СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЛОДОВ БОЯРЫШНИКА РАЗНЫХ ВИДОВ В ПРОЦЕССЕ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА ПО БИОЛОГИИ
|
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Анатомо-морфологические особенности боярышника 6
1.2 Хозяйственное значение и применение боярышника 9
1.3 Особенности биохимического состава плодов боярышника 10
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 15
2.1 Объекты исследования 15
2.1.1 Боярышник Алтайский 15
2.1.2 Боярышник Крупноколючковый 17
2.1.3 Боярышник Мягковатый 19
2.1.4 боярышник Мягкий 20
2.1.5 Боярышник Черный 22
2.1.6 Боярышник Кроваво-Красный 23
2.2 Методы исследования 25
2.2.1 Определение влажности сырья 25
2.2.2 Определение общего содержания золы 26
2.2.3 Определение витамина Р 26
2.2.4 Определение В-каротина 27
2.2.5 Определение яблочной кислоты 28
2.2.6 Определение аскорбиновой кислоты 29
2.2.7 Выделение сердечных гликозидов 31
2.2.8 Микроскопические диагностические признаки боярышника 32
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 33
3.1 Влажность сырья 33
3.2 Общее содержание золы 34
3.3 Содержание витамина Р 35
3.4 Содержание аскорбиновой кислоты и 0-каротина 37
3.5 Содержание яблочной кислоты 40
3.6 Содержание сердечных гликозидов 42
3.7 Микроскопические диагностические признаки боярышника 45
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА ПО
БИОЛОГИИ 46
4.1 Сущность элективного курса в школе 46
4.2 Элективные курсы по физиологии растений 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 57
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Анатомо-морфологические особенности боярышника 6
1.2 Хозяйственное значение и применение боярышника 9
1.3 Особенности биохимического состава плодов боярышника 10
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 15
2.1 Объекты исследования 15
2.1.1 Боярышник Алтайский 15
2.1.2 Боярышник Крупноколючковый 17
2.1.3 Боярышник Мягковатый 19
2.1.4 боярышник Мягкий 20
2.1.5 Боярышник Черный 22
2.1.6 Боярышник Кроваво-Красный 23
2.2 Методы исследования 25
2.2.1 Определение влажности сырья 25
2.2.2 Определение общего содержания золы 26
2.2.3 Определение витамина Р 26
2.2.4 Определение В-каротина 27
2.2.5 Определение яблочной кислоты 28
2.2.6 Определение аскорбиновой кислоты 29
2.2.7 Выделение сердечных гликозидов 31
2.2.8 Микроскопические диагностические признаки боярышника 32
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 33
3.1 Влажность сырья 33
3.2 Общее содержание золы 34
3.3 Содержание витамина Р 35
3.4 Содержание аскорбиновой кислоты и 0-каротина 37
3.5 Содержание яблочной кислоты 40
3.6 Содержание сердечных гликозидов 42
3.7 Микроскопические диагностические признаки боярышника 45
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА ПО
БИОЛОГИИ 46
4.1 Сущность элективного курса в школе 46
4.2 Элективные курсы по физиологии растений 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 57
Актуальность темы. Приоритетной задачей современного образования является создание условий для развития самостоятельного мышления учащихся, способности без помощи других людей организовывать собственную деятельность, уверенно ориентироваться и осуществлять поиск нужной информации. Для решения задачи современного образования вполне перспективными можно считать элективные курсы в школе.
В контексте элективных курсов проектная деятельность обучающихся играет большую роль. Она является одной из главных форм дифференцированного обучения, которая требует особой подготовки учителя и учащихся. При этом учитель становится руководителем и консультантом, а ученик (или группа учеников) индивидуально разрабатывает и реализует проект. Метод проектов ориентирован на самостоятельную работу учащихся, а не на приобретение знаний в готовом виде.
Элективные курсы в общей сложности помогают обучающимся в организации процесса самообучения и социализации, которые направлены на подготовку к разумному и ответственному выбору будущей профессии.
Одним из вариантов элективных курсов в старших классах является курс по физиологии растений, так как этому разделу биологии уделяется мало времени в школьной программе. В качестве проекта в рамках этого курса можно предложить исследование химического состава плодов боярышника.
Современные представления о функциональном питании подразумевают снабжение человеческого организма определенным количеством витаминов и минеральными веществами. Поскольку большинство витаминов и минеральных веществ организма человека не может производить самостоятельно, они должны поступать с пищей.
