Сборник Из опыта исследовательской деятельности учащихся гимназии №524 в 2011-2012 учебном году Санкт-Петербург 2012



страница2/7
Дата02.06.2018
Размер1,15 Mb.
1   2   3   4   5   6   7

Цель моей работы: отследить скорость прохождения световой фазы фотосинтеза в зависимости от условий окружающей среды.

Исходя из этого, я считаю, что целесообразно выделить следующие задачи:



  • Подробнее разобрать процесс фотосинтеза.

  • Выяснить, какие факторы влияют на скорость этого процесса.

  • Провести ряд опытов, которые изменяют скорость фотосинтеза.

С элодеей были проделаны опыты по изменению степени освещённости, изменению температуры, добавлению химических веществ (MgSO4, и KMnO4), а также изменению спектрального состава света.

По результатам проведенного исследования я пришёл к следующим выводам:



  • Исходя из проделанных опытов, было выяснено, что интенсивность фотосинтеза растет при увеличении степени освещенности, но, когда уровень освещенности достигает 10000 люксов, скорость фотосинтеза растёт очень незначительно.

  • Самым эффективным оказалось увеличение температуры до 30 градусов при высокой степени освещённости, но при температуре 35 градусов скорость фотосинтеза начинает падать.

  • Опыты с добавлением химических веществ показали, что снабжать растение макро и микроэлементами необходимо в комплексе.

  • Для эффективного фотосинтеза растению необходимо поглощать все цвета спектра, на опыте было обнаружено, что, если на растение попадает только один цвет, то скорость фотосинтеза уменьшается.

  • Из всех цветов спектра красный и синий обладают наибольшей эффективностью (так как оптимумами поглощения хлорофилла являются красный и синий цвета), а зелёный – наименьшей, чем объясняется зелёная окраска растений.



  1. Шлюева Марина 7В класс

  2. Исследовательский проект: Шиншиллы. Содержание и уход.

  3. Куратор проекта: Светлова С.В.

Кто такие шиншиллы?

Кто такие шиншиллы? Не все знают об этом забавном зверьке. Кто-то скажет, что это мышь или крыса, но это не так. Этих зверьков не назовёшь ни хомяком, ни каким- либо другим животным. Выделяется отдельное семейство – шиншилловые. Другое название - высокогорная перуанская белка. Так иногда называют этих зверьков.



Шиншиллы (лат. Chinchilla) — род шиншиллы семейства шиншилловых отряда грызунов. Различают два вида: малая длиннохвостая или береговая шиншилла и короткохвостая или большая шиншилла. Естественный ареал обитания — пустынное высокогорье Анд в Чили, Перу, Боливии и Аргентине…

Шиншиллы являлись объектом интенсивной охоты из-за ценного меха, что привело к сильному уменьшению их численности. На данный момент шиншиллы занесены в Красную книгу Международного союза охраны природы и природных ресурсов. Длиннохвостые шиншиллы разводятся на мех на фермах во многих странах, а также распространены в качестве домашних животных.


Из истории

По преданиям южноамериканских индейцев, название зверька связано с индейским племенем «чынчыл», «чынча» или «хинха», представители которого носили одежды из мягкого меха горных грызунов.

Инки по достоинству оценили мех шиншилл. Изделия из него были возведены в ранг королевских атрибутов, и только избранные из знати имели право носить такую одежду. Тем не менее, количество отлавливаемых шиншилл возросло. Имеются свидетельства того, что инки не только отлавливали шиншилл, но и выращивали их. Они были первыми, кто стал держать в домашних условиях этих симпатичных, чистоплотных зверьков.

Первые шубы из меха шиншилл, естественно, впервые появились в королевском дворце Испании. Чтобы удовлетворить спрос, возникший в странах Северной Америки и Европы на изумительный мех, ежегодно отлавливались миллионы зверьков.

