Исследовательская работа по биологии " влияние факторов среды на рост и развитие плесени"

Районная учебно-исследовательская конференция учащихся 9-11 классов

«Юность Устьи»

Направление Биология

Влияние внешних факторов среды на рост плесени

Исследовательская работа

Выполнила ученица 9 класса Б

муниципального бюджетного

образовательного учреждения « Октябрьская

средняя общеобразовательная школа №1»

Устьянского района

Загородская Анастасия Сергеевна

Научный руководитель: учитель

муниципального бюджетного

образовательного учреждения «ОСОШ №1»

Устьянского района

Попова Ольга Валерьевна

п. Октябрьский, 2014

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………… ……3

Глава 1 Плесень и ее значение………………………………………………………….4

1.1 Что такое плесень……………………………………………………….……..4

1.2 Разновидности плесени………………………………………………………5

1.3 Значение в жизни……………………………………………………………...6

1.4 Меры борьбы с плесенью……………………………………………………..7

Глава 2 Описание опыта…………………………………………………………………9

2.1 Выращивание плесени на хлебе………………………………………………9

Заключение………………………………………………………………………………11

Список литературы……………………………………………………………………...12

Приложение …………………………………………………………………….………13

Введение

Однажды дома я заметила, что если долго не использовать продукты: хлеб, сыр, лимон и другие, то на них вырастает плесень. Мне стало интересно, чем эта плесень полезна и чем вредна, при каких условиях она растет и какие у нее есть разновидности.

Проблема плесневых грибов становится актуальной после того, как человек столкнётся с плесенью сам. Относясь к плесени пренебрежительно, мы даже не подозреваем, насколько опасной она может быть. Мы привыкаем к запаху плесени, входя в подъезд старого дома и чёрные грибки в ванной комнате не шокируют нас. А потом мы удивляемся, почему у нас аллергия, почему нам тяжело дышать. И дома, сами того не осознавая, создаём для плесени идеальные условия для её роста и развития. Несмотря на множество научных исследований, плесень остаётся одной из загадок природы и до конца не изучена.

Тема моей работы: «Влияние внешних факторов среды на рост плесени»

Цель: изучить влияние факторов внешней среды на рост плесневых грибов

Задачи:

- найти различную информацию о плесени.

- провести опыт, вырастив самостоятельно на хлебе плесень в разных условиях

- проследить за какое время она выросла, в каких условиях быстрее развивается

-составить памятку о мерах борьбы с плесенью в домашних условиях

Гипотеза: на плесневые грибы воздействуют факторы внешней среды. Их влияние может быть благоприятным и неблагоприятным для их развития.

Методы исследования:

- Изучение литературы

- Опыт

- Наблюдение

- Сравнение

Объект исследования: плесень

Предмет исследования: выращивание плесени в разных условиях, зависимость роста от факторов среды.

Материалы моей работы можно использовать на уроках биологии в 5,6 классах при изучении темы « Плесневые грибы».

Глава 1. Плесень и ее значение

1.1 Что такое плесень

Плесневые грибы, или плесень - это различные грибы, которые образуют ветвящиеся мицелии (грибницы) без крупных плодовых тел. Грибы - особая форма жизни, царство живой природы, которое объединяет организмы, сочетающие в себе некоторые признаки как растений, так и животных. Насчитывается около 100 тысяч видов грибов. Изучает грибы наука микология.

Плесневые грибы распространены везде. В основном, они вырастают в тёплых влажных местах, на питательных средах. Плесень распространяется по воздуху в виде микроскопических спор. Попадая в подходящую среду, спора, при необходимой температуре и уровне влажности, начинает прорастать. Она образует подобные нитям клетки, называемые гифами. Когда гифы переплетаются между собой, образуется пушистый клубок нитей — мицелий. Это и есть то, что мы называем плесенью.

