Программа «Одаренные дети» Исследовательский проект: от теории к практике Бурятский научный центр Сибирского отделения ран

Вид материалаПрограмма

Содержание


Балдаев Сергей
Разнообразие листовых пластинок у растений
Кисломолочные продукты
Домовой гриб и способы борьбы с ним
Влияние ингибирующих веществ на развитие молочнокислых бактерий
Гидрохимические исследования минеральных источников
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Влияние стимуляторов на рост растений


^ Балдаев Сергей

МОУ «Гимназия №33», 8 «а» класс, г. Улан-Удэ

научный руководитель Тюрюханова Н.В.


Актуальность данной работы заключается в том, что результаты исследований могут быть применены в сельском хозяйстве для увеличения количества производных продуктов.

В 2003 г. Нобелевскую премию по химии получили американцы Питер Агр «За открытие водных каналов» и Родерик МакКиннон - за «Изучение структуры и механизма действия ионных каналов». Эти работы позволили выявить подробности вод­но-солевого обмена через клеточные мембраны. Через стенки клетки, мембраны, происхо­дит непрерывный процесс переноса молекул воды и ионов. Предполагали, что для этого переноса в клетке имеются специальные каналы. Однако только в 1988 г. Питер Агр сумел выделить в мембранах белки, образующиеся каналы, по которым протекают только моле­кулы воды, но не другие частицы, например, ионы.

После проведения анализа литературы было выявлено, что фосфоробактерины не приспособлены для условий РБ ( не переносят холода и засушливой погоды), в основном применимы в средней полосе России.

Гетероауксины и вермикомпост не стоят на активном производстве и поэтому не актуальны для исследований. Следовательно, объектами исследования были выбраны: омагниченная вода и Байкал ЭМ-1.

В ходе проведенных исследований изучено влияние омагниченной воды на набухаемость семян гороха и рост растений. По результатам проведенных исследований отмечено, что воздушно сухие семена гороха «поглощают» («всасывают») в 1,5-1,7 раза больше омагниченную воду, чем обычную дистиллирован­ную воду. Омагниченная вода, впитавшаяся в семена гороха быстрее и в большем количестве по сравнению с объемом обычной дистиллированной воды, ока­зывает стимулирующее влияние на развитие корней и рост стебля и листьев растений. Полученные результаты объясняются тем, что омагниченная вода обладает особыми свойствами и может ускорять сложные процессы, стимулируя биологический синтез. Вода, подвергнутая магнитному воздействию, вероятно, приобретает особую структуру на уровне взаимодействия однородных молекул: упорядочивается построение молекул воды - из хаотичного состояния переходит в структурно-цепную форму, которая позволяет более свободно проходить через белковые водные каналы внешней оболочки и внутренних мембран семян гороха. Таким образом, в ходе эксперимента было установлено, что омагниченную воду можно использовать для сельскохозяйственных работ на этапе обработки семян гороха с целью повышения урожайности.

При исследовании влияния препарата Байкал ЭМ-1 на рост растений гороха было отмечено, что скорость набухания семян в опытной серии была значительно выше. Дальнейшее изучение семян гороха на этапе проращивания и всхожести находится на стадии проработки и в связи с тем, что проведение эксперимента требует достаточно большого отрезка времени, полученные результаты будут представлены позже.


^ Разнообразие листовых пластинок у растений

Уварова Алена

МОУ «Гимназия №33», 9 «а» класс, г. Улан-Удэ

научный руководитель Тюрюханова Н.В.


Человек издавна пользовался растениями. Они доставляли ему дрова для костров; служили материалом для постройки жилищ. Из растений человек изготовлял рыболовную снасть и орудия для охоты. В современном мире растения служат элементом декора, с одной стороны, с другой – выполняют параллельно и ряд других, более важных функций: очищают воздушное пространство помещений, занимаются аэрофитотерапией и ароматерапией. Существует даже специальное понятие – «фитодизайн», на основании которого помещения украшаются растениями.

Поэтому актуально узнать какими свойствами обладают эти растения, как им живется в условиях постоянного шума, в некоторых местах – небольшой запыленности, где – то излишней сухости. Чтобы разобраться с этим, необходимо изучить листовые пластинки растений, с помощью которых мы сможем определить интенсивность их жизнедеятельности. Одни из самых важных процессов жизнедеятельности - дыхание и транспирация.

Лист – вегетативный орган растений. Лист имеет сложное строение и состоит из пластинки, черешка основания, прилистников.

