Úžasné rostliny

1. Úkol

1.1. Základní úkoly

1.1.1        Pozoruj růst kořenů jednoděložných a dvouděložných rostlin (pšenice x ředkvička)

1.1.2        Pozoruj, jak se pohybuje voda v rostlině.

1.1.3        Porovnej svrchní a spodní pokožku listu.

1.1.4        Zjisti, zda rostliny ztrácejí vodu?

1.1.5        Pozoruj trichomy různých rostlin

1.1.6        Pozoruj stavbu květu.

1.1.7        Roztřiď plody na suché a dužnaté

1.1.8        Sleduj rozšiřování semen do okolí.

1.1.9        Dokaž úsloví: Stromy nad zlato

2. Časová dotace

2.1. Časová dotace

3 týdny na přípravu; pozorování a zápis – 1 vyučovací hodina (45 min)

pozorování pohybu vody v rostlině: 1 vyučovací hodina, případně ještě pozorování za dva dny (15 min)

porovnání svrchní a spodní pokožky listu: 30 min

ztráta vody rostlinou: příprava jeden den 10 min, pozorování druhý den 10 min

trichomy: 1 vyučovací hodina

stavba květu: 1 vyučovací hodina

plody: 1 vyučovací hodina

semena: vycházka + rozbor – 1 vyučovací hodina

stromy nad zlato: 4 hodiny (vhodné zařadit jako projektový den)

3. Pomůcky a materiál

3.1       Pozorujte růst kořenů jednoděložných a dvouděložných rostlin.

Šest větších květináčů, popř. truhlíků, semínka pšenice a ředkvičky, půdní substrát, voda, lupa, papír, tužka.

3.2       Pozorujte, jak se pohybuje voda v rostlině.

Mrkev, bílý karafiát, vyšší sklenice, inkoust, voda, nůž, papír a tužka.

3.3       Porovnejte svrchní a spodní pokožku listu.

List rostliny, bezbarvý lak na nehty, pinzeta, 2 podložní sklíčka, mikroskop, papír a tužka – pro každého žáka zvlášť nebo do dvojice.

3.4       Zjistěte, zda rostliny ztrácejí vodu.

Větší list s dlouhým řapíkem, 4 sklenice, karton, voda, nůžky, papír a tužka

3.5       Pozorujte trichomy různých rostlin.

Mikroskop, žiletka nebo skalpel, podložní a krycí sklíčka, preparační jehla, kapátko, pinzeta, listy rostlin – kopřiva, hlošina, pelargónie.

3.6       Pozorujte stavbu květu.

Květ tulipánu a prvosenky (popř. dalších modelových květin – viz pracovní postup), skalpel nebo žiletka, preparační jehla, podložka (preparační miska), mikroskop, lupa, podložní a krycí sklíčko, kapátko, papír a tužka.

3.7       Roztřiďte plody na suché a dužnaté.

Jablko, rajče, meruňka, lusk hrachu, makovice, nažka slunečnice, lískový oříšek (popř. další modelové plody – viz pracovní postup), nůž, podložka (preparační miska).

3.8       Sledujte rozšiřování semen do okolí.

Vlněný návlek, klíč k určování, lupa, papír a tužka.

3.9       Dokažte úsloví: Stromy nad zlato.

Velký arch papíru, tužka, nůžky, lupa, papíry A4, voskovka nebo uhel, modelína, voda, kbelík, sádra, klíč k určování stromů, kalkulačka, zkumavka, kleště, kahan (nebo svíčka), sirky, fotoaparát, metr (navinovací), igelitový sáček, provázek, teploměr (venkovní – digitální).

