Красный цвет в природе

Категория: Биология.

Цель: изучить вещества ,образующие красный цвет в природе и оценить их влияние на живые организмы.

Задачи:

1. Изучить пластиды растительных клеток
2. Изучить влияние ликопенов на живые организмы.

Изученность вопроса:

Нами подробно изучены цветы, плоды, фрукты, листья и т.д., имеющие красную окраску.

Мы пришли к выводу, что помидоры красные ,так как в нем содержится природный краситель каротин. Впервые его выделил из осенних листьев Берцелиус в 1837 году. Чистые кристаллы каротина – фиолетовые. Но в помидоре есть еще и изомер каротина ликопен. Его кристаллы – оранжево-желтые. Комбинация этих двух веществ в кожуре дает разнообразную гамму оттенков. А в шиповнике вместе каротиноидами содержится и химически подобный ликопин , который под воздействием меди и железа вызывает некрасивую коричневую окраску плодов. Пигменты, содержащиеся в растениях, представляют собой очень разнородные химические вещества. Кроме своей явной функции, т.е. придания фруктам и овощам разнообразной и привлекательной окраски, некоторые из них играют и важную биохимическую роль. Так , зеленый растительный пигмент хлорофилл обуславливает своим присутствием уже ранее упомянутый фотосинтез. Во время тепловой обработки овощного сырья хлорофилл подвергается очень быстрым химическим изменениям и продукт приобретает оливковую окраску. Реакция ускоряется при повышении температуры и кислотности среды и происходит, например, при стерилизации и хранении огурцов, зеленого горошка, фасоли и т.п.Окраска красных и сине-фиолетовых плодов, таких ягод, как малина, черника, смородина, брусника, чернослив и других плодов, вызывается антоцианами. Окраска антоциана зависит от кислотности среды. Желтую или оранжевую окраску придают растениям каротиноиды. Некоторые из них, например, B-каротин и другие превращаются в человеческом организме в провитамин А. Богаты содержанием B-каротина морковь, шпинат, абрикосы, светлая черешня, помидоры и другие растения. В некоторых овощных растениях желтые каротиноиды прикрыты хлорофиллом. При технологических вмешательствах каротиноиды бывают сравнительно устойчивы, несколько чувствительны бывают по отношению к окислению.

Гипотеза:

1. В организм животных каротиноиды поступают с растительной пищей, определяя их окраску; защищают организмы от воздействия ультрафиолетового излучения.
2. Каротиноиды выполняют антиоксидантную и иммуностимулирующую функции.

Актуальность: В организме человека ликопен содержится в печени, простате, надпочечниках, яичках. Более 80% сконцентрировано в надпочечниках и яичках, что указывает связь ликопена с их биологическими функциями. Некоторые исследования показали, что употребление в пищу продуктов из помидоров уменьшает риск возникновения некоторых типов раковых заболеваний, в особенности рака простаты.

Результаты работы: Согласно исследованиям 1998 года, употребление американцами ликопена составляет в среднем от 3,1 до 3,7 мг в день. В других странах дневное потребление его ещё ниже: в среднем это 1,3 мг в Германии, 1,1 мг в Великобритании и 0,7 мг в Финляндии. Мужчины обычно употребляют больше ликопена ,чем женщины; с возрастом потребляемое его количество уменьшается. Самое большое кол-во ликопена была зафиксировано у американских подростков 12-19 лет. Благодаря употреблению кетчупов ,пасты и т.д. Но это не лучший источник ликопенов. Так же мы пришли к выводу, что для того чтобы избежать многих болезней нужно употреблять продукты,содержащие ликопен в больших количествах .К сожалению ,люди не могут ежедневно употреблять помидоры в нужных количествах. Но существует выход. Сейчас,в аптеках довольно много лекарств , с большим содержанием ликопенов. Некоторые из них продаются строго по рецепту врача ,а другие находятся в свободной продаже.

Методы:

1. Изучение научной литературы;
2. Сравнение и анализ;
3. Описательный;
4. Фотографирование.

Во время предметной недели биологии была оформлена фотовыставка “Красный цвет в природе”. У нас возникла мысль о том, могут ли влиять на физиологические процессы животных вещества, определяющие красный цвет растений. Мы решили изучить этот вопрос и разработать одноименный проект.

Пластиды – бесцветные или окрашенные тельца растительных клеток. Пластиды характерны только для растений. В зависимости от окраски, связанной с наличием или отсутствием тех или иных пигментов, различают три основных типа пластид:

– хлоропласты

–

Интересно, но животные научились использовать антиоксидантные свойства астаксантина. Все знают, что лососи преодолевают тысячи миль для того, чтобы отложить икру там, где родились они сами.
Лососи накапливают астаксантин, получаемый ими вместе с пищей, Природа выбрала астаксантин в качестве защитника жирных кислот от окислительного стресса, наблюдающегося во время травмирующей миграции.
Самка лосося откладывает икринки, обогащенные астаксантином (чтобы обезопасить развивающегося малька от воздействия ультрафиолетового излучения.