О размерах уничтожения шиншилл в их естественной среде обитания говорят официальные данные экспорта шкурок из Чили в период с 1885 по 1918 годы. В итоге к середине ХХ века на громадных территориях не осталось ни одного зверька. Они могли исчезнуть, но запретили их экспорт. Количество шиншилл начало возрастать.
Краткое описание

У шиншиллы благодаря крупным глазам очень выразительная мордочка. Уши у неё расположены на макушке, длиной 3-6 см, очень подвижны и округлой формы. В нижней части щёк хорошо заметны развитые «усы» - вибриссы, длиной 8-10 см, торчащие в разные стороны, служат для осязания попадающихся на пути предметов. Они помогают шиншиллам ориентироваться при передвижении в сумерках или в тёмных, тесных трещинах скал. Кроме того, при передвижении в этих трещинах тело зверьков может сжиматься в вертикальном положении- с боков, что облегчает проникновение в узкие пустоты.

Активность шиншилл приходится на сумерки и ночь, поэтому они хорошо видят не только днём, но и ночью. Эти зверьки могут продвигаться по почти отвесным скалам и осыпям во время поиска корма. Мех шиншилл очень мягкий как пух или бархат. Он хорошо приспособлен к местам их обитания. С помощью мехового покрова зверьки поддерживают тепло и экономят энергию. Общаются шиншиллы своеобразно. Издаваемые ими звуки похожи на кваканье, кряканье.
Окрасы шиншилл

Существует очень много окрасов шиншилл. В настоящее время различают около 40 цветовых мутаций, а с их многочисленными оттенками – приблизительно 250. Все они выведены от 4 доминантных окрасов (стандартный, черный бархат, белый, бежевый), полученных в 50-60 годах прошлого века.



Белый бархат: Шиншилла белый бархат имеет два гена окраса - белый Вильсон и бархат.

Шиншилла с таким окрасом выглядит как белая, но при этом у неё есть характерные признаки бархата – диагональные полоски на лапах, тёмная маска на мордочке, широкие лапки. «бархатный» нос, который значительно улучшает форму головы зверька.



Черный бархат: У шиншилл окраса чёрный бархат насыщенно чёрный оттенок меха. У бархата на мехе не должно быть ряби. Для зверьков этого окраса характерна круглая, и вытянутая мордочка. На носу имеется горбинка. На лапках вертикальные черные, хорошо прокрашенные полоски.

Серый стандарт: Стандарт – это природный окрас шиншиллы. Мех этих шиншилл имеет рябь и разные оттенки серого на изломах. У стандарта очень густой и ровный мех. Светлые стандартные очень похожи на бежевых.

Бежевый: Цвет глаз у бежевых шиншилл насыщенный рубиново-красный. Считается, что чем лучше бежевая шиншилла – тем более у неё тёмно-рубиновые глаза. Ещё одна особенность зверьков – пигментные пятна на ушках. Мех – ровный без белых переходов.
Шиншиллы в природе

Природный цвет шиншиллы варьирует на спине и боках от светло-серого до тёмно-серого с голубоватым оттенком, на брюшке голубовато-белый, с не большим, подобным белке, телом, большими мышеподобными ушами и хвостом с густым мехом. Из каждой луковицы у шиншиллы растет более 50 волосков. Взрослая шиншилла в природе весит 400-500г. Шиншиллы населяют сухие скалистые районы на высоте от 400 до 5000 метров над уровнем моря, предпочитая северные склоны. В качестве убежищ используются расщелины скал и пустоты под камнями, в случае их отсутствия зверьки выкапывают нору. Шиншиллы прекрасно приспособлены к жизни в горах. Их скелет сжимается в вертикальном направлении, позволяя животным пролезать сквозь узкие вертикальные трещины. Хорошо развитый мозжечок(отдел головного мозга позвоночных, отвечающий за координацию движений, регуляцию равновесия и мышечного тонуса), позволяет зверькам прекрасно передвигаться по скалам. Большие чёрные глаза, длинные усы - вибриссы, крупные овальные уши - не случайность - это приспособление к сумеречному образу жизни. По некоторым данным, продолжительность жизни шиншилл может достигать 20 лет.