Плесень появилась на Земле 200 миллионов лет назад. Она убивает и спасает от смерти. Её называют « хлебом дьявола» и « плевком бога». Она сказочно красива, но вызывает отвращение- это всё про плесень. [2]

Внешне плесень может напоминать грязь или пятна, например, когда она образуется на стенах в ванной комнате между плитками кафеля.(Приложение1, рис1). Плесень размножается невероятно быстро. В обыкновенной хлебной плесени можно различить маленькие черные точки — спорангии, в которых образуются споры.(Приложение1, рис.6) В одном спорангии содержится до 50 000 спор, каждая из которых способна воспроизвести сотни миллионов новых спор всего за несколько дней! А если условия благоприятные, плесень быстро появится на книге, обуви или на упавшем дереве в лесу.

Как плесень «питается»? В отличие от человека и животных, которые сначала проглатывают пищу, а затем переваривают ее, у плесени часто все происходит наоборот. Если органические молекулы слишком велики или их состав очень сложен, плесень выделяет пищеварительные ферменты, которые расщепляют молекулы на более простые, легко усвояемые организмом соединения. Поскольку плесень не может передвигаться в поисках пищи, она должна жить в самой пище: на продуктах питания, древесине , коже и других материалах. Излюбленные места обитания плесени — дома, где неправильно устроены водостоки и плохо изолированы полы. А еще плесень «любит» все деревянное, поскольку пористая древесина легко накапливает воду. Другие места ее обитания — бетон, штукатурка, пластик, резина, тканевая основа линолеума, ковровые покрытия, книги, цветочные горшки, плесень растёт на самых разных поверхностях – животного или растительного происхождения, на живом и мёртвом материале.

Плесень способна выделять токсические вещества – микотоксины, которые могут нанести вред организму людей и животных. Действие плесени ощущается, когда её споры проникают через вдыхаемый воздух, через поверхность кожи или проглатываются вместе с пищей.

1.2 Разновидности плесени

Плесневые грибы, или плесень - различные грибы микромицеты - т.е. грибы микроскопических размеров. Различают множество видов плесени, вот некоторые из них:

Керосиновый гриб (Cladosporium) – бывает различного цвета, наиболее опасен для семян и растений, не требователен к влаге, может развиваться при низких температурах. Наиболее часто встречающийся грибок на открытом воздухе в летнее время. Некоторые виды питаются  горюче-смазочными материалами, отчего получили название керосиновый гриб. Поражает разные виды материалов.

Дымовой гриб (Serpula lacrymans) Наиболее опасный враг деревянных конструкций, способен за несколько месяцев съесть деревянную доску толщиной несколько сантиметров. Встречается в подвалах и на первых этажах деревянных зданий, для здоровья опасности не представляет.

Пеницилл (Penicillium) грибы данного семейства играют огромную роль окружающей среде, активно используются в фармацевтике для приготовления лекарств. В пищевой промышленности для приготовления изысканного сыра с белой плесенью. Но некоторые штаммы представляют существенную опасность для здоровья людей, встречаются в квартирах очень часто.[1]

«Чёрная плесень»( Aspergillus niger)- встречается на стенах сырых помещений, но некоторые виды грибов используются человеком для биосинтеза лимонной кислоты.

Мукор (Mucor)- относится к низшим плесневым грибам, хорошо растёт на хлебе, некоторые виды  представляют серьёзную опасность для людей, а другие используются в медицине для приготовления антибиотиков. Часто встречается на почве и поражает собранный урожай, требователен к температуре и влажности.(Приложение1 рис.3)

 Alternaria — очень распространённый грибок. Наиболее часто поражает фрукты и овощи, но может расти и на коже и в дыхательных путях у людей. Имеет белый или серый окрас. ( Приложение 1 , рис. 2, 5)

Chaetomium – типично окрашены в чёрный цвет, часто вызывают аллергию. Основную опасность представляют при попадании пищеварительный тракт, известны смертельные случаи вызванные этим грибом.

Ксерофил (Wallemia)  - гриб  окрашен в чёрный цвет, не представляет серьёзной опасности для человека, может расти в условиях небольшой влажности и высоких температур, что вызывает некоторые проблемы при борьбе с ним.  [1]

1.3 Значение в жизни

Плесень всеядна, вездесуща, но страшнее всего то, что она не всегда бросается в глаза. В комнате в каждом кубометре воздуха находится до 500 спор грибов. Когда человек дышит, он вместе с воздухом вдыхает и споры грибов.

