Урок биологии «Листопад»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №11

Урок биологии

«Листопад» (6 класс)

Выполнила:

учитель биологии МБОУ СОШ №11

Стец Ольга Николаевна

Пермский край, г. Кизел

Цели:

-раскрыть значение листопада в жизни растений;

-научить учащихся распознавать листопадные и вечнозеленые растения;

-познакомить с причиной изменения окраски листьев

Оборудование:

-репродукции картин осени; коллекция “Осенняя раскраска листьев”

-демонстрационное оборудование учителя;

- набор учащихся для исследования: пробирки с вытяжкой пигментов, кристаллы -

лимонной кислоты и порошок питьевой соды.

Ход урока

Организационный момент

Проверка усвоения знаний по теме: “Испарение воды растением”

Изучение нового материала:

Испарение воды играет важную роль в жизнедеятельности растений.

А происходит ли поглощение воды в холодное время?

Происходит ли испарение воды в холодное время?

С наступлением холодов древесные растения сбрасывают листья, какой же орган выполняет функцию испарения?

Беседа об осенней окраске листьев и листопаде.

Назовите биологические приметы осени. Изменение окраски листьев; листопад; уменьшение сокодвижения у растений.

Постановка задач урока.

1. Выяснение причин и значения листопада

2. Знакомство с растительными пигментами и причиной изменения окраски листьев7

Определение: Листопад – естественный процесс отделения листьев от стебля при их отмирании.

Каковы причины листопада?

Прежде всего, необходимо выяснить, представляет ли собой листопад биологическое явление, обусловленное жизнедеятельностью самого растения, или он вызван понижением температуры и наступлением осеннего ненастья. Если мы летом пересадим в горшок с землей какое–нибудь молодое деревце, и поставим его в комнату или оранжерею, осенью оно неизбежно сбросит листья, несмотря на самый лучший уход.

Это указывает на то, что осеннее сбрасывание листьев не является прямым следствием наступивших неблагоприятных условий. Оно вместе с зимним периодом покоя входит в цикл развития растений.

Рассмотрим рисунок № 129 с 93 (Образование отделительного слоя у листа при листопаде):

Под микроскопом на срезе можно заметить, что в основании листа формируется слой пробки. Наружу от него образуется отделительный слой. Клетки этого слоя имеют гладкие стенки и легко отслаиваются друг от друга. К началу листопада связь между ними в каком-нибудь месте нарушается, и лист отделяется от стебля.

Рубец на месте отделившегося листа покрыт защитной тканью – пробкой. Это указывает нам на то, что листопаду предшествует в растении длительная биологическая подготовка.

Листопаду предшествует старение листьев.

В чем проявляется процесс старения листа?

- уменьшение интенсивности процессов жизнедеятельности;

- уменьшение количества поступающей воды;

- накопление ненужных и вредных веществ в листьях

У большинства деревьев и кустарников в период старения листья меняют свою окраску

Лес, точно терем расписной,
Лиловый, золотой, багряный,
Веселой, пестрою стеной
Стоит над светлою поляной

(“Листопад” И.Бунин)

Какие цвета преобладают в окраске листьев деревьев осенью?

С чем связана желтая, багряная окраска, ведь все листья весной и летом зеленые?

Какой пигмент определяет окраску листьев летом? (Хлорофилл)

Однако хлорофилл – не единственное красящее вещество в тканях растений. Наряду с ним постоянно присутствуют особые пигменты – ксантофилл (желтый цвет) и каротин (красный цвет). Эти пигменты всегда есть в зеленых растениях, но летом они незаметны, т.к. замаскированы зеленой окраской хлорофилла.

Осенью хлорофилл разрушается под действием солнечного света, а новый не образуется. Лист теряет зеленую окраску и желтые пигменты, незаметные до этого времени, обнаруживаются.

А в багрянец одеваются листья кленов и осин, розоватую окраску принимает листва бересклета…..

Чем же обусловлена красная окраска листьев?

Багрянец образует особое красящее вещество – антоциан. Он растворен в клеточном соке. При понижении температуры количество антоциана увеличивается.

Итак, осенняя окраска листьев деревьев и кустарников очень разнообразна. Чем богаче видовой состав леса, тем разнообразнее окраска золотой осени (показ репродукций “Картины осени”)

Но багряно-золотистое убранство листвы непродолжительно. После первых осенних заморозков начинается массовый листопад.