Основная функция листьев в растении - фотосинтез (синтез органических веществ: углеводов (сахаров) из углекислого газа и воды при использовании солнечного света). Листья снабжают все растение органическими питательными веществами. Чтобы эффективно поглощать солнечную энергию, листья на растении обычно располагаются так, чтобы не перекрывать и не затенять друг друга, в порядке листовой мозаики.

Сверху лист равномерно покрыт одним слоем прозрачных округлых клеточек - эпидермисом. Он защищает внутренние ткани от высыхания и повреждений. Но для того, чтобы могла испаряться вода – процесс транспирации, а также происходил газообмен – процесс дыхания, в эпидермисе существуют отверстия, образованные двумя устьичными клетками. Эти отверстия называются ссылка скрыта. Обычно большая часть их у наземных растений расположена с нижней стороны листа. В состав устьичного аппарата входят две замыкающие клетки (собственно устьица), побочные, или околоустьичные клетки, а также подъустьичная полость. Замыкающие клетки содержат хлоропласты. Между ними располагается межклетник – устьичная щель. Устьичная щель может расширяться и сужаться, регулируя транспирацию и газообмен.

В своей работе мы рассматриваем популярные в нашей гимназии и среди населения растения: три представителя цветковых: маранта, спатифиллюм и зебрина, а также одного представителя папоротникообразных – папоротник комнатный.

Поверхности выбранных растений мы изучили с помощью сканирующего зондового микроскопа. Во время эксперимента мы определили, что на площадях одинакового размера просканированных образцов были видны устьица разного размера, расположенные в разной частоте. Анализ результата эксперимента показал, что наибольшее количество устьиц - у папоротника (самая большая устьица 4,58мкм, самая маленькая устьица 1,64 мкм, расстояние между устьицами - 3,50мкм) и мы это связываем с историческими местами его обитания – заболоченными участками поверхности земли, где очень влажно, но не жарко и процессы транспирации протекают интенсивно. Самые большие устьица у маранты (самая маленькая устьица - 2,02мкм, самая большая устьица - 5,3мкм, расстояние между устьицами - 126мкм), эта особенность строения также связана с местом происхождения этого вида растений – влажными тропическими лесами Южной Америки – высокой влажностью и высокой температурой воздуха. Самые маленькие устьица - у спатифиллюма (самая маленькая устьица 1,06 мкм, самая большая устьица 2,58мкм расстояние между устьицами 3,5мкм), что говорит о экономичных процессах транспирации.

Наша работа не закончена, она будет продолжена в следующих направлениях: изучение количества, размеров и расположения устьиц на листовых пластинках в разное время суток и года, сравнение устьиц цветковых и хвойных растений.


^ Кисломолочные продукты


Гущина Кристина

МОУ «Гимназия №33», 9 «а» класс, г. Улан-Удэ

научный руководитель Тюрюханова Н.В.


Научные подходы к оздоровлению организма человека, к его активной жизнедеятельности, основанные на массовом использовании кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами, являются новым перспективным направлением в медицине. По данным японских исследователей, использование молочнокислых бактерий и бифидобактерий в составе пробиотических препаратов и в продуктах питания уже в начале XXI века наполовину вытеснит существующий рынок химических лекарственных препаратов и тем самым даст возможность решить проблему сохранения микрофлоры человека. Благодаря лечебным и диетическим свойствам молочнокислые продукты широко используют в питании людей и кормлении животных. Они быстрее усваиваются организмом и не требуют той обработки пищеварительными соками, которой подвергается молоко (например, молоко через час после потребления усваивается на 32 %, а молочнокислые продукты на 91 %). Диетические и лечебные свойства молочнокислых продуктов обусловлены наличием в них молочной кислоты, большого количества живых молочнокислых бактерий, а также наличием антибиотических веществ, обладающих обеззараживающим и бактерицидным действием на гнилостную и болезнетворную микрофлору кишечника. Лечебными свойствами обладают только так называемые «живые» кисломолочные продукты, сквашенные закваской с использованием соответствующих микроорганизмов.

Молочнокислое брожение, превращение молочного сахара в молочную кислоту происходит под действием молочных бактерий. И.И. Мечников выделил из молочных продуктов бактерии одной из таких бактерии является болгарская палочка. Другая бактерия с похожими свойствами – это ацидофильная палочка (Bact acidophilum), которая является постоянным обитателем кишечника. Выделяют ее из кишечника грудного ребенка. Ацидофильная палочка более устойчива к воздействию щелочей, поэтому приживается и размножается в условиях щелочной среды кишечника. В кисломолочных продуктах содержаться следующие антибиотики: низин, лактолин, диплококцин, стрептоцин.