Как известно, растительное сырье богато витаминами и минеральными веществами. Поэтому создание технологий, направленных на получение наибольшего объема витаминов и минеральных веществ из растительного материала, представляет собой актуальную проблему не только в пищевой, но и в фармацевтической промышленности.
Фитокомпоненты, полученные из дикорастущего сырья, содержат в своем составе уникальный спектр биологически активных веществ.
Плоды боярышника богаты аскорбиновой кислотой, каротиноидами, витаминами В2, К, Р, Е, флавоноидами, углеводами, пектиновыми и дубильными веществами, органическими кислотами и стеринами и другими полезными веществами для организма человека. Эти компоненты могут позволить не только повысить пищевую ценность продукции, но и, в случае введения в медицинские препараты, расширить функциональные свойства последних [13].
Цель работы: обосновать целесообразность реализации элективного курса по физиологии растений в рамках подготовки учащихся к научно-практическим конференциям.
Задачи:
1) изучить биологическую, методическую и педагогическую литературу по избранной проблеме;
2) описать виды боярышника, произрастающие в Ботаническом саду имени И. И. Спрыгина;
3) определить химический состав плодов боярышника;
4) сравнить полученные данные с литературными и сделать выводы.
5) провести факультативные занятия в рамках написания научно-исследовательской работы по биологии
В контексте элективных курсов проектная деятельность обучающихся играет большую роль. Она является одной из главных форм дифференцированного обучения, которая требует особой подготовки учителя и учащихся. При этом учитель становится руководителем и консультантом, а ученик (или группа учеников) индивидуально разрабатывает и реализует проект. Метод проектов ориентирован на самостоятельную работу учащихся, а не на приобретение знаний в готовом виде.
Элективные курсы в общей сложности помогают обучающимся в организации процесса самообучения и социализации, которые направлены на подготовку к разумному и ответственному выбору будущей профессии.
Одним из вариантов элективных курсов в старших классах является курс по физиологии растений, так как этому разделу биологии уделяется мало времени в школьной программе. В качестве проекта в рамках этого курса можно предложить исследование химического состава плодов боярышника.
Современные представления о функциональном питании подразумевают снабжение человеческого организма определенным количеством витаминов и минеральными веществами. Поскольку большинство витаминов и минеральных веществ организма человека не может производить самостоятельно, они должны поступать с пищей.
Как известно, растительное сырье богато витаминами и минеральными веществами. Поэтому создание технологий, направленных на получение наибольшего объема витаминов и минеральных веществ из растительного материала, представляет собой актуальную проблему не только в пищевой, но и в фармацевтической промышленности.
Фитокомпоненты, полученные из дикорастущего сырья, содержат в своем составе уникальный спектр биологически активных веществ.
Плоды боярышника богаты аскорбиновой кислотой, каротиноидами, витаминами В2, К, Р, Е, флавоноидами, углеводами, пектиновыми и дубильными веществами, органическими кислотами и стеринами и другими полезными веществами для организма человека. Эти компоненты могут позволить не только повысить пищевую ценность продукции, но и, в случае введения в медицинские препараты, расширить функциональные свойства последних [13].
Цель работы: обосновать целесообразность реализации элективного курса по физиологии растений в рамках подготовки учащихся к научно-практическим конференциям.
Задачи:
1) изучить биологическую, методическую и педагогическую литературу по избранной проблеме;
2) описать виды боярышника, произрастающие в Ботаническом саду имени И. И. Спрыгина;
3) определить химический состав плодов боярышника;
4) сравнить полученные данные с литературными и сделать выводы.
5) провести факультативные занятия в рамках написания научно-исследовательской работы по биологии
В ходе данной работы мы определили химический состав плодов некоторых видов боярышника по таким показателям, как влажность, зольность, содержание витамина P, В-каротина, яблочной и аскорбиновой кислоты, сердечных гликозидов.
Если сравнивать полученные данные с исследованиями других авторов, то можно сделать следующие выводы:
1. Влажность колеблется в пределах 40-60 %, что ближе к результатам исследования Мухаметовой С.В. и Таланцева В.И (в среднем 34,6%).
2. Зольность составляет у разных видов 0,2-24 %. Среднее значение в исследованиях Мухаметовой С.В. и Таланцева В.И - 2.8 %.
3. Содержание витамина P в некоторых источниках составляет в среднем 2-4 %. По данным наших исследований содержание витамина Р находится в пределах 1,6-5%.