Учитель проводит демонстрационный показ с целью обнаружения пигмента ксантофилла и каротина: «обнаружение наличия двух красящих пигментов в спиртовой вытяжке листьев и их связи с пожелтением листьев осенью»

Ход демонстрации: В пробирку наливается 4 кубических сантиметра спиртовой вытяжки хлорофилла, к ней приливается 1 кубический сантиметр бензина и 2-3 капли воды. Пробирка встряхивается, после 1-2 минут видно расслоение пигментов. Зелёный пигмент находится в верхней фракции, а желтый пигмент внизу.

Пояснения учителя: Осенью от холода и недостатка света хлорофилл разрушается, и зелёная окраска листьев пропадает. Остаётся пигмент жёлтого цвета.

Учащиеся проводят эксперимент по ознакомлению с пигментом антоцианом и способностью изменения интенсивности его окраски. Для этого на столе для пары учащихся приготовлены по 3 пробирки с водным раствором сока свеклы. Предлагается в одну пробирку насыпать 3-5 кристалликов лимонной кислоты, в другую-питьевой соды, а третью оставить для контрольного сравнения изменения окраски.

Пояснения учителя: С наступлением осенних погодных условий: понижение температуры, ослабление интенсивности солнечного света, в клеточном соке некоторых растений увеличивается количество антоцианаи в зависимости от наличия в том же клеточном соке кислоты или щелочи, листья приобретают различную окраску.

Выводы учащихся о причинах многообразия окраски осенних листьев. Записи в тетрадь

Каково же значение листопада?

Известны случаи, когда баобабы, растущие в зоне тропиков, в середине лета, в самую жару, сбрасывали листья. Почему?

уменьшение испарения воды

удаление вредных и ненужных веществ

защита от обламывания крупных ветвей (т.к. на облиственных побегах задерживается много снега)

Определение: Листопадные растения – многолетние растения, которые определенный отрезок времени в году лишены листьев.

Но у некоторых растений листья сохраняются всю зиму. Такие растения называются вечнозелеными.

Определение: Вечнозеленые растения – многолетние растения, у которых листья сохраняются в течение всего года.

Приведите примеры вечнозеленых растений

Закрепление изученного материала:

Известно, что листопадные деревья во влажных тропических остаются без листьев иногда всего несколько дней, а в умеренной зоне – до 8-9 месяцев. Почему?

Ребятам очень хотелось, чтобы в комнате у них всю зиму зеленела листьями березка. Летом они осторожно выкопали небольшую березку, пересадили ее в кадку и поставили возле солнечного окна. Деревце прижилось. Но осенью, несмотря на хороший уход, листья стали желтеть и опадать. Почему?

В книге С. Ивченко “Загадка Цинхоны” приводится курьезный случай. “Как-то в Сибирь поздней осенью приехал малосведущий в лесном деле, но очень самоуверенный ревизор. Увидел голую тайгу, спросил лесничего:

- Это хвойный лес?

- Хвойный.

- А где хвоя?

- Опала.

- По чьей вине?

- Природы.

- Вы мне за природу не прячьтесь! За гибель леса отвечать будете вы.”

Придется ли лесничему отвечать за гибель леса?

Листья, подготовившиеся к листопаду, легко опадают под собственной тяжестью или от силы ветра. Листья, неподготовленные к листопаду, прочно держатся на побегах. Почему?

Сбрасывают ли вечнозеленые растения листву?

Список литературы:

В.П. Викторов, А.И. Никишов “Биология. Растения, бактерии, грибы и лишайники” учебник для 6 класса, М.: “Владос”, 2003

В.А. Корчагина “Ботаника” 5-6; М.: “Просвящение”, 1988

Т.И. Серебрякова, А.Г. Еленевский и др. “Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники”, учебник для 6-7 класса, М.: “Просвящение”, 2001

А.В. Марина. Уроки ботаники. Конспекты уроков для учителя биологии, М.: “Владос”, 2003

Д.И. Трайтак Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники. Пособие для учащихся, 6-7 класс, М.: “Мнемозина” 1998

Л.Д. Парфилова Уроки биологии 6-7 класс. Книга для учителя. М.: Сфера, 2003

И.П. Упатова Биология. Разработки уроков. Харьков: Скорпион, 2001

С.Ю. Модестов Сборник творческих задач по биологии, экологии и ОБЖ. Пособие для учителей. С-Пб: “Акцидент” 1998

Т.В. Манешина Дидактический материал по ботанике Минск “Элайда” 1998

А.И. Никишов, Л.А. Косорукова Дидактический материал по ботанике М.РАУБ ТОПИКАЛ 1994

М.А. Гуленкова, Т.А. Дмитриева Дидактические материалы по биологии, 6 класс. М.: Просвещение, 2003

ПРИЛОЖЕНИЕ.

