§ 40. Игра цветов, или Пигменты в нашей жизни

Естествознание, 5 класс. Учебник: Верховцева Л. А. и др. (Алматыкітап баспасы, 2023). Глава 4: Процессы в живой и неживой природе. Страницы 44–48.

Чему научишься

• Объяснять, что такое пигменты и почему растения бывают разного цвета.
• Узнавать главные группы пигментов: хлорофиллы, каротиноиды, антоцианы, флавоны.
• Получать вытяжку пигментов из листа и разделять их на бумаге.
• Объяснять, почему осенью листья желтеют и краснеют.

Разминка

Ответь в уме, потом открой ответ.

• Какой пигмент делает лист зелёным? Хлорофилл.
• Где он находится? В хлоропластах клеток листа.
• Что нужно для образования хлорофилла? Свет.
• Какие бывают времена года и как меняется дерево? Весной распускаются почки, летом крона густая и зелёная, осенью листья желтеют и опадают, зимой ветки голые.

Разбираемся

Откуда у природы столько красок

Цветущий луг весной в горах Алатау, оранжевые абрикосы, красные яблоки «апорт», фиолетовые сливы. Природа раскрашена ярче любого альбома. Эти краски — особые красящие вещества, пигменты. В растениях их известно около 2 тысяч.

📌 Пигменты — органические вещества, которые есть в клетках растений и окрашивают их.

Почему предмет имеет цвет

Белый солнечный свет — это смесь всех цветов радуги. Предмет часть лучей поглощает, а часть отражает. Мы видим как раз отражённые лучи.

• Отражает все лучи — предмет белый.
• Поглощает все лучи — предмет чёрный.
• Поглощает только часть — предмет цветной. Хлорофилл, например, поглощает красные и синие лучи, а зелёные отражает. Поэтому лист зелёный.

💡 Летом в белой футболке прохладнее, чем в чёрной. Белая ткань отражает свет, а чёрная его поглощает и нагревается.

Четыре главные «краски» растений

🌟 Каротиноиды получили имя от моркови: по-латыни морковь — carota. А из каротина в нашем организме получается витамин A, нужный для зрения.

Почему осенью листья желтеют

Летом в листе есть и зелёный хлорофилл, и жёлтые каротиноиды. Но хлорофилла гораздо больше — он «закрашивает» жёлтый цвет. Осенью дерево готовится к зиме: воды в листья поступает меньше, хлорофилл разрушается и новый не образуется. Зелёный исчезает — и проступает жёлтый, который был там всё время.

Хлорофилл быстрее разрушается на солнце. Поэтому в сухую ясную осень листья желтеют быстро, а в дождливую долго остаются зелёными.

⚠️ Частая ошибка. «Осенью листья красят в жёлтый новыми красками». Жёлтые каротиноиды были в листе с весны, их просто прятал хлорофилл. А вот красные антоцианы у многих деревьев действительно образуются осенью заново.

Проверь, как понял

Проверь себя

• Что такое пигменты? Органические вещества, которые окрашивают клетки и ткани растений.
• От чего зависит цвет вещества? От того, какие лучи света оно поглощает, а какие отражает.
• Какие пигменты есть в зелёном листе? Зелёный хлорофилл и жёлтые каротиноиды.

Решаем упражнения

№ 1

Какое вещество окрашивает растения в разные цвета?

Решение. Растения окрашивают пигменты: хлорофиллы — в зелёный, каротиноиды — в жёлтый и оранжевый, антоцианы — в красный, синий и фиолетовый, флавоны — в жёлтый.

Ответ: пигменты.

№ 2

Приведи примеры фруктов и овощей и определи, какой пигмент в них преобладает.

Как думать. Смотри на цвет: зелёный — хлорофилл, оранжевый — каротиноиды, красно-фиолетовый — антоцианы. Красный помидор — исключение: там ликопин, родственник каротиноидов.

Решение.