В ходе эксперимента я научилась работать на nanoenducatore. Для проведения эксперимента мы выбрали йогурт, сметану и кефир – наиболее востребованные кисломолочные продукты. Приготовили образцы, кисломолочные продукты можно получить двумя способами: в результате молочнокислого брожения и при смешанном брожении молочнокислом и спиртовом. Представители первого – простокваша и ряженка. Представители второго кефир.

Следующим этапом была подготовка образцов на металлической подложке, были нанесены мазки продуктов и через 24 часа образцы были просканированы зондовым микроскопом, в результате получения поверхности образцов, мы сравнили их плотность и состав. Анализ образца № 1 показал, что его плотность больше, чем у кефира и сметаны. Анализ образца № 2 показал, что его плотность меньше, чем у йогурта и сметаны. И конечно же проведенный анализ показал, что у сметаны плотность средняя между йогуртом и кефиром. Сравнив результаты анализа образцов, мы сделали вывод, что самая большая плотность у йогурта.


^ Домовой гриб и способы борьбы с ним

Николаевская Ирина

МОУ «Гимназия №33», 8 «б» класс, г. Улан-Удэ

научный руководитель Тюрюханова Н.В.


Древесина широко применяется в различных областях народного хозяйства, но она часто поражается домовыми грибами, которые вызывают преждевременное гниение и разрушение её. Они сокращают срок службы деревянных конструкций и тем самым причиняют народному хозяйству нашей страны огромные убытки. Сопоставление признаков, характеристик, особенностей представляют собой особый исследовательский интерес. Одна из проблем волнующих исследователей это проблема уничтожения домового гриба. До сих пор никто не нашел точного ответа на вопросы: «Как же уничтожить домовой гриб?» Почему разрушитель выбирает для поселения частные дома? Ну и конечно многих интересует разнообразие домовых грибов.

В процессе исследования были изучены работы Г.Л. Гартига, О.И. Кочуры, В.В. Миллера и Е.И. Мейера, профессора Сорокина.

В процессе работы с научными работами других ученых были выявлены особенности домового гриба, распространение, разнообразие, строение, распределение грибов по способу питания, условия способствующие появлению домового гриба, основные виды и методы борьбы с домовыми грибами.

Домовые грибы, как и все грибы, встречающиеся в природе, имеют своеобразное строение: налеты, шнуры, плодовые тела, гименофор. Их плодовые тела состоят из очень тонких грибных нитей называемых гифами. Грибные нити или гифы при наличии подходящих условий проникают в древесину, ветвятся и постепенно разрастаются в мицелий.

Известно около 70 видов домовых грибов. Наиболее распространены и вредоносны настоящий, плёнчатый, пластинчатый, или шахтный, и белые домовые грибы. При благоприятных условиях они могут в течение 1—2 лет полностью разрушить поражённые конструкции зданий. По характеру изменения структуры древесины различают 4 вида гнили: Пластинчатая, ямчатая, призматическая и порошкообразная. Распределяют грибы по способам питания: плесневые грибы, древоокрашивающие грибы целлюлозоразрушающие и лигнинразрушающие грибы. По биологическим особенностям дереворазрушающие грибы разделяют обычно на три группы; К первой группе относятся грибы – возбудители гнили растущих деревьев. Вторая группа грибов вызывает складские гнили. К третьей группе относятся домовые грибы.

Для развития домовых грибов имеет большое значение наличие соответствующей температуры, влажности древесины и воздуха, а также определённой реакции среды. Домовые грибы разрушают мёртвую древесину. Степень разрушительной активности их различна в зависимости от вида. Настоящий домовый, а иногда и белый домовый гриб при благоприятных условиях способен разрушить древесину междуэтажных перекрытий примерно в течение одного года. Шахтный гриб обладает такой же разрушительной силой, но в жилых и общественных зданиях встречается значительно реже из-за отсутствия благоприятных для его развития условий. Белый домовый гриб Febroporia vailantii встречается в подвалах и перекрытиях чаще, чем белый домовый гриб Coriolus vaporarius. Такого же мнения придерживался и А.С. Бондарцев. Споры настоящего домового гриба очень легкие. В 1 м3 воздуха в зараженном помещении насчитывается до 2,5 млн. спор. Они переносятся даже небольшим движением воздуха; в воздухе любого города или поселка почти всегда имеются споры настоящего домового гриба. Споры можно случайно перенести на обуви и одежде людей. Особенно опасны зараженные грибом доски и прочие гнилые остатки древесины, которые при ремонте нередко бросают во двор или даже приносят как топливо в незараженные дома. Для истребления уже появившегося домового гриба предлагалось и предлагается немало средств; но, к сожалению, ни одно из них не может считаться радикальным.