4. Hlavní a dílčí cíle

4.1       Základní cíle

4.1.1        Uvědomit si důležitý význam rostlin na Zemi – produkce biomasy v potravních řetězcích, produkce kyslíku.

4.1.2        Pochopit základní děje v rostlině (transpirační proud, fotosyntéza).

4.1.3        Vysvětlit, k čemu slouží rostlině listy, rozlišit svrchní a spodní stranu.

4.1.4        Rozlišit jednoděložnou a dvouděložnou rostlinu podle kořenů a stavby květu.

4.1.5        Rozlišit suché a dužnaté plody, znát způsoby rozšiřování semen do okolí.

4.1.6        Objasnit, co jsou trichomy a k čemu rostlinám slouží.

4.2       Vedlejší cíle

4.2.1        Vysvětlit důležitost stromů ve městech.

4.2.2        Aplikovat teoretické vědomosti do praktických dovedností.

5. Mezipředmětové vztahy a přesahy

• Tento materiál má velký přesah z oblasti biologie do dalších oborů. Obsahuje například mnoho matematických výpočtů, odečítání z grafů, výpočty obvodů, obsahů a objemů, též počítání s procenty. Dále se zde objevují fyzikální převody jednotek, výtvarné úkoly (frotáž, koláž) nebo i manuální práce s modelínou a sádrou.

6. Obecný úvod k tématu

6.1. Fotosyntéza

Rostliny jsou pro život na Zemi nepostradatelné. Díky zelenému barvivu, které je obsaženo ve většině rostlinných buněk, probíhá děj fotosyntéza, při kterém jako vedlejší produkt vzniká kyslík. Ten dýchají všichni živočichové včetně člověka. Navíc jsou rostliny prakticky jediným primárním zdrojem organických látek v potravních řetězcích. Jsou zdrojem biomasy – producenti.

6.2. Vodní režim

Kromě fotosyntézy probíhá v rostlině mnoho dalších dějů. Jedním z nich je proudění vody cévními svazky z kořene až do listů, kde se opět voda z rostliny vypařuje – transpirační proud. Tím rostliny významně ovlivňují vlhkost vzduchu, prašnost a teplotu v jejich bezprostředním okolí. Důležitými útvary na listech, které umožňují rostlině hospodařit s vodou, jsou průduchy. Listy jsou také opatřeny chloupky (trichomy), které brání rostlinu před přehřátím či před spásáním, ale také jí pomáhají vylučovat silice, rozšiřovat semena do okolí nebo usnadňují opylovačům přistát na rostlině.

6.3. Květ

Důležitým orgánem pro pohlavní rozmnožování rostlin je květ. Dvouděložné rostliny mají většinou čtyř nebo pětičetné květy rozlišené na kalich a korunu. Uvnitř jsou poskládány samčí tyčinky a samičí pestík. Jednoděložné rostliny mají většinou trojčetné nerozlišené květy – okvětí. Po opylení a oplození vznikají z květů suché nebo dužnaté plody. Z květenství vznikají plodenství. Pro zachování rostliny je nutné, aby se semena dostala na vhodné místo pro růst nové rostliny. K tomu využívají různé aparáty pro rozšiřování do okolí (háčky, křídla, chmýří,…). 

6.4. Klíčení

Pro vyklíčení nové rostliny je třeba správných podmínek – teplo, vlhko, světlo. Jednoděložné rostliny klíčí jedním lístkem z jedné dělohy. Kořeny jsou pak většinou svazčité. Dvouděložné rostliny klíčí dvěma lístky ze dvou děloh, kořen je většinou jeden hlavní, který se větví do spousty vedlejších kořenů. Nejjemnější kořínky jsou kořenové vlásky, které mají za úkol vstřebávat již výše zmíněnou vodu a živiny do rostliny.

7. Pracovní postup

7.1. Pozoruj růst kořenů jednoděložných a dvouděložných rostlin (pšenice x ředkvička)

• Do prvního truhlíku zasejte semínka pšenice, Do druhého truhlíku zasejte semínka ředkvičky. Zalijte a nechte na světle s pravidelnou zálivkou. Truhlíky označte a popište – (druh semínek, datum výsevu)
• Po týdnu znovu zasejte do třetího truhlíku semínka pšenice a do čtvrtého semínka ředkvičky. Opět zalijte a nechte na světle s pravidelnou zálivkou. Truhlíky opět popište.
• Za další týden postup opakujte ještě jednou, prohlédněte si předchozí truhlíky). Opět vše důkladně označte popisem.
• Po čtyřech dnech dejte na mělký talíř vatu, dostatek vody a znovu nasypte semínka pšenice a ředkvičky. Semínka nechte naklíčit. Udržujte vatu stále mokrou.
• Poslední týden proběhne pozorování: z každého truhlíku a talíře s PŠENICÍ si vezměte jednu rostlinku na preparační misku. Prohlédněte si rozdíly mezi jednotlivými týdny výsevu. Na druhou misku si vezměte rostlinky ze všech truhlíků a talíře s ŘEDKVIČKAMI. Opět pozorujte rozdíly v růstu.
• Pozorujte rozdíly kořenů a klíčení jednoděložné a dvouděložné rostliny.