К началу октября весь лес надевает осенний пестрый наряд. Однако уже в середи­не сентября начинается новое явление в жизни леса — лис­топад. Осыпается от легкого дыхания ветра празднично окрашенная листва деревьев, гаснут осенние краски. Ветер разносит аромат тлеющих листьев. Вот и клен уже обле­тел, осыпалась липа. В конце октября почти все листопадные деревья стоят в лесу голыми. И только на дубах еще трепе­щут желто-бурые листья.
Листопад — это биологичес­кое явление, обусловленное жизнедеятельностью растений. В конце лета в месте при­крепления черешка листа к стеблю образуется отделитель­ный пробковый слой. Клетки этого слоя имеют гладкие стенки и легко обособляются друг от друга. К началу листопада связь между ними нарушается, и лист остается висеть-лишь благодаря сосу­дистым пучкам, которые, по­добно мельчайшим «водопро­водным трубам», соединяют лист с остальной частью рас­тения. Отделив лист, можно легко заметить сосудистые пучки: на листовых рубцах они видны в форме трех — пяти или большего числа крупных точек. Достаточно капельки росы, осевшей прохладной ночью, легкого дуновения вет­ра, стоит слегка тряхнуть дерево или громко крикнуть, как листья начинают опадать. Иногда они осыпаются с де­ревьев и при полном безвет­рии под собственной тяжестью. В ясную погоду в лесу уди­вительно тихо, и потому отчет­ливо слышен непрерывный шо­рох падающих листьев.
Листопад — это и приспо­собление растений к условиям существования. Если бы они оставались на зиму в зеленом наряде, то непременно по­гибли бы от недостатка влаги, так как листья по-прежнему испаряли бы воду, а корне­вая система, не способная функционировать при низкой температуре, не смогла бы обеспечить ею растения.
Многие растения тропичес­ких и субтропических стран также подвержены листопаду, однако там он приходится на самое жаркое время года, когда корневая система не мо­жет в достаточной степени обеспечить растения водой. Слоновое дерево, или бурзера мелколистная (Burseramic- rophulla), растущая в юго-западных пустынях США, имеет крохотные листья, кото­рые появляются только после дождя и сохраняются до тех пор, пока имеется хоть какая- то влага. В отсутствие ее они опадают. Другой пример — цитварная полынь, растущая в Средней Азии. Ранней весной она имеет серо-зеленую окрас­ку. Ко времени установления самой жаркой погоды проис­ходит почти полное очищение стеблей от листьев за исклю­чением верхушечных. В авгус­те, когда происходит массовая бутонизация цитварной полы­ни, пустыня приобретает иной вид — она становится бурова­то-красной из-за того, что листья полностью опадают, обнажая красноватые стебли. Сбрасывает молодые побеги при недостатке влаги саксаул. Благодаря этому, а также отсутствию листьев он сводит транспирацию до минимума. Таким образом, и в аридных областях листопад и веткопад предохраняют растения от ги­бели в результате обезвожи­вания.

Из правил есть исключения. Встречающаяся в саваннах Судана и Зимбабве акация беловатая (Acaciaalbida) сбрасывает свою листву при наступлении влажного, а не су­хого сезона. Когда саванна выгорает и все деревья стоят голые, акация беловатая, нап­ротив, покрывается свежими листьями. Это загадочное по­ведение растения некоторые ботаники связывают с его чрезвычайно высокой потреб­ностью в свете. В период дождей небо закрыто тучами, и для акации света недоста­точно, поэтому она сбрасывает листья. Наоборот, когда интенсивность освещения возрас­тает, появляются новые лис­точки.