• Огурец, зелёный лук, петрушка, капуста — хлорофилл.
• Морковь, тыква, абрикос, облепиха, хурма — каротиноиды.
• Помидор, арбуз — ликопин (из группы каротиноидов).
• Слива, вишня, ежевика, виноград, фиолетовая капуста — антоцианы.
• Луковая шелуха, жёлтый перец, лимонная кожура — флавоны и каротиноиды.

Ответ: примеры выше.

№ 3

Почему осенью листья меняют окраску?

Решение. Пример ответа.

1. Осенью холоднее, дни короче, воды в листья поступает меньше.
2. Хлорофилл разрушается, а новый не образуется.
3. Становятся видны жёлтые каротиноиды, которые раньше прятал хлорофилл.
4. В листьях некоторых деревьев образуются красные антоцианы.

Ответ: хлорофилл разрушается, и проявляются другие пигменты.

№ 4

(задание без номера в учебнике: «Работа в паре») Рассмотри коллаж с деревом в разные времена года. Назови времена года и их признаки.

Как думать. На картинке одно дерево, разрезанное на четыре части. Иди слева направо и смотри на крону, траву, воду и небо.

Решение.

• Весна (слева): ветки ещё почти голые, с коричневыми почками; трава молодая, с жёлтыми цветами.
• Лето: густая ярко-зелёная крона, сочная трава.
• Зима: голые ветки в снегу, холодный синий свет, ручей подо льдом и снегом.
• Осень (справа): крона красная, трава жёлтая, сухая; небо в тучах.

Ответ: весна, лето, зима, осень; цвет кроны меняется из-за пигментов.

№ 5

(задание без номера в учебнике: «Вспомни») Приведи примеры растений, в которых преобладают те или иные пигменты. Используй схему: хлорофилл, антоцианы, флавоны и флавонолы, каротиноиды.

Решение.

• Хлорофилл — трава, листья деревьев, укроп, салат.
• Антоцианы — красные листья клёна осенью, краснокочанная капуста, слива, фиалки.
• Флавоны и флавонолы — жёлтые цветки, луковая шелуха.
• Каротиноиды — морковь, тыква, календула, облепиха.

Ответ: примеры выше.

№ 6

(задание без номера в учебнике: «Определи пигменты») На фото — корзина зелени, сливы и морковь со стаканом морковного сока. Какие пигменты в них?

Решение. Укроп и петрушка в корзине — хлорофилл. Тёмно-фиолетовые сливы — антоцианы. Морковь и оранжевый сок — каротиноиды.

Ответ: зелень — хлорофилл; сливы — антоцианы; морковь и сок — каротиноиды.

№ 7

(задание без номера в учебнике: «Опыт») Получи спиртовую вытяжку пигментов из листьев комнатного растения и раздели пигменты на фильтровальной бумаге. Сделай вывод: какие пигменты есть в листе и какие преобладают? Что будет с окраской, если хлорофилла станет меньше?

🧪 Опыт. Понадобятся: листья теневыносливых комнатных растений, 10–20 мл этилового спирта, мел на кончике ножа, фарфоровая ступка с пестиком, фильтровальная бумага, пробирка или колба, стеклянная палочка.

⚠️ Спирт легко загорается: рядом не должно быть огня, свечей, плиты. Не нюхай спирт близко и не пробуй на вкус. Работай в проветриваемом классе, ступку держи крепко, с фарфором осторожно.

Как думать. Пигменты по-разному «бегут» по бумаге вместе со спиртом. Поэтому из одной зелёной капли получаются кольца разных цветов.

Решение. На бумаге видно два кольца: зелёное в центре и жёлтое по краю. Значит, в листе есть минимум два пигмента: хлорофилл и каротиноиды. Зелёное кольцо шире и ярче — хлорофилла больше. Если хлорофилла станет меньше, станет заметен жёлтый цвет и лист пожелтеет — как осенью.

👨‍👩‍👧 Родителю. Дома этот опыт можно сделать только вместе: возьмите аптечный спирт, несколько листьев шпината или петрушки, кружку и ложку вместо ступки, полоску бумажной салфетки или кофейного фильтра. Опустите край полоски в зелёную вытяжку на 1 см — через 10–20 минут поднимутся зелёная и жёлтая полосы. Огня рядом быть не должно.