Микроводоросль Haematococcus (ге-ма-то-кок-кус) – это богатейший источник астаксантина. На Гаваях ее можно встретить в небольших водоемах со свежей водой. В хороших условиях водоросль имеет зеленую окраску и постоянно двигается в поисках скоплений питательных веществ.
Когда питательные вещества подходят к концу, клетки начинают переходить в покоящуюся фазу, и производить огромные количества астаксантина для защиты от ультрафиолетового света и окисления.
Еще одним источником астаксантина являются дрожжи, Phaffia, их можно иногда видеть растущими на коре некоторых деревьев. Еще одним возможным источником является крилевое масло, однако оно обладает неприятным рыбным запахом, содержить всего около 1200 миллионных долей астаксантина и является довольно редким.

Важное значение при выборе того или иного растения имеет его цвет. Почему? Многие вещества, которые участвуют в переносе энергии в биологических системах, имеют определенный цвет. К примеру, травы, окрашенные в зеленый цвет, содержат пигмент хлорофилл. Это вещество обладает высокой биологической активностью. По своей химической структуре он близок к гемоглобину крови. Установлено, что введение препаратов хлорофилла в организм способствует увеличению количества гемоглобина и стимулирует образование форменных элементов крови. Уже через 15 мин после введения этого растительного пигмента содержание гемоглобина в крови увеличивается, активизируя защитные функции организма. Растения зеленого цвета обладают противомикробной и противовирусной активностью. При этом их биологическая активность сохраняется и после нагревания до температуры 100 °C.

Алая, красная, малиновая, фиолетовая и синяя окраски кожицы и мякоти растений обусловлены пигментами, обладающими противомикробными и противогрибковыми свойствами. Они выводят из организма химические вещества и радионуклиды.

Желтая окраска плодов и цветов растений – это признак наличия в их тканях флавоноидов. Они обладают противомикробным действием, которое усиливается под влиянием аскорбиновой кислоты. Желтые пигменты играют важную роль в обменных процессах в организме человека.

За покраснение листьев осенью отвечают пигменты под названием антоцианы. Одна из теорий предполагает, что красный цвет отпугивает паразитов так же, как яркая окраска ядовитых насекомых предупреждает других животных об опасности.

Окультуренные растения несут значительно меньше листьев, краснеющих осенью, по сравнению с дикими. Чаще всего люди проводят селекцию деревьев, ориентируясь на размер и вкусовые качества плодов. Дички, в свою очередь, больше "озабочены" защитой от паразитов. Исследователь предположил, что красный цвет листьев коррелирует со способностью растений противостоять вредителям.

Для проверки своей гипотезы ученый поместил на листья диких и окультуренных яблонь, растущих в Средней Азии, одинаковое количество тли. При этом на "дикарях" осенью покраснело приблизительно 62 процента листьев, а на "прирученных" деревьях – только 3. К весне на диких яблонях выжило 29 процентов насекомых, в то время как на окультуренных эта цифра составила 60 процентов. Автор исследования предположил, что в красных листьях содержатся вещества, ядовитые для тли.

Сторонники другой точки зрения считают, что антоцианы защищают листья от воздействия солнечных лучей.

Приложение 4

Выводы:

1. Каротиноиды определяют красный, желтый, оранжевый цвет у растений.
2. В организм животных каротиноиды поступают с растительной пищей, определяя их окраску (оперение у розового фламинго, многие виды птиц, рыб, ракообразных и насекомых окрашены каротиноидами, полученными вместе с пищей).
3. Лососи накапливают каротиноид- астаксантин, который защищает жирные кислоты от окислительного стресса, наблюдающегося во время травмирующей миграции, а развивающихся мальков от воздействия ультрафиолетового излучения.
   Введение препаратов хлорофилла в организм способствует увеличению количества гемоглобина и стимулирует образование форменных элементов крови.
4. Ликопен – один из наиболее мощных каротиноидов-антиоксидантов Ликопен способен защитить мужчин от рака простаты, и женщин от рака шейки матки, прекратить деление опухолевых клеток и мутации ДНК.
5. Каротиноиды препарата лесмин выполняют антиоксидантную и иммуностимулирующую функции, а также предотвращают нестабильность хромосом; тормозят избыточное деление клеток; подавляют работу онкогенов – генов нашего организма, которые запускают процесс ракового перерождения клеток; регулируют генетические программы уничтожения опухолевых клеток; активируют ферменты, разрушающие вредные вещества; тормозят воспалительные реакции; поддерживают функцию зрения.

Литература

1. Власова З.А. “Справочник по биологии”.
2. Гусев М.В Минеева Л.А. “Микробиология”, Москва “Академия”, 2008.
3. Коничев А.С. Севастьянова “Молекулярная биология”; Москва. Издательский дом “Академия”, 2008.
4. Материал сети Интернет.
5. http://www.piluli.ru/product/Prostata-Likopen
6. http://mysci.ru/tag/karotinoid-likopen
7. http://www.karotinoli-m.com/glossary/word/12/1/
8. http://www.medbiol.ru/medbiol/botanica/001458ef.htm

28.01.2011

• Назад
• Вперед