Физиологическая роль витаминов в жизни растений.
Накопленные за последние десятилетия факты показывают, что витамины так же нужны растениям как и животным. Это не просто побочные продукты их обмена веществ, а физиологически активные вещества, участвующие в жизненно важных процессах. Далее выяснили, что растения тоже могут иметь витаминную недостаточность, хотя она и не очень значительное, но если добавлять витамины в грунт или проводить витаминные подкормки, то это позволяет заметно повышать продуктивность растений.
Доказательством того, что растениям нужны витамины может быть и такой факт, что при обработке семян антивитаминами некоторых витаминов, происходит задержка прорастания или же уменьшение всхожести семян. Также может происходить подавление роста органов проростков и, вообще, гибель проростков.
Эксперименты показывают, что с помощью витаминов можно управлять некоторыми процессами: у растений — усиливать или задерживать их рост, ускорять образование плодов и т.д.
Как известно во всех живых организмах являются биологические катализаторы-ферменты, очень малые количества которых в сотни тысяч раз ускоряют огромные количества биохимических реакций.
Теперь твердо установлено, что все ферменты — белковые вещества. Они состоят из белкового «носителя» и особой активной группы — кофермента, который вступает в химическое взаимодействие с субстратом.
Этой активной группой многих ферментов являются витамины. В зависимости от того с какими белками соединяется кофермент — витамин, образуется тот или иной фермент. Так, например, витамины В2 способен сочетаться более чем с 20-ю белками (соединяется), образуя соответствующее число ферментов с различными физиологическими функциями. Витамин В1 вместе с двумя молекулами фосфорной кислоты образует активную группу карбоксилазы — фермента, очень широко распространенного в растениях и организмах животных, необходимого для превращения углеводов.
Витамины участвуют в различных процессах превращения веществ и жизнеспособности растительного организма.
В процессе фотосинтеза, на всех этапах его, мы встречаемся с витаминами. В первую очередь это провитамин А — каротин: они всегда являются спутниками хлорофилла, потому всегда находятся в хлорофилловых зернах. Сейчас известно, что каротин наряду с хлорофиллом участвует в поглощении энергии света. Кроме того, он хранит хлорофилл от разложения. Витамин С также защищает зеленый пигмент от окисления. Кроме того, этот витамин С принимаетучастие вместе с витамином К в сложных синтетических реакциях, протекающих при фотосинтезе. Также в процессе фотосинтеза участвуют витамины: В6, РР, биотин и другие. В дальнейшем преобразовании продуктов фотосинтеза участвует витамин В1. В эти процессы входит также процесс под названием «темновая фиксация» углекислого газа. Этот процесс по результатам аналогичный фотосинтеза и проходит без света за счет энергии химических соединений. Без витамина В1 он нарушается.
Значительную роль играют витамины в преобразовании фосфора. Соединения фосфора во всех живых системах служат аккумуляторами энергии. Накопленная в реакционные фосфорных соединениях энергия после этого используется в других реакциях. Вот в эти фосфорные соединения входят много витаминов. Их присутствие важно для связывания большого количества фосфорной кислоты, поступившей в растение. Такую роль выполняет, например, инозит.
Витамин В1 участвует в преобразованиях серы. Как известно в корнях растений проходят преобразования сульфатов, поступающих из почвенного раствора, в витамин В1 и в аминокислоты.
Огромная роль витаминов в дыхании. Дыхание растений, как и у животных, является важнейшим источником энергии для всех процессов: синтеза, роста, движения и т.д. Вместе с тем при дыхании образуются важные для организма соединения. Дыхание проходит в организме с помощью сложной системы ферментов.
Также витамины играют важную роль в устойчивости растений.
Большую роль в процессах дыхания играют и витамины С, В1, РР, фолиевая кислота, биотин, пантотеновая кислота и другие. Каждый витамин, показанный выше, входит в состав соответствующего фермента и выполняет присущую ему функцию в сложном процессе, каковым является дыхание.
Витамин С участвует в фотосинтезе. Также аскорбиновая кислота сильно связана с процессами дыхания растений. Аскорбиновая кислота обладает свойствами обратимо-окислительно-восстановительной системы, которая способна быть акцептором и донором водорода.
При введении аскорбиновой кислоты в ткани растений, усиливаются интенсивность дыхания этих растений. Аскорбиновая кислота в растениях и ее участие в дыхании придает большую устойчивость организмам, так как она окисляется благодаря различным «конечным» оксидаза, то есть функционирует в различных условиях температуры и на разных этапах развития растений.
Аскорбиновая кислота участвует в минеральном питании растений.