Гриб боится света и сухости. Поэтому сухие доски – залог того, что на них ничего не вырастет. Ну и сквозняки всегда были полезны для профилактики против таких проблем. Чаще всего гриб развивается в тёмных, душных и влажных погребах и подвалах, у основания балок, на нижней поверхности досок пола, непосредственно покоящегося на влажной почве.

В результате опытов было выявлено, что домовой гриб очень тяжело уничтожить, но все-таки экспериментировать можно. Эта работа вызвала у меня большой интерес. Проведенное исследование позволило обозначит проблемы, которые требуют дальнейшего изучения. Среди них: 1) изучение свойств домового гриба 2) рассмотрение других видов домовых грибов 3) Выживаемость в лесной среде обитания 4) что влияет на средства по уничтожению древоразрушающего гриба и др.


^ Влияние ингибирующих веществ на развитие молочнокислых бактерий


Дашицыренов Палам

МОУ «Гимназия №33», 10 «в» класс, г. Улан-Удэ

научный руководитель Аюшеева О.С.


Кисломолочные продукты – это группа молочных продуктов, которые вырабатываются из молока или его производных путем сквашивания различными заквасками.

Кисломолочные напитки вырабатывают из цельного натурального молока, нормализованного по содержанию жира. При изготовлении кисломолочных напитков очень важно, чтобы молоко было нормальным по содержанию сухих веществ. Сборное молоко, поступающее на молокозаводы, часто имеет примесь анормального молока до 6-15% и более. Анормальное молоко менее термоустойчиво, плохо свертывается сычужным ферментом, в нем плохо развиваются производственные молочнокислые бактерии. Сгустки из такого молока имеют повышенную вязкость, меньшую плотность и хуже отделяют сыворотку.

Скорость сквашивания молока зависит от чистоты и нормализованности используемого сырья. Поэтому для достижения быстрого сквашивания и развития молочнокислых бактерий нужно исследовать молоко на анормальность.

В процессе исследования были изучены работы Молокеева А.В., Криницина Э.В., Ильина Р.М., Красникова Л.В., Кострова И.Е. и других.

Проведенное исследование опирается на проведение анализов молока на ингибирующие вещества, сквашивания молока с ингибирующими веществами и без.

В процессе исследований и анализов мне удалось выявить, что присутствие ингибирующих веществ в молоке нежелательно потому, что они вызывают нарушения в развитии молочно – кислых бактерий.

При проведении анализа на ингибирующие вещества в исследуемом молоке и в контрольной пробе ингибирующих веществ не было выявлено.

После проведения наблюдения за сквашиванием молока: а) с ингибиторами (перекись водорода и пенициллин); б) без ингибиторов, я пришел к выводу, что через 12,24,48 часов сквашивание молока без ингибиторов (перекись водорода и пенициллин) проходит быстрее, чем с пенициллином и перекисью водорода 0,03%. В контрольной пробе сгусток появляется через 6 часов.

Присутствие ингибирующих веществ в молоке нежелательно потому, что они вызывают нарушения в развитии молочно – кислых бактерий, используемых в производстве. Исходя из этого, нами было изучено действие разбавленных растворов антибиотика пенициллина, пероксида водорода на культуру МКБ - Streptococcus Lactis.

Наличие пенициллина в концентрации 0,0249 ЕД./мл вызывает нарушение молочнокислого брожения. Несмотря на то что сгусток имеет характер такой же, как в контроле, и образуется через 12 часов после заквашивания. И хотя бактериостатическую концентрацию пенициллина визуально установить не удается, но при определении общей кислотности сразу можно отметить значительное различие. Наблюдалось отклонение рН по сравнению с контролем. Через 48 часов рН понизилось до 4,2. Тогда как значение рН в контроле 3,8. Наибольшее подавляющее действие оказывала концентрация 0,0498 ЕД./мл. Концентрация пенициллина 0,0995ЕД./мл и более полностью угнетает рост и развитие культуры. При микроскопировании было установлено, что клетки изменились морфологически. Они приобрели вид тонких запутанных нитей. Размеры клеток увеличились. Влияние раствора пероксида водорода наблюдали визуально через 12, 24, 48часов по характеру сгустка. Через 12 часов наблюдали ровный плотный сгусток, почти не отличающийся от контроля. Через 24 часа наблюдается слабый сгусток, в контроле – ровный плотный. Через 48 часов выделяется большое количество сыворотки, а в контроле – ровный сгусток с сывороткой.