Шиншиллы ведут колониальный образ жизни; пищей им служат различные травянистые растения, в основном, злаковые, бобовые, а также мхи, лишайники, кактусы, кустарники, кора деревьев, а из животной пищи - насекомые. Длина тела 22-38 см, хвоста - 7-15 см.

Голова крупная, глаза большие, уши округлые 5-6 см, Вибриссы 8-10 см.

Именно длиннохвостая шиншилла содержится в качестве домашнего животного и разводится на мех на многочисленных фермах.

Их биология в естественных местах обитания практически не изучена, основные данные о поведении, размножении, физиологии получают в искусственных условиях.

Сейчас шиншилл охраняют в местах исконного обитания в Южной Америке, однако, их ареал и численность сильно сократились.

Шиншиллы в домашних условиях

В наше время шиншиллы чаще живут в домашних условиях, чем в природе.

Это очень весёлые и игривые зверьки. Они ведут ночной образ жизни, а днём спят.

Зато если выпускать их бегать по вечерам, то шиншилла будет бегать рядом или проказничать.

В домашних условиях они питаются специальным кормом, который продаётся в зоомагазинах. Также им дают сено и разные лакомства. В клетки ставят специальные камни для сточки зубов.

Так как шиншиллы - грызуны , им нужно давать разные палочки для грызения. В ход идут и полочки, и домики, а если она бегает по дому, то всё, что попадётся хитрому зверьку на глаза, будет разгрызено. Шиншилл можно содержать по одной, но тогда зверьку будет скучно, и надо будет с ним больше общаться.




  1. Ведунов Семен 8 В класс

  2. Куратор проекта: Маянц Н.И.

  3. Исследовательский проект: «Использование нанотехнологий в науке и жизни»

Как известно, во все времена существовало две аллотропии углеродных соединений: графит и алмаз. Оба обладают уникальными свойствами. Алмаз – самое прочное вещество в природе, благодаря группировке атомов, образующих необычайно прочную кристаллическую решётку. Иное дело - графит, состоящий из плоских слоёв, лежащих один на другом, как карты в колоде. В каждом слое связи между атомами прочны, но сами слои соединены довольно слабо, легко сдвигаются и ломаются.

Алмаз широко используется для изготовления особо прочных поверхностей, примером тому служит алмазное напыление на бормашине, стоматологическом инструменте.

Графит же благодаря своей высокой электропроводимости используется в электронике.

В 1985 году становится известно, что группе химиков (Ричарду Смолли, Роберту Керлу и Гарольду Крото) удалось открыть новую разновидность углерода. Многие учёные не восприняли это заявление серьёзно и сочли какой-то ошибкой.

Молекула этой ранее неизвестной аллотропии углерода имела кристаллическую решетку, состоящую из порядка 60-ти атомов углерода, имела сферическую или эллиптическую форму и напоминала футбольный мяч.

Новая молекула получила название «Фуллерен» в честь архитектора Ричарда Фуллера .

Для нанотехнологий открытие учёных химиков имело огромное значение. Фуллерены – это наночастицы, сочетающие в себе свойства вышеуказанных алмазов и графита, но и имеющие свои особенные ценные свойства. При добавлении этих молекул в другие вещества они придают им уникальные свойства, изменяя их плотность, растворимость или придавая небывалую прочность. Таким образом, из веществ, содержащих фуллерены, нанотехнологи научились изготавливать прочнейшие полимеры – тончайшие, но очень прочные плёнки. Эти материалы за частую не уступают закалённой стали или титану.

Кристаллы фуллериты нашли применение в электронике и компьютерах. Благодаря прочности алмаза и лёгкости графита фуллериты очень легко нанести на необходимую поверхность, но почти невозможно удалить.

Проведя небольшое исследование, мне удалось рассчитать, что при смешении порошка из фуллереновых частиц (С60) и кристаллического порошка гидроортофосфата аммония ((NH4)2HPO4)) в воде (Н2О) мы получаем кристаллический раствор. Спустя 1-2 недели раствор кристаллизуется и образует прочный кристаллический «лес». Этот кристалл, в отличие от простых солевых кристаллов, не растворяется в воде. Необходимо провести тест на электропроводимость кристалла.