Аскорбиновая кислота также участвует в таком важном биологическом процессе как водообмен. Под действием аскорбиновой кислоты усиливается транспирация у растений, а также скорость движения воды по растению, так, как аскорбиновая кислота способствует ускорению целого ряда метаболических процессов.
Источник
Биологические витамины для растений
В банане и йогурте, в горстке малины-
Повсюду чудесные есть витамины.
Они берегут нас от всяких болезней.
Чем больше их в пище, тем пища полезней.
И в нашей семье каждый день на столе полезная пища. Моя мама особенно следит за тем, чтобы мы правильно питались. Она готовит разнообразные блюда из свежих овощей и фруктов, и зачастую говорит, что это «кладезь витаминов роста». Слово «витамины» знакомы нам с самого раннего детства. Они помогают детям расти здоровыми и сопротивляться болезням. Витамины, как солдаты охраняют наш организм от вредных факторов окружающей среды.
Каждый ребенок любит вкусные аптечные шарики — витаминки и знает, что они прячутся и в луке, и в капусте, и в яблоках, и во всех ягодах. Но немногим моим сверстникам известно, что такое витамины, и уж точно неизвестно, откуда они берутся в овощах и фруктах. А вы никогда не задумывались о том, как витамины попадают в растение? Влияют ли они на рост и развитие растений? А я вот задумался и решил найти ответы на эти вопросы и провести исследование по данной теме. Поэтому объектом моего исследованиястали витамины, а предметом исследования – растения.
Цель исследования: выяснить, как полив водным раствором витаминов влияет на рост и развитие растения.
Мне необходимо решить следующие задачи:
найти и изучить информацию о витаминах и растениях в литературе;
путем эксперимента сравнить развитие растения при его поливе водой и раствором витаминов и зафиксировать результаты эксперимента;
сравнить, проанализировать полученные результаты, обобщить и сделать выводы.
Методы исследования:эксперимент, наблюдение, измерение, сравнение, анализ и обобщение.
Приступая к работе, я выдвинул гипотезу: растениям,как и людям, для развития тоже нужны витамины; этивещества благотворно влияют на их рост.
Считаю, что эта тема актуальна, так как, во-первых, моим сверстникам интересно будет узнать результаты моего исследования на уроках окружающего мира, а во-вторых, тема имеет практическую значимость:возможно применение этих веществ при выращивании овощей и фруктов на приусадебном участке.
Глава 1.Что такое витамины
Слово «витамины» – от латинского слова «вита», что означает «жизнь».
Люди давно заметили: если в питании человека отсутствуют свежие овощи и фрукты, у него развиваются заболевания. А более ста лет назад русский врач Николай Лунин доказал, что организм любого живого существа нуждается в витаминах. Эти вещества необходимы для роста, развития и сохранения здоровья человека. В течение жизни человек витамины сам не вырабатывает, они попадают в организм с пищей, а больше всего из растений. [3]
В настоящее время их насчитывается несколько десятков. Витамины обозначают буквами латинского алфавита — А,В,С, D и т.д.. [1]
Каждый витамин влияет по разному на организм человека. Например, В — витамин бодрости, способствует росту организма, помогает противостоять вирусам и инфекциям, обеспечивает нормальное протекание процессов обмена углеводов в организме и поддерживает умственную деятельность, повышает защитные силы организма при неблагоприятном воздействии факторов окружающей среды. [1] Благодаря витаминам группы В, ребёнок получает из пищи максимум энергии для игр, учёбы и развития.
Глава 2. Как и откуда растение получает витамины
Из детской энциклопедии я узнал,как растение получает витамины.
Бактерии, которые живут в почве, вырабатывают витамины. Корни растений находятся в земле. Они забирают из земли воду и вместе с ней минеральные вещества, в том числе и витамины. Из корневой системы вместе с водой витамины поступают в листья, стебли и плоды, где под действием углекислого газа и света происходит их накопление. [4] Вот поэтому много витаминов содержится в растениях, а именно в свежих фруктах и овощах.
Глава 3. Влияние витаминов на рост и развитие растений
Изучив информацию о влиянии витаминов и процессе образования их в растениях, я решил провести эксперимент с растениями на дачном участке.
Выбрал семена растения подсолнечника. Два одинаковых семечка замочил в воде на пять часов (приложение 1, фото 1). Подготовил почву для посадки, в земле сделал две небольшие ямки, посадил семечки подсолнечника и полил водой (приложение 1, фото 3, 4). В аптеке для эксперимента родители приобрели витамины группы В, а именно: В6 и В 12 (приложение 1, фото 2).