Таким образом, в ходе исследования мы установили, что определенные концентрации ингибирующих веществ отрицательно влияют на рост и развитие молочнокислых бактерий


^ Гидрохимические исследования минеральных источников

Восточных Саян

Салихов Роман

МОУ «Гимназия №33»,10 «а» класс, г. Улан-Удэ

научный руководитель Баторова Г.Н.


Миллионы людей пользуются минеральной водой для утоления жажды, избавления от болезней и укрепления здоровья. В чем же секрет целебных вод? Чудесные свойства струй, бьющих из-под земли, были полны загадок и тайн. Первые попытки объяснить механизм лечебного действия минеральных вод предпринял в I веке н. э. греческий врач Архигенес. Он впервые высказал мнение, что сила минеральной воды — в ее составе. Изучение состава минеральной воды открыло несколько факторов, отличающих ее от пресной и обеспечивающих лечебный эффект.

Целью данной работы было провести экологическое исследование минеральных источников Окинского района и их описание.

Магические чары воды и огня завораживают нас, заставляя смотреть на них без устали. Вода и огонь обладают огромной необузданной силой, соперничая между собой масштабами наносимых разрушений. Плодами их союза и становятся термальные и минеральные источники. Чаще всего это происходит там, где когда-то протекала или продолжает протекать бурная вулканическая деятельность.

Окинский район республики Бурятия богат ценнейшими минеральными источниками и озерами, вода и грязь которых по своим лечебным свойствам ничуть не уступает всемирно известным курортам, а в ряде случаев даже превосходит их.

В месте, где располагаются минеральные источники Хойто-Гол, местные власти построили несколько деревянных домиков. В этом оздоровительном оазисе, окруженном со всех сторон тайгой, лечатся и отдыхают местные жители. Сами источники легко обнаружить по резкому запаху сероводорода. Из десятка неглубоких скальных углублений, обнесенных деревянными срубами, непрерывным потоком течет минеральная вода. Температура воды - от 29° до 33°С.

Источники помогают избавиться от многих кожных аллергических заболеваний, а также заболеваний, связанных с болезнями опорно-двигательного аппарата.

Жойган - это более 30 минеральных источников, выходящих на поверхность в верхнем течении реки Аржан-Хем. Знакомство с Жойганом начинают обычно с главного источника. На деревянной крышке, закрывающей небольшое углубление, откуда бьет струя слегка газированной минеральной воды главного источника, вырезана стилизованная свастика - знак Солнца.

С первой экскурсии трудно запомнить предназначение того или иного источника. Поэтому лучше зарисовать их местонахождение, сопроводив составленную карту пометками о том, для каких целей они используются. Местные жители - называют их просто: "для печени", "для сердца", "для почек", "для легких" и т.д. Судя по всему, эти минеральные источники Жойгана используют для лечения и оздоровления всего организма. Здесь есть минеральная вода, которую употребляют при повышенной и пониженной кислотности желудка, пониженном и повышенном артериальном давлении, при головных болях и т.д. Есть даже "глазной" источник, где капающая со скал вода, по утверждению местных жителей, помогает им сохранять остроту зрения до глубокой старости.

Жойган прекрасен еще и тем, что оздоровление и лечение здесь можно чередовать с активным отдыхом. Всего 2,5 часа уходит на то, чтоб подняться на одноименную гору, откуда прекрасно окружающие этот источник хребты. Можно также совершить путешествие с восхождением на пик Топографов (3041 м).

Для оформления паспорта на минеральный источник для использования их лечебных факторов и рекреационных ресурсов необходимо знать его химический состав. Поэтому мы определили несколько основных химических параметров.


МАТЕРИАЛЫ СЕМИНАРА-ТРЕНИНГА

«ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ: ОТ ТЕОРИИ К ПРАКТИКЕ»

2010-2011 г.


Выпуск 2


Компьютерная верстка


Е.Ю. Петряева


Издательство «БАРИС»

г. Улан-Удэ