GardenWeb
Листья многих хвойных растений живут в течение нескольких лет. Они приспособлены к недостаточному водоснабжению, особенно в зимнее время, и резким колебаниям летних и зимних температур. Поэтому листья большинства хвойных имеют ксероморфную структуру: они жесткие, мелкие, с малой испаряющей поверхностью. С анатомическим строением листьев хвойных можно ознакомиться на примере сосны.
Строение листа (хвои) сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)
У сосны обыкновенной жесткие игольчатые листья (хвоя) располагаются парами на укороченных побегах.
Хвою фиксируют спиртом, который частично растворяет содержащуюся в них смолу. Чтобы легче получить поперечные срезы, пары хвоинок зажимают между кусочками сердцевины бузины или втыкают в сердцевину. Тонкие срезы обрабатывают раствором флороглюцина и соляной кислотой.
Рис. 1. Поперечный разрез хвои сосны (схема): эп — эпидермис, у — устьица, г — гиподерма, с. к. — смоляной канал, с. м. — складчатый мезофилл, энд — эндодерма, п. п. — проводящий пучок, т. т. — трансфузионная ткань, кс — ксилема, фл — флоэма, скл — склеренхима
Поперечный срез листа имеет полукруглые очертания (рис. 89). Снаружи расположен эпидермис с толстой кутикулой. Клетки эпидермиса почти квадратные. Наружные, боковые и внутренние стенки клеток сильно утолщены, у наиболее старых листьев они нередко одревесневают. От небольшой округлой внутренней полости к углам клетки отходят узкие щелевид-ные поровые каналы. Под эпидермисом находится гиподерма, состоящая из одного, а в углах — из двух-трех слоев волокон с утолщенными одревесневшими стенками.
Устьица расположены по всей поверхности листа. Их замыкающие клетки находятся на уровне гиподермы, под околоустьичными клетками. Околоустьичные клетки очень крупные, с сильно утолщенными наружными стенками. Стенки замыкающих и околоустьичных клеток в утолщенных местах одревесневают. Устьичная щель ведет в подустьичную воздушную полость, окруженную клетками мезофилла.
Рис. 2. Часть поперечного среза хвои сосны: эп — эпидермис, з. к. — замыкающая клетка, о. к. — околоустьичная клетка, пд. п — подустьичная полость, г — гиподерма, с. к. — смоляной канал, э. к.—эпителиальные клетки, скл — склеренхима, с. м. — складчатый мезофилл, энд — эндодерма с крахмальными зернами, к. т. п. — клетка транс-фузионной паренхимы с зернами крахмала, к. т. т. — клетка трансфузион-ной трахеиды с окаймленными порами, я — ядро, хл — хлоропласты
Мезофилл однородный, складчатый. Складки возникают вследствие врастания внутренних слоев оболочки в полость клетки, которая при этом приобретает лопастные очертания. За счет складок увеличивается поверхность постенного слоя цитоплазмы, содержащего хлоропласты. Клетки мезофилла соединены плотно, межклетники между ними очень малы.
В мезофилле непосредственно под гиподермой или несколько глубже расположены схизогенные смоляные каналы. Они проходят вдоль листа и заканчиваются слепо вблизи его верхушки. Снаружи смоляной канал имеет обкладку из толстостенных неодревеснев-ших волокон. Внутри он выстлан тонкостенными живыми клетками эпителия, выделяющими смолу.
Проводящая система представлена двумя коллатеральными закрытыми пучками, расположенными в центре хвои под углом один к другому. Ксилема, состоящая из трахеид с узкими полостями, обращена к плоской стороне листа, флоэма — к выпуклой. Таким образом, плоская сторона хвои представляет собой морфологически верхнюю, а выпуклая — морфологически нижнюю стороны листа.
Снизу между пучками находится тяж волокон с толстыми, слегка одревесневшими стенками. Проводящие пучки и примыкающие к ним механические элементы окружены трансфузионной тканью, состоящей из клеток двух типов. Возле ксилемы клетки несколько удлинены, содержимого в них нет, их одревесневшие стенки имеют окаймленные поры. Эти клетки называют трансфузионными трахеидами. Остальные клетки живые, паренхимные, тонкостенные. Они содержат смолистые вещества, нередко в них встречаются зерна крахмала. Трансфузионная ткань, по-видимому, участвует в перемещении веществ между проводящими пучками и мезофиллом.