В течение всего лета два раза в неделю под один подсолнечник в почву я вносил витамины В6 и В12 поочерёдно , при этом растворял водой их в лейке. Другой подсолнечник я поливал колодезной водой без витаминов.Все наблюдения за состоянием растений фиксировал с помощью фотоаппарата, а результаты изменений заносил в таблицу (приложение 2, таблица 1) .
По таблице видно, что за одинаковые промежутки времени рост подсолнуха, «принимающего» витамины, больше, чем рост растения, где витамины не использовались. Подсолнух, который поливали с витаминами, вырос за июнь выше на 4 см, в течение июля на 19 см, за август на 29 см, а за сентябрь на 8 см по сравнению с подсолнухом, который поливали водой без применения витаминов (приложение 2, фото 1, 2, 3, 4) .
В начале сентября у подсолнечника № 2 (с витаминами) уже на высоком стебле образовался цветок, а у подсолнечника № 1 (без витаминов) это произошло на месяц позднее (приложение 2, фото 5) .
В начале октября я наблюдал, что у подсолнечника № 2 образовался плод — корзинка с семечками, растение даже стало наклоняться от тяжести созревшей корзинки (приложение 1, фото 6) .
Еще хочу отметить, что лето 2017 года было холодное и дождливое, и поэтому у многих садоводов-любителей вообще не было урожая. А на приусадебном участке моей бабушки, благодаря витамину В , один подсолнух созрел, и мы собрали его семена.
Значит, витамины благотворно влияют на рост и развитие растений. Таким образом, моя гипотеза:растениям,как и людям, для развития тоже нужны витамины, подтвердилась.
Глава 4. Влияние витаминов на развитие корней растений
В ходе проведённого эксперимента у меня возник еще один вопрос: а как же развивается корень растения при воздействии раствора витамина? Поэтому я решил продолжить исследование.
Вместе с родителями из капронового чулка, ваты и семян злаков изготовили травянчиков (приложение 3, фото 1). Приобрели в аптеке витамин В1 для изготовления водного раствора.
Первый травянчик — Марусю поливал и опрыскивал водой, а второй — Ивашку поливал и опрыскивал раствором витамина В. По мере высыхания регулярно производил полив. На пятый день появились всходы. Длиннее и мощнее выросли побеги у Ивашки, который я поливал раствором витамина В (приложение 3, фото 2). С появлением всходов появились и корешки. Количество видимых корешков у Ивашки было больше, чем у Маруси, и они развивались быстрее (приложение 3, фото 3). Через три недели корни обоих травянчиков развивались одинаково, но длинна «волос» у Ивашки опережала на 4 см (приложение 1, фото 4). Через два месяца регулярного полива «волосы» у Маруси стали вялыми и желтели, а корни очень длинными, тонкими и подгнили. У Ивашки верхняя часть растений была еще достаточно зеленой, а корешки выглядели здоровыми, крепкими и короче, чем у Маруси (Приложение 3, фото 6, 7, 8). Это объясняется тем, что в природе у растений корни растуткороче, если все необходимое питание есть в почве (им незачем расти вглубь), а если питание плохое — корни длиннее («ищут» воду и питание). [2]
В результате проведённого эксперимента с травянчиками я пришел к выводу, что витамин В положительно влияет не только на рост верхней части растения, но и на развитие его корневой системы.
Проведенная исследовательская работа позволила мне узнать много интересного о витаминах и растениях. В результате экспериментов я сделал следующие выводы: что растениям для развития, тоже нужны витамины, эти вещества положительно влияют на их развитие, а именно:
— растения опережают в росте и развитии другие растения;
— раньше образуются и созревают плоды в неблагоприятных условиях севера;
— развивается быстрее здоровая корневая система.
Теперь я знаю, как важны витамины и в жизни человека, и в природе. Благодаря их использованию при выращивании растений, мы можем значительно раньше снимать урожай на своем участке, и в большем количестве. Еще одно преимущество раствора витаминов: не надо применять дорогие химические удобрения. Поэтому я обязательно буду рекомендовать своим родственникам и друзьям использовать их на своих дачных участках.
Тема о влиянии витаминов на растения еще больше заинтересовала меня, ведь насчитывается несколько десятков витаминов. Поэтому я решил, что продолжу изучение их использования. А также планирую этот метод применить весной при выращивании рассады овощей для дачного участка и цветов для школьного проекта «Цвети, мой школьный двор, цвети!».
Детская энциклопедия . Том 7., изд. М.: Просвещение, 1965 – 527 с.
Детская энциклопедия . Том 4., изд. М.: Просвещение, 1965 – 527 с.