Хвойные растения транспирируют значительно слабее, чём лиственные породы. Так, например, сосна испаряет за лето в девять раз меньше воды по сравнению с бере­зой. Поэтому для них листо­пад не имеет такого значения.
В зимнем лесу часто можно наблюдать, как под тяжестью снега молодые деревца сги­баются до самой земли, а не­которые ветки обламываются. Если бы зимой на деревьях сохранялись листья, то это имело бы катастрофические последствия. Поэтому вечно­зеленые растения средних ши­рот имеют целый ряд приспо­соблений, позволяющих им вы­носить тяжесть снега (конусо­видная крона, ветки прочны и упруги и т. д.).
Немаловажное значение имеет тот факт, что листо­пад способствует удалению веществ, накопившихся в лис­тьях в ходе вегетации. В связи с этим его можно рассматри­вать как сложный и чрез­вычайно важный процесс выде­ления растениями различных веществ.
Перед опадением листьев в них обнаруживается не только повышенное содержание вред­ных веществ, но и сущест­венное уменьшение полезных элементов (азота, фосфора, калия и др.). Из листьев во внутренние части растений перемещаются углеводы и азотсодержащие соединения. Некоторые из этих веществ устремляются в корни, где откладываются про запас до весны. Во время весеннего со­кодвижения они направляются к пробуждающимся почкам.
Какие изменения в окру­жающей среде указывают рас­тениям наших широт время листопада? Едва ли можно рассматривать в качестве при­чины случайные морозы, ослабление поглощения кор­нями воды вследствие пони­жения температуры почвы. Уменьшение длины светового дня — один из важнейших факторов, стимулирующих сбрасывание листьев. Искус­ственное укорачивание свето­вого периода также приводит к усилению оттока веществ из листьев, более быстрому формированию отделительного слоя, ускорению начала лис­топада.
Вместе с тем способность к листопаду определяется также внутренними фактора­ми, например цикличностью протекания физиологических процессов. На это указывает тот факт, что лиственные деревья средних широт, пере­мещенные в такие места, где ни температура, ни количество осадков не изменяются сущест­венным образом с наступле­нием зимнего периода, тем не менее сбрасывают листья. То же самое наблюдается при вы­ращивании листопадных рас­тений в оранжереях, где под­держиваются благоприятные для роста условия. Таким образом, листопад обусловлен не только внешними, но и внутренними факторами. По всей вероятности, он «запро­граммирован» в аппарате на­следственности листопадных пород.

У растительных организмов периоды вегетации, интенсив­ного роста чередуются с по­коем. В состоянии глубокого покоя у растений резко затор­можен обмен веществ и пре­кращается видимый рост. Однако это не значит, что в нем полностью остановились все процессы жизнедеятель­ности. Некоторые из них, как отмечалось в разделе «Чаро­дейкою зимою околдован, «лес стоит», идут и во время зимнего покоя.
Совершаются в это время и процессы роста, только это ни­как не проявляется внешне. Состояние зимнего покоя — период интенсивной деятельности, так называемой обра­зовательной ткани, или мери­стемы, из которой возникают новые клетки и ткани. Как у вечнозеленых, так и у листопадных растений в это время закладываются зачатки листьев в вегетативных почках и элементы цветков — в цве­точных. Без этого предстоящий весной переход к активной жизнедеятельности был бы по­просту невозможен. Вот поче­му для большого числа расте­ний, и прежде всего для всех многолетних форм, по­кой — обязательное условие дальнейшего нормального рос­та в период вегетации.
Способность погружаться в состояние покоя, выработан­ная растениями в ходе эво­люции, — важное приспособ­ление к периодическому нас­туплению неблагоприятных внешних условий. Это лишний раз подтверждается тем фак­том, что растения иногда пере­стают расти не только зи­мой, но и летом. Например, в засуху некоторые из них сбрасывают листья и совер­шенно прекращают видимый рост — точно так же, как и глубокой осенью. Это явление получило название вынужден­ного покоя. В таком состоя­нии лесные деревья и кустар­ники находятся и в самом конце зимы. Если в январе — феврале срезать в лесу бере­зовую ветку, принести ее в ком­нату и поставить в воду, то листовые почки вскоре тро­нутся в рост и дадут по­беги.
Однако если такую ветку срезать в октябре или нояб­ре, то она не распустится очень долго. В это время растение находится в состоя­нии глубокого покоя, который не могут нарушить даже са­мые благоприятные для роста условия. Глубокий покой — необходимая фаза развития растений, сменяющая период вегетации.
Продолжительность периода покоя у разных деревьев и кустарников различна. Напри­мер, у бузины, жимолости, кру­шины, сирени, черной сморо­дины — период глубокого по­коя короткий, он заканчивает­ся уже в октябре. Если вы­ращивать их в оранжереях, то они ведут себя как вечно­зеленые растения: почки, кото­рые должны были дать побеги весной будущего года, распус­каются уже в ноябре, задол­го до того, как растение сбро­сит старые листья. Возможно, эти растения в прошлом дейст­вительно были вечнозелеными. В процессе эволюции, по мере похолодания климата, они приспособились к новым усло­виям и стали сбрасывать на зиму листья, но сохранили способность проходить период покоя при относительно высо­кой температуре.
Значительно дольше — до января — длится это состоя­ние у березы бородавчатой, боярышника, тополя белого. А самый длительный «от­дых» — у липы мелколист­ной, клена татарского, ели сибирской, сосны обыкновен­ной. Зимующие почки липы, например, неспособны про­растать почти полгода. У дуба, бука, ясеня почки находятся в покоящемся состоянии вплоть до конца апреля.