Проводящие пучки вместе с окружающей их трансфузионной тканью отделены от мезофилла эндодермой, представляющей собой однорядный слой паренхимных клеток с пятнами Каспари на радиальных стенках.
Задание.
1. При малом увеличении микроскопа зарисовать схему строения листа, отметив эпидермис с устьицами, гиподерму, складчатый мезофилл, смоляные каналы, эндодерму, проводящие пучки, механические волокна и трансфузионную ткань.
2. При большом увеличении зарисовать участок хвои с эпидермисом, гиподермой, складчатым мезофиллом, смоляным каналом и эндодермой с пятнами Каспари на
Кроме сосны складчатый мезофилл и смоляные каналы встречаются у ели (виды Picea), кедра (виды Ced-rus), листья которых содержат по одному проводящему пучку.
Один проводящий пучок встречается и у так называемых пятихвойных сосен, например у сибирской (Pinus sibirica (Rupr.) Мауг.) и веймутовой (P. strobus L.), у которых укороченные побеги несут не по две хвоинки, как у обыкновенной сосны, а по пяти.
Лист тиса (Taxus baccata L.) более широкий, складчатого мезофилла в нем нет. На верхней стороне листа хлорофиллоносные клетки несколько вытянуты по вертикали и более узкие, чем на нижней стороне. Смоляной канал без механической обкладки расположен близ флоэмной части единственного проводящего пучка, с двух сторон от которого находится трансфузионная ткань.
Источник
20. Лист хвойного.
Листья многих хвойных растений — длинные тонкие иголки; другие же, включая кипарисовые и некоторые подокарповые, имеют плоские, чешуйкообразные листья. У большинства хвойных листья расположены по спирали, исключение — большинство кипарисовых и один род из подокарповых, у которых листья имеют супротивное расположение. У многих видов со спиральным расположением листья перекручены у основания, обеспечивая им максимальную освещённость. Цвет листьев часто тёмно-зелёный, что помогает усвоить максимум световой энергии слабых солнечных лучей в высоких широтах или в тени от других деревьев.
Большинство родов отличается характерными особенностями строения устьичного аппарата, благодаря чему даже по небольшому фрагменту листа можно в большинстве случаев довольно точно определить род хвойного.
21. Световые и теневые листья. Листовая мозаика.
Листья световые (расположенные на периферии кроны) даже внешне отличаются от теневых большей толщиной и жесткостью.
Отличия световых листьев от теневых:
-Клетки кожицы их имеют менее извилистые очертания и более толстостенны;
-они относительно беднее хлорофиллом;
-число устьиц на единицу поверхности листа более высоко;
-ассимиляционная ткань, особенно палисадная, более мощна. Например, у бука световые листья имеют два слоя палисадных клеток, высоких, узких и тесно расположенных, и 3-4 слоя губчатой паренхимы, теневые же — один слой палисадной и три слоя губчатой ткани .
Листовая мозаика – результат неравномерного роста черешков листьев и листовых пластинок, которые тянуться к свету и заполняют каждый освещенный промежуток.
1. Колючки — одно из наиболее часто распространенных видоизменений; они служат защитой от поедания животными. При этом лист либо целиком превращается в колючку (кактусы, молочаи, барбарис, белая акация, верблюжья колючка), либо в колючку превращается его часть (бодяк, чертополох, падуб).
2. Усики (у сложных листьев некоторых видов растений) цепляются за опору, вынося весь побег к свету. При этом в усик могут превращаться либо верхние листочки сложного листа (горох, вика), либо весь лист целиком, а функцию фотосинтеза выполняют прилистники (некоторые виды чины).
3. Запасающую функцию выполняют сочные чешуи луковиц (лук, чеснок), листья алоэ, кочана капусты.
4. Кроющие чешуи почек защищают нежные зачаточные листья и конус нарастания от неблагоприятных условий внешней среды.