  1. Мещерская Дарья, Козырева Софья 10 Б класс

  2. Куратор проекта: Ласточкин В.В., кандидат биологических наук, преподаватель СПБГУ

  3. Исследовательский проект: «Влияние аноксии и последующей реаэрации на содержание аскорбиновой кислоты в проростках пшеницы и риса»

Живые организмы часто оказываются под действием неблагоприятных факторов среды. Особенно им подвержены растения, в силу прикрепленного образа жизни. Самым главным неблагоприятным фактором является кислородная недостаточность. После возвращения растений в условия нормальной аэрации возникает окислительный стресс (о.с.). Растения, устойчивые к аноксии устойчивы и к о.с.

В северо-западных регионах России условия способствуют возникновению кислородной недостаточности, поэтому изучение путей адаптации растений к о.с. актуально.

При возвращении растений в нормальные условия аэрации в их клетках активируются повреждающие механизмы, ключевым из которых является образование и накопление активных форм кислорода (АФК). Это может быть определено как «окислительный стресс». Устойчивые растения обладают более эффективными системами - антиоксидантной защитой. Наиболее изученным и сильным антиоксидантом является аскорбиновая кислота (витамин С), которая играет ключевую роль в детоксикации АФК.

Целью настоящей работы стало изучение действия аноксии и последующей реаэрации на содержание аскорбиновой кислоты в растениях двух видов, различающихся по устойчивости к дефициту кислорода.

В задачи данной работы входило:



  • Изучить влияние аноксии и последующей аэрации на концентрацию окисленной и восстановленной формы аскорбата у пшеницы и риса.

  • Сравнить использование аскорбата растениями, различающимися по устойчивости к кислородной недостоточности.

Аскорбиновая кислота (витамин С) является одним из наиболее простых витаминов и одной из наиболее распространённых слабых кислот растительной клетки (рис. 1). Все растения и все животные, за исключением приматов и гвинейских свиней, могут синтезировать аскорбиновую кислоту. Выделяют три типа биологической активности аскорбиновой кислоты: как фактор ферментов, детоксикация радикалов и донор/акцептор в транспорте электронов (Padh, 1990). К тому же, в некоторых видах растений, аскорбиновая кислота является субстратом для биосинтеза щавелевоуксусной и винной кислот.

Антиоксидантные функции аскорбиновой кислоты

Как у растений, так и у животных L-аскорбиновая кислота ферментативно и неферментативно взаимодействует с разрушающими радикалами кислорода и их производными, которые носят название активных форм кислорода (АФК).

Образования АФК усиливается под действием разнообразных стрессорных воздействий окружающей среды, таких как засуха, повреждения, засоление, высокая инсоляция, аноксия, загрязняющие агенты. Аэробные организмы приобрели ряд эффективных механизмов для детоксикации этих форм ферментативными и неферментативными способами. (Низкомолекулярные антиоксиданты).

Контролируемое образование АФК может быть также полезным для организма. Например, в процессе взаимодействия растения с патогеном, его узнавание стимулирует «окислительный взрыв» и координирует защитный ответ, опосредованный АФК. Массовое образование АФК может запускать реакцию сверхчувствительности, которая приводит к быстрой и локализованной клеточной гибели.

Рост высших растений является результатом двух разных процессов: клеточной пролиферации и клеточного роста. . Как L-аскорбиновая кислота, так и окисляющий её фермент (аскорбатоксидаза) прямо или косвенно вовлечены в оба эти процесса. Известно, что L-аскорбиновая кислота и продукты её окисления оказывают влияние на растяжение клеточной стенки растительной клетки вследствие некоторых предполагаемых механизмов.