4. Содержание В-каротина в ходе наших опытов получилось 0,005¬0,02 мг/100мл, а в статье В.Н. Сорокопудова С.А. Бакшутова, Н.И. Мячиковой и И.А. Навальнева содержание каротиноидов составляет 4,98±1,75 мг/ 100 г, но это содержание каротиноида лютеина, поэтому данные значительно отличаются.
5. О содержании яблочной кислоты в литературных источниках информации не было найдено, но по нашим данным содержание яблочной кислоты составляет 0,3-6%.
6. Согласно данным, полученным в Поволжском государственном технологическом университете, содержание аскорбиновой кислоты колеблется на уровне 65-80 мг%, в наших опытах этот показатель принимает значение 2,3-2,9 %.
7. По результатам опытов на содержание сердечных гликозидов, можно сделать вывод, что метод хроматографии подходит для этой цели и его можно использовать в дальнейших исследованиях.
Большие отклонения результатов возможны в результате случайных и систематических погрешностей, связанными с методами проведения анализа, неисправностями и недостатками инструментов, с помощью которых проводилось исследование. Из-за небольшого количества плодов, взятых для исследования, невозможно было повторно провести опыты и устранить погрешности.
Возможно также, что полученные результаты не являются отклонениями, а характерны для плодов данного вида.
На основании работы можно сделать вывод, что плоды боярышника характеризуются большим содержанием полезных веществ, которые могли бы применяться в медицине, в частности в лекарственных препаратах. Наибольшее содержание витамина P наблюдается в плодах вида боярышник Алтайский и Мягковатый. 0 -каротина больше в боярышнике Алтайском, Крупноколючковом и Чёрном. А яблочной и аскорбиновой кислоты содержится больше в боярышнике Крупноколючковом и Мягковатом. Поэтому данные виды наиболее подходят для использования в медицинских целях.
Как мы видим, исследование химического состава плодов боярышника представляет собой огромную базу для научно-исследовательской работы со школьниками в рамках элективного курса по физиологии растений.
Если сравнивать полученные данные с исследованиями других авторов, то можно сделать следующие выводы:
1. Влажность колеблется в пределах 40-60 %, что ближе к результатам исследования Мухаметовой С.В. и Таланцева В.И (в среднем 34,6%).
2. Зольность составляет у разных видов 0,2-24 %. Среднее значение в исследованиях Мухаметовой С.В. и Таланцева В.И - 2.8 %.
3. Содержание витамина P в некоторых источниках составляет в среднем 2-4 %. По данным наших исследований содержание витамина Р находится в пределах 1,6-5%.
4. Содержание В-каротина в ходе наших опытов получилось 0,005¬0,02 мг/100мл, а в статье В.Н. Сорокопудова С.А. Бакшутова, Н.И. Мячиковой и И.А. Навальнева содержание каротиноидов составляет 4,98±1,75 мг/ 100 г, но это содержание каротиноида лютеина, поэтому данные значительно отличаются.
5. О содержании яблочной кислоты в литературных источниках информации не было найдено, но по нашим данным содержание яблочной кислоты составляет 0,3-6%.
6. Согласно данным, полученным в Поволжском государственном технологическом университете, содержание аскорбиновой кислоты колеблется на уровне 65-80 мг%, в наших опытах этот показатель принимает значение 2,3-2,9 %.
7. По результатам опытов на содержание сердечных гликозидов, можно сделать вывод, что метод хроматографии подходит для этой цели и его можно использовать в дальнейших исследованиях.
Большие отклонения результатов возможны в результате случайных и систематических погрешностей, связанными с методами проведения анализа, неисправностями и недостатками инструментов, с помощью которых проводилось исследование. Из-за небольшого количества плодов, взятых для исследования, невозможно было повторно провести опыты и устранить погрешности.
Возможно также, что полученные результаты не являются отклонениями, а характерны для плодов данного вида.
На основании работы можно сделать вывод, что плоды боярышника характеризуются большим содержанием полезных веществ, которые могли бы применяться в медицине, в частности в лекарственных препаратах. Наибольшее содержание витамина P наблюдается в плодах вида боярышник Алтайский и Мягковатый. 0 -каротина больше в боярышнике Алтайском, Крупноколючковом и Чёрном. А яблочной и аскорбиновой кислоты содержится больше в боярышнике Крупноколючковом и Мягковатом. Поэтому данные виды наиболее подходят для использования в медицинских целях.
Как мы видим, исследование химического состава плодов боярышника представляет собой огромную базу для научно-исследовательской работы со школьниками в рамках элективного курса по физиологии растений.