Одни виды плесени могут спасти жизнь, другие — убить. Одни придают особый вкус сыру и винам, другие отравляют пищу. Некоторые виды образуются на древесине, другие — в ванной комнате или на книгах. Плесень окружает нас повсюду. Плесень друг или враг ?

Полезные свойства плесени: плесень применяется в виноделии. Ягоды винограда, на которых образовалось нужное количество плесени, собирают в определенное время и используют в производстве элитных десертных вин. В винном погребе, где происходит процесс брожения, особая погребная плесень придает вину его окончательный вкус. Если перефразировать пословицу венгерских виноделов, можно сказать: «Благородная плесень делает хорошее вино». [4]

В 1928 году английский микробиолог Александр Флеминг обнаружил антибактериальное свойство зелёной плесени.. Эта плесень способна убивать бактерии, но безвредна для человека и животных. Это открытие положило начало производству пенициллина.Во вторую мировую войну 95 % военнослужащих с инфицированными ранами вылечились, а после окончания войны это чудо антибиотик стал главным оружием медицины. Плесень применяют для получения различных лекарственных препаратов.

Плесень также открыла двери в восхитительный мир вкуса. Такие сорта сыра, как бри, каммербер, голубой датский сыр, рокфор обязаны своим особенным вкусом плесени рода пенициллиум. (Приложение 1, рис 4)

Вредные свойства плесени:

Об опасных свойствах некоторых видов плесени известно уже давно. В VI веке до н. э. ассирийцы использовали древний вид биологического оружия — спорынью, с помощью которой они отравляли воду в колодцах своих врагов. В средние века отравление той же самой плесенью, которая иногда появляется на колосьях ржи, вызывало у многих людей зуд, судороги, галлюцинации и гангрену.

Плесень вызывает различные заболевания, начиная от аллергии и заканчивая тяжёлыми формами пневмонии .

Самое сильное канцерогенное (вызывающее рак) вещество - афлатоксин, его выделяет жёлтая плесень. Считается, что причиной смерти людей, вскрывавших гробницы египетских фараонов, является жёлтая плесень, которая и выделяет это опасное вещество. Однако, когда мы сталкиваемся с плесенью в повседневной жизни, это не представляет серьезной угрозы для здоровья. В одном медицинском издании говорится: «Большинство видов плесени, даже если вы вдыхаете ее споры, безвредны» Страдают обычно те, у кого: астма, болезни дыхательных путей или пожилые люди. [2]

В книгохранилищах и музеях грибы-плесени разрушают книги, используя для питания клей, бумагу, кожу, краски, т.е. вещества, составляющие книгу. Они способны в течение трёх месяцев разрушить от 10 до 60 % волокон бумаги. Это может привести к разрушению очень ценных книг.

Плесень в доме — изощренный и коварный враг нашего здоровья. Ее споры, попадая в организм, вызывают множество заболеваний — от астмы до диатеза. Плесневые грибки великолепно чувствуют себя в любых условиях: это единственное из известных человеку живых существ, способное выжить в открытом космосе. Учёные уверены: даже если произойдёт глобальная катастрофа, плесневые грибы не погибнут

1.4 Меры борьбы с плесенью

Обычно мы относимся к плесени пренебрежительно. Срезаем поражённый участок хлебной корки, снимаем белесую верхнюю пенку с варенья и спокойно съедаем то, что осталось… даже не подозревая о том, насколько это опасно. Когда вы имеете дело с заплесневелым продуктом, не надо его ворошить Лучше аккуратно закрыть чем – нибудь и аккуратно выбросить. Самое главное при этом – не надышаться споровым материалом. Если лишь часть фрукта поражена грибком, это значит, что спорами грибка поражён весь фрукт. Нельзя есть заплесневелые продукты, нельзя жить в доме, где растёт плесень на стенах.

В домах, в квартирах необходимо бороться с плесенью, вот несколько советов, которые помогут побороть плесень:

1. Устанавливать только «распашные» пластиковые окна и проветривать помещения, открывая окна полностью.