7.2. Pozoruj, jak se voda pohybuje v rostlině

• Vodu ve sklenici obarvěte inkoustem
• Do barvené vody postavte na hodinu mrkev
• Po hodině mrkev vyjměte a podélně rozřízněte
• Do pracovního listu zapište, co pozorujete
• Do obarvené vody postavte bílý karafiát a nechte do druhého dne
• Zaznamenejte do pracovního listu, k čemu došlo

7.3. Porovnej svrchní a spodní pokožku listu

• Na svrchní stranu listu nalepte kousek izolepy a pak strhněte.
• Izolepu nalepte na podložní sklíčko a pozorujte pod mikroskopem
• Totéž proveďte na spodní straně listu. Nalepte izolepu a pak strhněte.
• Izolepu pozorujte na podložním sklíčku pod mikroskopem.
• Do pracovního listu zaznamenejte, co jste viděli. Porovnejte svrchní a spodní pokožku

7.4. Zjisti, zda rostliny ztrácejí vodu?

• Do sklenice nalijte vodu a přiklopte ji kartonem
• Otvorem uprostřed kartonu protáhněte řapík listu tak, aby dosahoval do vody
• Čepel listu přiklopte druhou sklenicí
• Z dalších dvou sklenic a kartonu utvořte stejnou sestavu, ale bez listu
• Pozorujte, co se děje uvnitř sklenice dnem vzhůru. Zapište do pracovního listu.

7.5. Pozoruj trichomy různých rostlin – pelargonie, kopřiva, hlošina

• Přes prst přehněte list muškátu, jemně nařízněte pokožku a kousek ji stáhněte a přeneste do kapky vody na podložním sklíčku. Přikryjte sklíčkem krycím a pozorujte.
• Část žilky z listu kopřivy s trichomy seřízněte a přeneste do kapky vody na podložním sklíčku. Přikryjte krycím sklíčkem a pozorujte.
• Ze spodní strany listu hlošiny seškrábněte trichomy do kapky vody na podložním sklíčku. Přikryjte krycím sklíčkem a pozorujte.
• Pozorované trichomy zakreslete do pracovního listu.

7.6. Pozoruj stavbu květu

7.6.1     Pozorujte stavbu květu tulipánu a rozeberte ho na jednotlivé části.

• květ tulipánu = okvětí
• květní lístky jsou uspořádány ve dvou kruzích po třech
• tyčinek je šest kolem trojhranného pestíku uprostřed okvětí
• Zhotovte květní diagram tulipánu – zakreslete jednotlivé části květu do pracovního listu: ¨

7.6.2     Poruj květ prvosenky a rozeber ho na jednotlivé součásti.

Rozlišený květ pzorvosenky = kalich + koruna

• Z kolika květních lístků je složen kalich a z kolika je koruna?
• Zjisti počet tyčinek, zakresli pestík a popiš jeho části.

7.7. Roztřiď plody na suché a dužnaté

7.7.1     Porovnejte dužnaté plody – malvice, peckovice a bobule

• Rozřízněte jablko a zakresli: pokožka, dužina, jádřinec, pět semen
• Rozřízněte švestku a zakresli: pokožka, dužina, pecka, 1 semeno
• Rozřízněte rajče a zakresli: pokožka, dužina, velké množství semen    

7.7.2     Porovnej suché plody – pukavé a nepukavé

• Rozhodněte, které plody jsou pukavé a které nepukavé: lusk, tobolka, obilka , nažka, oříšek.

7.7.3        Sledujte rozšiřování semen do okolí.

• Procházka v terénu. Přes boty si natáhněte vlněné návleky a pomalu se procházejte v terénu. Projděte vysokou trávou, kolem křovin,…
• Sundejte si návleky a odstraňte z nich přichycené nečistoty. Roztřiďte plody podle podobnosti a lupou si zblízka prohlédněte svůj úlovek.
• Nakreslete útvary na semenech, kterými se na vás semena přichytila.
• Proč to rostliny dělají?
• Znáte jiný způsob rozšiřování semen do okolí? Napište i příklady konkrétních rostlin.