Ответ: в листе есть хлорофилл (его больше) и каротиноиды; если хлорофилла станет меньше, лист пожелтеет.

№ 8

(задание без номера в учебнике: «Подумай») Почему осенью одни листья жёлтые, а другие красные?

Как думать. Вспомни: какой пигмент жёлтый, а какой — красный? Какой был в листе всегда, а какой появляется осенью?

Решение. Пример ответа. Жёлтые листья (берёза, тополь) становятся такими, когда разрушается хлорофилл и видны каротиноиды. Красные листья (клён, рябина, черёмуха) — это антоцианы. У этих деревьев осенью в листьях накапливаются сахара, и на холоде при солнце из них образуются красные антоцианы. Поэтому в солнечную прохладную осень красных листьев особенно много.

Ответ: жёлтый цвет дают каротиноиды, красный — антоцианы; у разных деревьев разные пигменты.

№ 9

(задание без номера в учебнике: «Филворд») Найди в таблице из букв как можно больше слов с урока.

Как думать. Ищи названия пигментов — они длинные и заметные.

Решение.

1. КАРАТИНОИДЫ — первая строка (так в учебнике; правильно — каротиноиды).
2. ПИГМЕНТЫ — четвёртая строка.
3. ФЛАВОНОЛЫ — шестая строка.
4. ХЛОРОФИЛЛ — восьмая строка.
5. ФЛАВОНЫ — девятая строка.
6. АНТОЦИАНЫ — второй столбец сверху вниз. Бонус — слова с прошлых уроков: ЛУПА (третья строка), ГАЛИЛЕЙ (первый столбец).

Ответ: каротиноиды, пигменты, флавонолы, хлорофилл, флавоны, антоцианы (+ лупа, Галилей).

№ 10

(задание без номера в учебнике: «Подготовь буклет») Сделай буклет о фруктах и овощах, которые полезно есть регулярно для здоровья, и представь его в классе.

Как думать. Яркий цвет овощей — это пигменты. Они помогают организму бороться с инфекциями, дают витамины. Сделай буклет «Тарелка-радуга».

Решение. План буклета:

1. Обложка: название «Ешь радугу!» и рисунок тарелки с цветными овощами.
2. Пять разделов по цветам: зелёный, жёлтый, оранжевый, красный, фиолетовый — по 2–3 продукта и чем полезны.
3. Совет дня: «Каждый день — продукты хотя бы трёх цветов».
4. Где брать информацию: учебник, детские энциклопедии, сайты о здоровом питании (данные проверь со взрослым).

Пример текста: Чем ярче овощи и фрукты, тем больше в них пигментов. Оранжевая морковь и тыква дают каротин, из него получается витамин A для зрения. Красные помидоры и арбуз содержат ликопин. Фиолетовые сливы, вишня и смородина богаты антоцианами. Зелёный укроп, шпинат и огурцы — это хлорофилл и витамины. Ешь каждый день овощи и фрукты разных цветов — и будешь бодрым и здоровым.

Ответ: буклет по плану.

№ 11

(задание без номера в учебнике: «Самооценка „Лестница успеха“») Выбери человечка на нижней, средней или верхней ступеньке. Что нужно повторить дома?

Решение. Верхняя ступенька — если ты без подсказки объяснишь, почему осенью лист желтеет, и назовёшь 4 группы пигментов с примерами. Средняя — если путаешь, какой пигмент какого цвета: повтори таблицу. Нижняя — перечитай «Разбираемся» и пройди мини-тест ещё раз.

Ответ: у каждого свой.

Шпаргалка

• Цвет = те лучи, которые вещество отражает.
• В листе есть хлорофилл и каротиноиды; хлорофилла больше.
• Осенью хлорофилл разрушается — проступает жёлтый.
• Красные осенние листья — это антоцианы.
• Яркие овощи и фрукты полезны: в них много пигментов и витаминов.

Мини-тест