Недостаток кислорода вызывают у растений окислительный стресс. Стресс, вызванный кислородной недостаточностью, подразделяется в растительных клетках на три разных физиологических состояния: временная гипоксия, аноксия и реаэрация (Blokhina et al., 2002). Продукция активных форм кислорода (АФК) характерна для гипоксии и, особенно, для реаэрации. Для защиты от действия АФК все аэробные организмы приобрели в процессе эволюции защитную антиоксидантную систему.

Аскорбат является наиболее изученным и сильным антиоксидантом. Поскольку аскорбиновая кислота является одним из основных молекулярных антиоксидантов, принимающих участие в работе как ферментативной, так и неферментативной антиоксидантной системы. В настоящей работе было проведено исследование влияния аноксии и последующей реаэрации на содержание аскорбата в тканях проростков пшеницы и риса.
РЕЗУЛЬТАТЫ

Исходно в тканях пшеницы содержание аскорбиновой кислоты существенно преобладало над содержанием дегидроаскорбата, что свидетельствует о достаточно высоком антиокислительном статусе клеток. Тем не менее, уже после действия аноксии наблюдается изменение редокс-показателя аскорбиновой кислоты с точностью до наоборот, что указывает на истощение пула антиоксидантов. В условиях реаэрации наблюдалось дальнейшее снижение содержание аскорбата и накопление дегидроаскорбата в побегах пшеницы, тогда как в корнях наблюдалось некоторое восстановление содержания аскорбата. Разница в накоплении дегидроаскорбата между корнями и побегами может быть объяснена доступностью кислорода для побегов и меньшей доступностью для корней, которые погружены в водный раствор. Таким образом, неустойчивое к аноксии растение не обладает эффективной антиоксидантной системой.

Исходно в тканях риса содержание аскорбиновой кислоты незначительно превышало содержание дегидроаскорбата, что отличает эти растения от растений пшеницы. В условиях аноксии не наблюдалось существенного снижения редокс-потенциала и накопления дегидроаскорбата в тканях проростков риса. При реаэрации у риса не происходило существенного преобладания дегидроаскорбата над аскорбиновой кислотой, напротив, в большинстве случаев содержание аскорбиновой кислоты было выше. Таким образом, устойчивое к гипоксии растение – рис – обладает способностью сохранять свой редокс-потенциал в условиях окислительного стресса.

Выводы:


  • В условиях аэрации содержание аскорбиновой кислоты выше, чем содержание её окисленной формы – дегидроаскорбата.

  • В условиях аноксии у устойчивого растения соотношение между содержанием аскорбата и дегидроаскорбата не изменяется, тогда как у неустойчивого растения – окисленная форма преобладает над восстановленной.

  • В условиях реаэрации происходит изменение редокс-потенциала в сторону снижения, однако у устойчивого растения он сохраняется на достаточно высоком уровне, тогда как у неустойчивого происходит его резкое падение.

  • Атиоксидантная система устойчивого к гипоксии растения работает с большей эффективностью, по сравнению с антиоксидантной системой неустойчивого, чем и можно объяснить различие в их устойчивости.



  1. Станкова Анастасия 10 В класс

  2. Куратор проекта: Ласточкин В.В., кандидат биологических наук, преподаватель СПБГУ

  3. Исследовательский проект: «Грибы»

Грибы были объектом внимания человека с незапамятных времен. Однако многообразие грибов столь велико, что процесс их познания затянулся, до сих пор еще не завершен, и так как и прежде, их исследователей ждут многочисленные сюрпризы. В связи с этим вполне уместно вспомнить слова французского ботаника А. Вейана, сказанные им еще в 1727 г.: «Грибы – изобретение дьявола, придуманное им для того, чтобы нарушать гармонию остальной природы, смущать и приводить в отчаяние исследователей-ботаников».

Интерес человека к грибам не пропадает до сих пор. Проводятся исследования, открываются новые виды, защищаются докторские диссертации.

В 2008 году вышел российский фильм «Плесень», рассказывающий о плесени и раскрывающий перед обывателями некоторые загадки этих таинственных грибов.

