансформация солнечной энергии в процессе фотосинтеза осуществляется фотосинтетическими пигментами растений, в частности, хлорофиллами и каротиноидами. Хлорофиллы характеризуются сложной химической структурой, основным компонентом которой является порфирин — один из стабильных и инертных органических соединений в природе, аналоги которoго встречаются в сырой нефти, угле и битумозных породах. Специфическое строение молекулы хлорофилла позволяет даже при незначительном количестве энергии (около 1 кванта) переходить в возбужденное состояние, т.е. повышать свой энергетический уровень и реакционноспособность.

В процессе фотосинтеза немаловажную роль играют каротиноиды, особенно, каротины и ксантофиллы, которые поглощают солнечную энергию и посредством хлорофилла а передают в центр фотохимических реакций листа. Каротиноиды выполняют также защитные функции, в частности, предотвращают деструктивное фотоокисление органических соединений протоплазмы на свету, в присутствии свободного кислорода [1].

Фотосинтетические пигменты – хлорофиллы и каротиноиды - обеспечивают поглощение, запасание и преобразование световой энергии. К настоящему времени достаточно полно исследованы главные функции и механизмы процессов с участием пигментов [6]. Вместе с тем, видовое разнообразие растений и экологические условия их обитания делают актуальным изучение роли пигментов в устойчивости и регуляции активности фотосинтетического аппарата.

Кроме того, были установлены некоторые функциональные и биохимические особенности зимнее- и летнее-зеленых листьев растений A. Reptans в связи с их произрастанием в условиях холодного климата [3]. Так, листья растений могли фотосинтезировать со скоростью, близкой к максимальной, при умеренных температурах 8-12 С. Зимнезеленые листья были способны к фотосинтезу поздней осенью после сильных заморозков и ранней весной после перезимовки. Сохранению функциональной активности фотосинтетического аппарата длительновегетирующего вида способствовало накопление растворимых углеводов и свободных аминокислот.

При адаптации к световому и температурному режимам эффективность фотосинтетического аппарата во многом определяется состоянием пигментного комплекса. Сезонные и суточные изменения содержания пигментов детально изучены на культурных видах растений [4,6 ].

Имеется ограниченное число исследований по фотосинтетическим пигментам дикорастущих растений Сибири. [7,10]. Поэтому имеющийся экспериментальный материал является недостаточным для представления характера воздействия факторов среды на накопление пигментов растений, произрастающих в лесостепной зоне.