Мир вокруг нас. Первая школьная энциклопедия. Том 1., изд. М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2007 — 144с.
Что такое. Кто такой: В 3т. Т.1 — 4-е изд., М.: Педагогика-Пресс, 1999 — 382 с.
Фото 1 –замачивание семян Фото 2 – витамины
Фото 3 – посадка семян Фото 4 – полив
Наблюдение за ростом и развитием подсолнухов
Таблица измерений роста
ПОДСОЛНУХ № 2 (полив раствором витаминов)
Источник
Биологическая роль витаминов в жизни растений
Витамины необходимы для нормальной жизнедеятельности не только человека и животных, но также высших растений и микроорганизмов.
Аскорбиновая кислота выполняет роль промежуточного катализатора окислительно-восстановительных процессов, являясь переносчиком водорода в процессе тканевого дыхания.
Исходя из химического строения каротиноидов, содержащих значительное количество двойных связей, можно предполагать, что они являются в растении переносчиками активного кислорода и принимают также участие в окислительно-восстановительных процессах.
Аскорбиновая кислота, каротин принимают участие в процессе фотосинтеза.
Каротин принимает участие в образовании хлорофилла.
Каротиноиды принимают участие в процессах дыхания, роста, оплодотворения и укоренения. Корни растения не могут нормально развиваться без каротиноидов и витаминов группы В.
Многие витамины, соединяясь со специфическим белком, образуют ферменты, которые принимают участие в обмене веществ (тиамин); в минеральном питании (токоферол, рибофлавин) и др.
Факторы, влияющие на накопление аскорбиновой кислоты
Накопление аскорбиновой кислоты в растениях зависит от температуры, освещенности и влажности почвы:
— на севере и в горах плоды шиповника накапливают больше аскорбиновой кислоты, чем в южных регионах;
— низкие температуры способствуют ее сохранности при хранении (плоды цитрусовых);
-солнечная радиация и достаточное количество влаги в почве стимулируют синтез аскорбиновой кислоты.
Отмечена суточная динамика:
— в дневные часы аскорбиновой кислоты бывает больше, чем вечером и ночью. Наибольшее содержание витаминов можно обнаружить в часы, близкие к полудню;
— снижается содержание аскорбиновой кислоты во время обильных дождей;
— чем выше растения над уровнем моря, тем больше аcкорбиновой кислоты.
Заготовка и сушка сырья, содержащего витамины
Заготавливают сырье в период наибольшего содержания витаминов. Листья, травы заготавливают во время цветения (например, листья крапивы).
Кукурузные столбики с рыльцами заготавливают во время созревания початков.
Плоды заготавливают в период полной зрелости (плоды шиповника, смородины).
Сушат сырье, содержащее водорастворимые витамины, быстро при температуре 80-90°С в сушилках. При медленной сушке идет разрушение аскорбиновой кислоты.
Сырье, содержащее жирорастворимые витамины, сушат без доступа солнечных лучей при температуре 40-50°С. Например, листья крапивы, кукурузные столбики с рыльцами сушат при температуре не выше 40°С. Цветки календулы — не выше 45°С.
Плоды калины — при 60 — 80°С.
Кору калины — при 50 — 60°С.
Использование лрс и применение в медицине
Сырье, содержащее витамины, поступает в аптечную сеть Оно входит в ассортимент ручной продажи аптек и отпускается без рецепта врача. Сырьё широко используют для приготовления экстемпоральных лекарственных форм: настоев, отваров, сборов. Кроме того, оно поступает на химико-фармацевтические заводы для получения таких препаратов, как масло шиповника, облепихи,Каротолин, Холосас(из шиповника), настойка календулы, мазь Календула, Калефлон(из календулы), «Ротокан» (из ромашки, тысячелистника и календулы), жидкий экстракт крапивы и пастушьей сумки, «Аллохол» и др.
Витаминные лекарственные средства и препараты применяются для профилактики и лечения гипо- и авитаминозов.
Масло шиповника, облепихи, Каротолин применяются как ранозаживляющие и бактерицидные средства.
Препараты: Холосас, Аллохол, жидкий экстракт кукурузных рылец используются как желчегонные средства.
Настойка календулы, мазь Календула, Ротокан — все они являются противовоспалительными и бактерицидными средствами.
Препарат Калефлон применяется как противоязвенное средство.
Жидкий экстракт крапивы и пастушьей сумки обладает кровоостанавливающим действием.
Кроме медицинского применения, витамины используются в пищевой промышленности (например, сок облепихи — ценный диетический продукт) и для витаминизации продуктов питания.
Источник