7.8. Dokaž úsloví: Stromy nad zlato

• Utvořte skupinu žáků (4) a vyberte si “svůj strom” (např. v parku).
• Určete jeho název a zařaďte do systému rostlin
• Nakreslete si siluetu stromu (habitus) a vyfotografujte ho.
• Vytvořte frotáž listu, nakreslete květ (popř.květenství) a plod.
• Zhotovte sádrový odlitek kůry stromu nebo frotáž kůry.

Odlitek:Obdélník z modelíny zatlačte do kůry stromu, opatrně sundejte. Z další modelíny vytvořte okraj, tak aby nalitá sádra nevytékala. Nechte zatvrdnout. Sádrový odlitek pak nabarvíte vodovou barvou.

Frotáž: Přiložte papír na kůru a uhlem nebo voskovkami (nejlépe plochou) přejíždějte po papíře

 dokud se nevytvoří obtisk kůry.

• Změř obvod kmene ve výšce 130 cm  a vypočítejte jeho průměr.
• obvod kmenu           o = π . d     (d = průměr)      d = o / π    (π = 3,14)   
  Odhadněte výšku stromu pomocí dílcové metody.
• Jeden z žáků stojí přímo u stromu. Druhý ve vzdálenosti asi 10 - 15m od stromu drží v natažené ruce před tělem tužku. Dívá se jedním okem. Na tužce si označí výšku postavy spolužáka. Posouváním tužky spočítá, kolikrát se výška spolužáka vejde do výšky stromu. Vypočítá přibližnou výšku stromu. (Př. žák 150 cm, vešel se 7x do výšky stromu - 150 x 7 = 1050 cm = 10,5 m).
• Z grafu odečtěte hmotnost biomasy kmenu a větví.
• výpočet hmoty stromu - Denzinův vzorec: V = d_1,3 ² / 1000
• 
  V = objem (m3 )   d1,3 = zjištěný průměr kmene ve výšce 1,3 m nad zemí (cm)

• Jaké využití má dřevo z  “vašeho“ stromu?

• Jak můžete zjistit stáří stromu?  

• Co můžete zjistit ze života stromu podle jeho letokruhů?
• (Obrázek s letokruhy + úkoly)

• Z grafu odečtěte hmotnost biomasy listí.

• Vypočítejte kolik stromů by musela čítat vaše školní zahrada, kdyby škola byla v jednom velkém skleníku a vy byste potřebovali kyslík k dýchání? (Zjisti si počet žáků a učitelů ve škole)
• Vypočtěte, kolik žížal by se uživilo pod vaším stromem, pokud 1 žížala zpracuje 50g listí za rok.

• Do které skupiny organismů v ekosystémech patří žížala?
• konzument - producent – reducent

      - vysvětli pojmy

• Napište nějaké další organismy, které patří se žížalou do stejné skupiny.

• Strom je životním prostředím pro řadu organismů. Pozorujte ho a napište další organismy, které jste v jeho bezprostřední blízkosti objevili. Zařaďte je do výše uvedených skupin (konzument, producent, reducent)

7.8.1        Voda v rostlinách – Natrhejte list na kousky, napěchujte do zkumavky a začněte zahřívat nad kahanem (držte v kleštích). Zkumavka se začne rosit – voda se odpařuje z listu.

• Jak se voda dostane z kořenů až do listů?
• transpirace - výdej vody povrchem rostlin
• Část větve s listy zabalte do igelitového sáčku. Druhý den vidíte, že je sáček orosený. Rostlina vydává do okolí vodu, vzniká transpirační proud.

7.8.2        Vzlínavost

• Do kádinky s vodou obarvenou inkoustem vložte úzkou skleněnou trubičku a kapiláru. Pozorujte, co se s obarvenou vodou děje. V kapiláře voda vzlíná podobně jako v cévách rostlin (viz úkol 8.2)

• Jak stromy ovlivňují teplotu, prašnost a hlučnost prostředí?
• Změřte a porovnejte teplotu v parku a na ulici.
• Když fouká vítr, kde se zvedne víc prachu - v parku nebo na ulici?

8. Metodické poznámky