Плесень появилась на Земле 200 миллионов лет назад. Она убивает и спасает от смерти. Ее называют «хлебом дьявола» и «плевком бога». Она сказочно красива, но вызывает отвращение. Она вездесуща и неистребима, и сопровождает человека от рождения до смерти. Возможно, именно она является хранителем жизни на Земле, но способна превратиться в «чуму XXI века». И мы даже не предполагаем, какие древние тайны и скрытые силы таит в себе эта проклятая и благословенная…плесень!

В 2003 году под саркофагом Чернобыльской АЭС были обнаружены скопления черной плесени, которая питается радиацией. Она способна выжить даже в открытом космосе. И если произойдет глобальная катастрофа, и жизнь на Земле исчезнет, то плесень выживет.

Общеизвестно, что чаще всего встречающаяся в домах плесень – мукор и пеницилл. Мукор более распространен на пищевых продуктах, к тому же, имеются факты, что мукор способен выжить даже в бескислородных условиях. Этот факт и стал предметом настоящего изучения.

Кислородная недостаточность – распространенное неблагоприятное воздействие окружающей среды. Ее возникновению способствуют условия северных и северо-западных регионов России, связанные с избыточным количеством осадков, образованием ледяной корки при систематических оттепелях и заморозках. Изучение путей адаптации организмов (в первую очередь грибов и растений) к кислородной недостаточности представляет большой интерес и имеет значительную практическую ценность для сельского хозяйства.

Однако, хотя существует достаточно большое количество исследований, посвященных влиянию гипоксии и аноксии на растительные организмы, влияние аноксии на грибы в научных работах не рассматривалось. Исследований, посвященных влиянию аноксии на жизнедеятельность грибов, также практически не встречается.

В связи с вышеизложенным целью настоящей работы было изучение влияния аноксии на жизнедеятельность гриба мукора.

В связи с вышеизложенным были поставлены следующие задачи:



  • Изучить влияние аноксии на развитие гриба мукора.

  • Определить содержание белка в грибных тканях при аноксии и в период аэрации.

  • Выявить зависимость между содержанием белка и стадией развития грибы.

Грибы - особая форма жизни, самостоятельное царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, коренным образом отличающиеся от растений и от животных.

Понятие о грибах сформировалось лишь к 1970-м годам.

Характерной особенностью грибов является наличие как собственных признаков, так и признаков растений и животных.

В царстве грибы выделяется несколько классов, один из которых – фикомицеты, к которому и относится изучаемый мною порядок низших грибов – мукоровый гриб.

У мукоровых грибов различается половое (зигогамия) и бесполое размножение.

Мукоровые грибы относят к плесневым (плесень – различные грибы, образующие мицелий без крупных, легко заметных невооруженным глазом, плодовых тел.)

Мукоровые грибы в основном сапрофиты, лишь некоторые из них ведут паразитический образ жизни.

Мукоровые обитают на самых различных субстратах, в том числе и в почве, при этом обогащая ее аммонийным азотом.

Многие из видов мукора вызывают порчу продуктов питания и кормов, при этом некоторые из видов могут вызывать серьезные заболевания у животных и человека.

Мукоровые грибы – аэробы, но при этом некоторые из видов способны жить в условиях аноксии.

Именно возможность мукора нормально функционировать в анаэробных условиях и была темой моих исследований.

Объектом исследований являлся мицелий плесневого гриба мукора.

Для создания анаэробных условий мицелий гриба поместили в анаэробную камеру.

Выделение белка и измерение его содержания производилось по методу Брэдфор.

В ходе эксперимента производилось сравнение спороношения мукора в нормальных условиях и после аноксии и сравнение содержания белка в мицелии гриба, находившегося в нормальных условиях, и гриба, находившегося в условиях аноксии.

Работа выполнялась на кафедре СПБГУ.

Полученные результаты свидетельствовали не только о высокой стабильности обмена веществ мукора, но указывали на возможность биосинтетических процессов, в том числе и трансляции, у грибов в условиях аноксии.




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница