Для чего используется окраска цветка

Для чего используется окраска цветка

Комнатные растения Ростов| Дневник цветовода запись закреплена

От чего зависит окраска цветов?

Три антоциана — основные пигменты, от которых зависит окраска цветков многих покрытосеменных: пеларгоидин (красный), цианидин (фиолетовый) и дельфинидин (синий). Родственные им соединения флавонолы — желтые или кремовые, а каротиноиды — красные, желтые или оранжевые. Бетацианины (беталаины) — красные пигменты, которые встречаются в одной из групп двудольных Смешение этих разных пигментов при разных рН в клетках образует всю гамму окрасок цветка покрытосеменных. Изменение окраски цветка является сигналом для опылителей, сообщающим о том, какие цветки раскрылись недавно, т.е. с большей вероятностью содержат пищу.

Все разнообразие окрасок цветков обеспечивается очень малым набором пигментов. Красная, желтая и оранжевая обусловлена каротиноидами, похожими на те, что присутствуют в листьях. Однако, главными пигментами цветков являются флавоноиды. В листьях они задерживают ультрафиолетовую радиацию, разрушительно действующую на нуклеиновые кислоты и белки, и обычно избирательно поглощают сине-зеленые и красные лучи, которые важны для фотосинтеза.
Один из крупнейших классов флавоноидов — антоцианы — играет ведущую роль в определении окраски цветков. К ним относится большинство красных и синих растительных пигментов. Они растворимы в воде и содержатся в вакуолях. Каротиноиды, напротив, растворимы в жирах, и содержатся в пластидах. Цвет антоцианового пигмента зависит от кислотности клеточного сока в вакуолях; например, цианидин — красный в кислой среде, фиолетовый — в нейтральной и синий — в щелочной. У некоторых растений окраска цветка меняется после опыления, обычно за счет антоцианов, делающих их менее заметными для насекомых.

Известные ранневесенние растения наших лесов — Медуница и Сочевичник весенний — отличаются как раз той особенностью, что молодые неопыленные цветки их имеют розовую или красноватую окраску, а после опыления — фиолетовую и синюю.
Эти растения являются одними из ранних медоносов. В стадии бутонов и сразу после раскрытия клеточный сок в вакуолях лепестков имеем слабокислую реакцию, что обуславливает ярко-розовую окраску цветков, по мере старения и после опыления реакция клеточного сока становится более щелочной, что влечет изменение окраски цветков с розовой на синюю. Для насекомых привлекательными оказываются лишь неопыленные — розовые и красноватые цветки, в которых есть нектар.

Флавонолы, — другая группа флавоноидов, также очень часто содержатся в листьях и цветках. Многие из них вообще почти бесцветны, но могут придавать цветкам оттенок слоновой кости или белизны.

У всех покрытосеменных растений характерная пигментация цветка зависит от смешения в разных пропорциях флавоноидов и каротиноидов, клеточного рН, а также структурных, то есть отражательных, способностей тканей.

Яркая осенняя окраска листьев связана с превращением больших количеств бесцветных флавонолов в антоцианы при разрушении хлорофилла.

Цветок калужницы болотной выглядит целиком желтым. При этом периферическая часть лепестков, отражающая ультрафиолетовые лучи, окрашена каротиноидами, а поглощающая их центральная часть кажется нам желтой из-за присутствия флавоноида халькона. Для пчел и других насекомых цвет наружной части лепестков будет смешанным желто-ультрафиолетовым (так называемый «пчелиный пурпурный»), а неотражающей центральной — чисто желтым. Чаще всего, хотя и не всегда, способность цветков отражать ультрафиолет связана с присутствием каротиноидов, т.е. ультрафиолетовый узор более присущ желтым цветкам.

У маревых, портулаковых и других представителей порядка Chenopodiales, Маревые (Centrospermae, Центросеменные) красноватый пигмент не антоциановой и даже не флавоноидной природы. Он относится к более сложным ароматическим соединениям, бетацианинам (беталаинам). Именно ими окрашены красные цветки Бугенвиллеи и органы свеклы. В растениях перечисленных семейств антоцианов нет, и их биохимические особенности позволяют систематикам сближать их в близкородственные систематические группы.

Источник:
П.Рейвн, Р.Эверт, С.Айкхорн. Современная ботаника. М.: Мир, 1990.
В.В.Петров. Весна в жизни леса. М.: Наука, 1981.

Источник

Методическое пособие «Почему у цветов различная окраска?»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 22

Почему у цветов различная окраска?

Выполнили : учащиеся 5 Г класса

Ким Юлия
Тен Алина
Белокрылова Светлана

Руководитель: Разволяева Н.В.

Консультант: Петяйкина Н.Н.
учитель химии

Консультант: Федосова Н.В.

1.1 Пластиды и вакуоли – органеллы растительных клеток…………. 5

1.2 Что такое красящие пигменты

1.3 Характеристики пигментов

1.4 Почему меняется окраска лепестков венчика

2.1 Что такое кислотность

2.2 Влияние кислотности клеточного сока на окраску лепестков

3.1 Опыт №1. Изменения окраски цветков фиалки трехцветной при создании кислой среды

4.1 Выводы исследовательской работы

Цветок – это «чудо и краса растительного мира». Сколько поэтических строк посвящено цветам…

Вспомним слова Данте:

Я шел вперед, но всюду замедлялись

Мои шаги при взгляде на цветы…

Объект исследования: красящие вещества цветков.

Предмет исследования: изменение окраски лепестков венчика .

Цель исследования: доказать присутствие пигментов в клетках лепестков венчика.

1. Выяснить в каких органоидах клетки находятся красящие вещества.

2.Составить классификацию пигментов, от которых зависит окраска цветков.

3.Выявить причину изменения окраски лепестков

венчика во время цветения у некоторых растений.

4.Разработать модель изменения окраски цветков

— изучение и использование материалов учебной и научно – популярной литературы по теме исследования

— наблюдение процесса изменения окраски

лепестков во время моделирования состава клеточного сока вакуоли клетки

— обобщение полученных данных по теме исследования

Органеллы растительных клеток

(раствор неорганических и органических веществ)

Пластидами называются особые органоиды в клетке. К ним относят бесцветные лейкопласты, зеленые хлоропласты и оранжевые хромопласты. Все виды пластид могут возникать из особых мелких бесцветных пропластид. Окраска пластид обусловлена особыми пигментами(красящими веществами): в хлоропластах –зеленым хлорофиллом, а в хромопластах –оранжевым каротином.

Хромопласты имеют окраску от желтого до красного цвета благодаря содержанию в них каротиноидам.

Хромопласты имеют биологическое значение, так как привлекают птиц и других животных. Поедая плоды, животные теряют часть семян, способствуя этим их распространению в природе.

1.2 Что такое красящие пигменты

Цветки ряда растений, например той же медуницы, за время цветения изменяют свою окраску от розовой до синей, так как реакция клеточного сока меняется от кислой до слабощелочной.

Так что же вызывает окраску цветов? Нам ведь известны цветы самой различной окраски, и даже такие, которые во время цветения меняют окраску (например, незабудка, вначале розовая, становится голубой).

Наиболее известные красители цветов – это ксантофилл и каротин: желтый и оранжевый красители, а также антоциан – красно-сине-фиолетовый.

Мы знаем много белых цветов, однако нет белого красителя, вырабатываемого растениями. Цвет этот достигается путем особого размещения пузырьков воздуха в оболочке лепестков.

Три антоциана – основные пигменты, от которых зависит окраска цветков многих покрытосеменных: пеларгоидин (красный), цианидин (фиолетовый) и дельфинидин (синий). Родственные им соединения флавонолы – желтые или кремовые, а каротиноиды – красные, желтые или оранжевые. Бетацианины (беталаины) – красные пигменты, которые встречаются в одной из групп двудольных.

1.3 Характеристики пигментов

Красные, желтые, оранжевые (пластиды-хромопласты)

Яркая осенняя окраска листьев связана с превращением больших количеств бесцветных флавонолов в антоцианы при разрушении хлорофилла. Цветок калужницы болотной выглядит целиком желтым. При этом периферическая часть лепестков, отражающая ультрафиолетовые лучи, окрашена каротиноидами, а поглощающая их центральная часть кажется нам желтой из-за присутствия флавоноида халькона. Для пчел и других насекомых цвет наружной части лепестков будет смешанным желто-ультрафиолетовым (так называемый «пчелиный пурпурный»), а неотражающей центральной – чисто желтым. Чаще всего, хотя и не всегда, способность цветков отражать ультрафиолет связана с присутствием каротиноидов, т.е. ультрафиолетовый узор более присущ желтым цветкам.

1.4 Почему меняется окраска лепестков венчика

Смешение этих разных пигментов при разных рН в клетках образует всю гамму окрасок цветка покрытосеменных. Изменение окраски является сигналом для опылителей, сообщающим о том, какие цветки раскрылись недавно, т. е. с большей вероятностью содержат пищу. Все разнообразие окрасок цветков обеспечивается очень малым набором пигментов. Однако главными пигментами цветков являются флавоноиды. В листьях они задерживают ультрафиолетовую радиацию, разрушительно действующую на нуклеиновые кислоты и белки, и обычно избирательно поглощают сине-зеленые и красные лучи, которые важны для фотосинтеза. Один из крупнейших классов флавоноидов – антоцианы – играет ведущую роль в определении окраски цветков. К ним относится большинство красных и синих растительных пигментов. Они растворимы в воде и содержатся в вакуолях. Каротиноиды, напротив, растворимы в жирах, и содержатся в пластидах.

Источник

Для чего используется окраска цветка

Проблема исследования заключается в том, чтобы показать, чем обусловлен белый цвет в мире цветковых растений.

Цель научной работы:

Доказать, что белый цвет у цветковых растений обусловлен системой межклетников.

Гипотеза: присутствует ли белый пигмент у цветковых растений.

Тема моего проекта актуальна, т.к. способствует формированию целостной картины мира, исследуется явление природы, частью которой мы являемся. Большое место в работе занимает доступный эксперимент, который можно использовать в кружковой работе учителя биологии.

Задачи научного проекта:

Научиться ставить опыты и проводить наблюдения.

Работать с научно-популярной литературой.

Обрабатывать результаты наблюдений.

Проверить научность утверждения об отсутствии белого пигмента в исследуемых образцах растений.

Эксперимент выполнен по методике Батурицкой и Фенчук (1991)

чубушник (жасмин садовый)

2.1 ЧЕМ ОБУСЛОВЛЕН ЦВЕТ ВЕЩЕСТВА

У истоков современного учения о цвете стояли Ньютон и Гёте. Сам Гёте ценил свою работу по цвету выше своего поэтического творчества.

Свет, излучаемый Солнцем или другими очень нагретыми источниками, называется белым цве­том. Но в действительности белый цвет — это смесь разных цветов. Пропуская луч света через стеклянную призму, Исаак Ньютон доказал, что солнечный свет состоит из различных цветов. Преломляясь в призме, он образует спектр. Для большинства из нас спектр состоит из 7 цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голу­бого, синего и фиолетового

Цвет вещества определяется его способностью к поглощению света. Если свет, падающий на вещество или какой-либо орган растения, равномерно отражается, они выглядят белыми. Если же все лучи поглощаются, объект воспринимается как чёрный. Человеческий глаз способен различать до 300 оттенков ахроматического, т.е. нецветного, серого цвета. Если вещество поглощает только отдельные участки видимой части солнечного спектра, оно приобретает определённую окраску.

Как же возникают разные цвета? Цвет опреде­ляется длиной световой волны. Свет распростра­няется в пространстве волнами, напоминающими движение волн в водоемах. Длина световой вол­ны — это расстояние между двумя соседними гребнями. Оно настолько мало, что измеряется миллионными долями миллиметра.

Табл.1 Электромагнитные волны спектра солнечного излучения.

В видимой части спектра выделяют отдельные участки.

Табл.2 Цвет соединений, имеющих одну полосу поглощения в видимой части спектра.

Длина волны полосы поглощения, нм

Цвет поглощенного света

Самые короткие волны — волны фиоле­тового цвета. Самые длинные — красные. Между ними располагаются все остальные цвета спектра, каждый из которых имеет свою длину волны.

Почему предметы имеют определенный цвет? Когда белый свет падает на предмет, некоторые световые волны отражаются от него, некоторые поглощаются. Предмет красного цвета поглощает почти все световые волны, за исключением крас­ных. Их он отражает, они поступают к нам в гла­за, и предмет кажется нам красным.

Там, где нет световых лучей, нет цвета. В темной комнате мы не видим и не различаем цветов, потому что их нет. Цвет предмета зависит от материала, из которого создан данный предмет, и его освещения. Оранжево-красный цветок выглядит так потому, что пигмент, который в нём содержится, отражает оранжево-красную часть световых лучей и поглощает фиолетово-синюю и зеленую часть спектра.

Зрительный аппарат человека способен различать до 10 млн различных хроматических, т.е. окрашенных, цветов и оттенков. Максимальное цветоразложение солнечного света приходится на 13-15 часов. Именно в это время луг, поле кажутся нам наиболее ярко и пёстро расцвеченными.

2.2 ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ПИГМЕНТАХ

Придают красоту цветам специальные красящие вещества – пигменты(от лат. pigmentum – краска), которых в растительном мире известно около 2 тысяч.

Виды растительных пигментов:

Красные и синие – антоцианы.

Жёлтые – флавоны и флавоноиды.

Хлорофиллы – зелёные пигменты растений, с помощью которых они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. Являются самыми распространенными растительными пигментами. По сравнению с другими пигментами число хлорофиллов не очень велико, но зато они есть везде и в большом количестве. Так, концентрация этих пигментов в листьях дуба составляет около 0,3% (с учетом массы влаги), в листьях клена – 0,5%, а в листьях дерева какао – до 0,8%.

В определении окраски цветков ведущую роль играют антоцианы. Они растворимы в воде и находятся в вакуолях.

Каротиноиды напротив жирорастворимы и содержатся в пластидах.

Цвет антоцианов зависит от кислотности клеточного сока в вакуолях. У многих растений окраска цветка меняется после опыления – они становятся менее заметными для насекомых.

Абсолютно черного пигмента у растений нет, черная окраска вызвана большим скоплением пигмента – антоцианов, придающих лепесткам темно-фиолетовую или темно-красную окраску.

Пигменты чаще содержатся в специальных образованиях (хлоропластах, хромопластах), реже в клеточном соке.

Различные пигменты по-разному поглощают и отражают лучи видимой части цветового спектра. Вот почему растения окрашены в разные цвета. Каротиноиды, например, отражают желтый, оранжевый и красный цвета, поэтому цветы и плоды, в которых они находятся, бывают этих цветов. Окраска каротиноидов меняется от бледно-желтой, как у нарцисса, до насыщенной красной, как у томата.

Но даже, если орган не содержит никакого пигмента, он всё равно не прозрачен, а имеет свой цвет – белый.

2.3 ФУНКЦИИ ПИГМЕНТОВ У РАСТЕНИЙ

Природные пигменты выполняют множество функций. Пигменты – естественная защита растений от болезней и микробов. Пигменты определяют окраску организмов, важную для их приспособления к внешней среде. Окраска отдельных частей растений служит для привлечения насекомых-опылителей и птиц, распространяющих семена.

А изменение цвета листьев осенью свидетельствует о подготовке дерева к зиме.

Листопадные деревья в течение года несколько раз меняют свой внешний вид: густой зеленый наряд сменяется осенью желтым, красным, красно-коричневым. Эта перемена вызвана нарушением соотношения пигментов, содержащихся в листьях. Летом зеленый цвет хлорофилла заглушает цвета других, содержащихся в листьях, пигментов: оранжевых, желтых, красных каротиноидов, пурпурных и синих антоцианов. С приближением осени, с укорочением светового дня и уменьшением потока света лист начинает отмирать. Находящиеся внутри листа сахара начинают распадаться и последовательность химических реакций изменяет равновесное соотношение пигментов. Зеленый хлорофилл разрушается, а красные, желтые, оранжевые и розовато-лиловые цвета других пигментов проявляются во всем великолепии.

В природе нет двух растений, которые имели бы абсолютно одинаковый цвет. Следовательно, окраска зависит не только от количества и типа пигмента, но и от строения ткани: её толщины, количества межклетников, плотности находящегося на поверхности клеток воскового налёта, химического состава клетки, особенно вакуолей.

Многие растительные пигменты используются в качестве красителей. Например, из корнеплодов моркови получают жёлтый, а из свёклы столовой – красный пищевой краситель. Из листьев индигоферы красильной – синий краситель индиго, а из листьев лавсонии – хну, оранжево-красную краску. Из плодов барбариса амурского получают красный пищевой краситель, из рылец пестиков шафрана посевного – жёлтый.

2.4 ЧЕМ ОБУСЛОВЛЕН БЕЛЫЙ ЦВЕТ В РАСТИТЕЛЬНОМ МИРЕ

Ах, тёмен, тёмен, мир,

И чувствуют лишь дети,

Какая тишина и радость

В природе белый цвет распространён очень широко: белые лепестки, белые стебли, белые пятна на листьях. Больше всего растений с белыми цветками в высокогорных и приполярных областях, где они составляют до 30-40% обитающих там видов. В средней полосе их меньше (до 25% видов) и совсем мало в пустынях и степях.

У других растений причиной белой окраски венчиков являются обширные межклетники в сочетании с клетками, лишёнными пигментов. Белые лепестки белы по той же причине, по которой снег белый. Каждая снежинка в отдельности бесцветна, так как свободно пропускает солнечные лучи. Но снежинки, падая друг на друга, отражают солнечные лучи, и снег кажется белым. А вот лёд, не имеющий воздушных полостей, прозрачен, поскольку свет свободно проходит через него.

2.5 ОПИСАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Опыт проводился по методике изложенной в книге «Удивительные опыты с растениями» под авторством Н. В. Батурицкой и Т. Д. Фенчук.

Убедиться в том, что белый цвет лепестков ромашки аптечной, пиона травянистого и других цветов обусловлен не наличием красящего вещества, а развитой системой межклетников, можно несколькими способами.

Вариант 1 (самый простой).

Лепесток нужно осторожно сжать пальцами. Воздух из межклетников выходит, и лепесток становится бесцветным и прозрачным как лёд.

Вариант 2 (более продолжительный)

Нужно погрузить лепестки в воду. Через несколько часов, когда вода через устьица проникнет в межклетники, лепестки станут бесцветными.

Вариант 3 (самый надёжный)

Лепестки нужно поместить в шприц и заполнить его водой. Установив шприц наконечником вверх (без иглы), нужно задвинуть поршень, чтобы вытеснить воздух. После этого необходимо закрыть пальцем отверстие наконечника и отодвинуть поршень вниз. В результате создавшегося ваккума из воды и лепестков начнут выделяться пузырьки воздуха. Через 1-2 минуты воздух из межклетников выйдет. Теперь вновь нужно задвинуть поршень в шприц. При этом вода поступит в межклетники и лепесток станет прозрачным.

2.6 ОПИСАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для исследования я брала белые цветы, которые цветут в июне в природных условиях, оранжерейную хризантему белую и комнатное растение-фиалку.

Цель: убедиться в том, что белый цвет лепестков обусловлен не наличием красящего вещества, а развитой системой межклетников.

Объекты исследования: лепестки пиона травянистого, ромашки лекарственной, чубушника (жасмина садового), гвоздики турецкой, хризантемы белой и фиалки.

Чтобы доказать, что белый цвет у растений обусловлен развитой системой межклетников, нужно вытеснить из них воздух.

Источник

Для чего используется окраска цветка

Три антоциана — основные пигменты, от которых зависит окраска цветков многих покрытосеменных: пеларгоидин (красный), цианидин (фиолетовый) и дельфинидин (синий). Родственные им соединения флавонолы — желтые или кремовые, а каротиноиды — красные, желтые или оранжевые. Бетацианины (беталаины) — красные пигменты, которые встречаются в одной из групп двудольных Смешение этих разных пигментов при разных рН в клетках образует всю гамму окрасок цветка покрытосеменных. Изменение окраски цветка является сигналом для опылителей, сообщающим о том, какие цветки раскрылись недавно, т.е. с большей вероятностью содержат пищу.

Все разнообразие окрасок цветков обеспечивается очень малым набором пигментов. Красная, желтая и оранжевая обусловлена каротиноидами, похожими на те, что присутствуют в листьях. Однако, главными пигментами цветков являются флавоноиды. В листьях они задерживают ультрафиолетовую радиацию, разрушительно действующую на нуклеиновые кислоты и белки, и обычно избирательно поглощают сине-зеленые и красные лучи, которые важны для фотосинтеза.

Один из крупнейших классов флавоноидов — антоцианы — играет ведущую роль в определении окраски цветков. К ним относится большинство красных и синих растительных пигментов. Они растворимы в воде и содержатся в вакуолях. Каротиноиды, напротив, растворимы в жирах, и содержатся в пластидах. Цвет антоцианового пигмента зависит от кислотности клеточного сока в вакуолях; например, цианидин — красный в кислой среде, фиолетовый — в нейтральной и синий — в щелочной. У некоторых растений окраска цветка меняется после опыления, обычно за счет антоцианов, делающих их менее заметными для насекомых.

Известные ранневесенние растения наших лесов — Медуница и Сочевичник весенний — отличаются как раз той особенностью, что молодые неопыленные цветки их имеют розовую или красноватую окраску, а после опыления — фиолетовую и синюю.

Эти растения являются одними из ранних медоносов. В стадии бутонов и сразу после раскрытия клеточный сок в вакуолях лепестков имеем слабокислую реакцию, что обуславливает ярко-розовую окраску цветков, по мере старения и после опыления реакция клеточного сока становится более щелочной, что влечет изменение окраски цветков с розовой на синюю. Для насекомых привлекательными оказываются лишь неопыленные — розовые и красноватые цветки, в которых есть нектар.

Флавонолы, — другая группа флавоноидов, также очень часто содержатся в листьях и цветках. Многие из них вообще почти бесцветны, но могут придавать цветкам оттенок слоновой кости или белизны.

У всех покрытосеменных растений характерная пигментация цветка зависит от смешения в разных пропорциях флавоноидов и каротиноидов, клеточного рН, а также структурных, то есть отражательных, способностей тканей.

Яркая осенняя окраска листьев связана с превращением больших количеств бесцветных флавонолов в антоцианы при разрушении хлорофилла.

Цветок калужницы болотной выглядит целиком желтым. При этом периферическая часть лепестков, отражающая ультрафиолетовые лучи, окрашена каротиноидами, а поглощающая их центральная часть кажется нам желтой из-за присутствия флавоноида халькона. Для пчел и других насекомых цвет наружной части лепестков будет смешанным желто-ультрафиолетовым (так называемый «пчелиный пурпурный»), а неотражающей центральной — чисто желтым. Чаще всего, хотя и не всегда, способность цветков отражать ультрафиолет связана с присутствием каротиноидов, т.е. ультрафиолетовый узор более присущ желтым цветкам.

У маревых, портулаковых и других представителей порядка Chenopodiales, Маревые (Centrospermae, Центросеменные) красноватый пигмент не антоциановой и даже не флавоноидной природы. Он относится к более сложным ароматическим соединениям, бетацианинам (беталаинам). Именно ими окрашены красные цветки Бугенвиллеи и органы свеклы. В растениях перечисленных семейств антоцианов нет, и их биохимические особенности позволяют систематикам сближать их в близкородственные систематические группы.

Источник:
П.Рейвн, Р.Эверт, С.Айкхорн. Современная ботаника. М.: Мир, 1990.
В.В.Петров. Весна в жизни леса. М.: Наука, 1981.

Источник