2. Следить за продуктами (вовремя выбрасывать испортившиеся)

3. Следить за температурой в помещении.

4. Проводить влажные уборки.

5. В борьбе с плесенью хорошо помогает хозяйственное мыло, так как в нем содержится щёлочь.

6. В частных домах, на дачах водосточные трубы выводить подальше от стены, чтобы дождевая вода не стекала по стене.

7. Мебель устанавливать с зазором от стены, для циркуляции воздуха

С плесенью надо бороться, самый лучший способ борьбы – не допускать её появления.

Глава 2. Описание опыта

2.1 Выращивание плесени на хлебе

Чтобы убедиться в своей гипотезе, я решила провести опыт, вырастив самостоятельно плесень. Я взяла куски хлеба и поместила их в банки, разложив в разных местах (Приложение 1 , рис.7-12).

1. Контроль: кухня, температура: + 23 градуса

2. Холодильник (температура: О градусов)

3. Сухое место (наверху кухонного шкафа )

4. Влажное место в ванной комнате)

5. Светлое место (подоконник)

6. Тёмное место (хлебница в кухонном шкафу)

Результаты опыта я оформила в таблицу.

Таблица: результаты опыта:

В течении 14 дней я вела наблюдение и сравнивала результаты с контрольным куском хлеба , который находился в обычных условиях комнатной температуры.

Оказалось, что быстрее всего плесень образовалась в контрольной банке №1, при комнатной температуре + 23 градуса, в тёмном месте и при повышенной влажности (банка №6).

В сухом месте ( банка №3) плесень появилась на 6-7 день , но развивалась плохо , заняла только небольшой участок на куске хлеба. В холодильнике ( №2) плесень не выросла.

Заключение

В результате изучения литературы и моих наблюдений в опыте я сделала следующие выводы:

У плесени много разновидностей.

Плесень имеет вредное и полезное значение.

Плесень медленно растет в сухом, холодном помещении.

Таким образом, моя гипотеза о том, что на плесневые грибы влияют факторы внешней среды, подтвердилась.

Благоприятные условия для роста плесени: влажный тёплый воздух, при этих условиях мицелий грибов появляется и развивается быстро.

Неблагоприятные условия: низкие температуры, сухой прохладный воздух, при таких условиях мицелий грибов развивается долго и плохо.

Определив благоприятные и неблагоприятные факторы среды для роста плесени, я составила памятку: « Меры борьбы с плесневыми грибами в домашних условиях»

Мне было интересно проводить опыт. Я наблюдала за ростом плесени, узнала много интересного о плесени и ее значении в жизни человека.

Список литературы:

1. Виды плесени [Электронный ресурс]. http:// plesene.net //

2. В.Д.Кузьмин. Книга «Плесень.Ее грибки и споры» С. «Будь здоров»

3. Плесень. Википедия //ru.wikipedia.org/wiki/Плесневые грибы‎//

4. Роль плесени в жизни человека. [Электронный ресурс] http:

//lib2.podelise.ru/docs/23626/index-5553.html‎//

5. О.Н.Дронова .Хрестоматия по биологии С. 2002год.

6. Энциклопедичесскиц словарь «Терра лексикон» М. 1998 год.

7. Энциклопедия живой природы ЗАО Компания «Махон» 2005 год.

8. Ю.Н.Касаткина . Я познаю мир. Детская энциклопедия , М . 2003 год.

Приложение 1

Рис.1. Плесень на стене

Рис.2 Белая плесень на огурцах

Рис.3. Плесень на хлебе

Рис. 4. Сыр с плесенью

Рис.5. Плесень на лимоне

Рис.6. Строение плесени (мукор)

1- гифы со спорангием, 2- спорангий со спорами , 3-грибница ( мицелий)

Рис.7 . Кусок хлеба в холодильнике Рис.8 Контрольный кусок хлеба

Рис.9. Кусок хлеба в светлом месте Рис.10. Кусок хлеба в тёмном помещении

Рис.11 Кусок хлеба в сухом месте Рис12. Кусок хлеба во влажном месте

7