Сигнал к покою.
В состояние покоя многие де­ревья и кустарники в евро­пейской части вступают в июле—августе, когда погода, казалось бы, еще позволяет им нормально расти. Сигналом служит уменьшение продолжи­тельности светового дня. Этот сигнал у растений воспри­нимают листья, а их отсутст­вие — почки. Когда дни ста­новятся короче, в растениях изменяется соотношение меж­ду фитогормонами, стимули­рующими и ингибирующими процессы роста. В листьях увеличивается содержание на­иболее важного природного ингибитора роста — абсцизовой кислоты, которая тормозит синтез гидролитических фер­ментов (амилазы, протеиназы и др.), необходимых для рас­пускания почек, прорастания семян и других процессов вегетации растений. Из лис­тьев абсцизовая кислота тран­спортируется в почки и «усы­пляет» их. Важную роль в пе­реходе растений в состояние покоя играет и этилен, вызы­вающий старение листьев, ускорение созревания плодов, определяющий пребывание по­чек в состоянии покоя. Одно­временно в тканях растений уменьшается содержание есте­ственных стимуляторов роста, например гиббереллинов.
Некоторые южные растения, если пытаться выращивать их в северных широтах, не прижи­ваются здесь лишь по той причине, что в новых для себя условиях не улавливают вовре­мя сигнал к погружению в состояние покоя: ведь они при­выкли к совсем иной длитель­ности светового дня. Когда же они, наконец «разберутся», что зима на иосу, то оказывает­ся уже поздно: ткани расте­ний, застигнутые морозами в состоянии активного роста, гибнут. А зная факторы, от которых зависит вступление в состояние покоя, можно до­биться, чтобы эти растения перезимовали и на севере. Для этого, например, каждый день, еще до наступления сумерек, надо закрывать их светонепро­ницаемыми чехлами. Укорачивая, таким образом, естествен­ный световой день, мы заста­вим растение своевременно на­чать подготовку к зиме.
Многие читатели, вероятно, обращали внимание на то, что деревья, растущие вблизи уличных фонарей, дольше дру­гих не сбрасывают осенью листву. Впервые это заметил в начале нынешнего столетия австрийский физиолог Г. Молиш. Он пытался объяснить подобное явление особенностя­ми испарения воды листьями. На самом же деле поздний листопад у этих растений объясняется именно искусст­венным продлением светово­го дня.
На переход растений в сос­тояние покоя оказывает влия­ние и температура: для неко­торых видов (преимуществен­но южного происхождения — ясеня, конского каштана, сире­ни, вишни) понижение ночных температур — главный сигнал к покою.
В естественной обстановке понижение температуры обыч­но происходит как раз в то время, когда заметно укора­чивается световой день. Не­удивительно, что жизненный ритм растений регулируется совместным действием этих двух факторов. Изменение освещенности, воспринимае­мое растениями через систему фитохромов, служит первым стимулом к перестройке физио­логических процессов, которая затем завершается под дейст­вием температурных сдвигов.
Низкие температуры просто необходимы некоторым расте­ниям во время покоя: лишь после значительного охлажде­ния (не менее чем до О °С на протяжении трех-четырех не­дель) они впоследствии могут нормально возобновить свой рост. Это было известно еще в глубокой древности. Напри­мер, Плиний Старший в своей «Естественной истории» писал: «Своевременно наступающие холода весьма способствуют укреплению деревьев, которые тогда превосходно развивают­ся, а в противном случае, если их ласкают австры, истощаются и особенно в пору цветения». Это подтверждают и эксперименты. Например, если куст черники осенью раз­делить на две части и одну выращивать всю зиму в тепли­це, а другую оставить в есте­ственной обстановке, то та половина, которая провела зи­му в тепличных условиях, бу­дет расти летом значительно хуже. По этой же причине персиковые и грушевые де­ревья, выращиваемые в обо­греваемой оранжерее часто по­гибают.
В тропиках, казалось бы, идеальном месте, где круглый год тепло, большинство листо­падных растений умеренной зо­ны растут ничуть не лучше, чем у себя дома. И здесь дело опять-таки в том, что «теп­личные» условия не позволяют им погрузиться в состояние покоя, необходимое, чтобы на­копить силы для бурного раз­вития в сравнительно короткий период вегетации.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/152420-urok-biologii-listopad