5. Ловчие аппараты обеспечивают жизнь насекомоядных растений на болотах в условиях недостатка азота и других элементов минерального питания. Листья таких растений изменились до неузнаваемости, превратившись в ловушки (венерина мухоловка), кувшинчики (непентес). Листья некоторых растений своими блестящими, ярко окрашенными капельками на волосках привлекают муравьев, мух, комаров, других мелких насекомых; выделяющийся при этом сок содержит пищеварительные ферменты (росянка).
22. Корень. Тип симметрии. Функции.
Корень — это осевой орган растения, имеющий более или менее цилиндрическую форму и обладающий радиальной симметрией. Он способен к открытому росту, пока сохраняется апикальная меристема. Апикальная меристема покрыта корневым чехликом.
-служит для укрепления растения в субстрате и поглощения из него воды и растворенных минеральных веществ.
— в корне синтезируются различные органические вещества (гормоны роста, алкалоиды и др.), которые затем перемещаются по сосудам ксилемы в другие органы растений или остаются в самом корне
— место хранения запасных питательных веществ
-иногда роль дыхательных органов
-орган вегетативного размножения
Источник
Строение листа радиальной структуры
Строение листьев хвойных растений на примере хвои сосны. Клетки эпидермы толстостенные, одревесневшие, почти квадратной формы, покрыты толстым слоем кутикулы. Под эпидермой расположена гиподерма; она лежит одним слоем, а по углам — несколькими слоями. Клетки гиподермы со временем одревесневают и выполняют водозапасающую и механическую функции. С обеих сторон листа имеются погруженные устьица, под которыми лежат большие воздухоносные полости.
Рис. Общий план строения листа камелии: 1, 7 — уголковая колленхима; 2 — эпидерма; 3 — пучок боковой жилки; 4 — пучок центральной жилки; 5 — ксилема; 6 — флоэма
Рис. Центральная часть листа камелии: 1 — эпидерма; 2, 7 — уголковая колленхима; 3 — ксилема; 4 — флоэма; 5 — склеренхима; 6 — друзы; 8 — астросклереиды
Под гиподермой находится мезофилл, представленный клетками с внутренними складками, увеличивающими ассимилирующую поверхность клеток. В складчатой хлоренхиме проходят смоляные ходы.
Центральный осевой цилиндр отделяется от складчатой хлоренхимы эндодермой с пятнами Каспари. Проводящая система, представленная двумя пучками, снизу обрамлена тяжами склеренхимы. Остальное пространство занято трансфузионной тканью, осуществляющей связь пучков с мезофиллом. Трансфузионная ткань состоит из мертвых и живых клеток. По рядам живых клеток передаются ассимиляты во флоэму. По мертвым клеткам передается вода из ксилемы к хлоренхиме.
Рис. Лист (хвоя) сосны в поперечном разрезе (а) и схематическое изображение (б): 1 — эпидерма; 2 — устьичный аппарат; 3 — гиподерма; 4 — складчатая паренхима; 5 — смоляной ход; 5а — склеренхимная обкладка; 6 — эндодерма с пятнами Каспари; 7 — ксилема; 8 — флоэма (7, 8 — закрытый проводящий пучок); 9 — склеренхима; 10 — паренхима (трансфузионная ткань)
Рис. Поперечный срез листа ириса: 1 — замыкающие клетки устьица; 2 — собственно эпидермальные клетки; 3 — воздухоносная полость; 4 — склеренхимная обкладка пучка; 5 — коллатеральный пучок
Листопад
Листопад — биологическое явление, обусловленное жизнедеятельностью растения. Лист, достигший предельных размеров, довольно быстро начинает стареть и отмирать. При старении листа замедляются жизненно важные процессы: дыхание, фотосинтез. Процессы распада начинают преобладать над синтезом, и из листа происходит отток органических веществ (углеводов, аминокислот). Лист освобождается от питательных веществ, но в нем начинают накапливаться балластные вещества, такие как соли оксалата кальция. Видимый признак старения листа — изменение его окраски. С разрушением хлорофилла и накоплением каротиноидов и антоцианов лист приобретает желтый, оранжевый или багряный цвет. Образованию антоцианов способствуют следующие условия: низкая температура, солнечная погода и высокое содержание сахара в клетках мезофилла. Во время дождливой, пасмурной осени листья, как правило, желтые, а не багряные, и дольше остаются на деревьях. У травянистых растений лист разрушается, но сохраняется на стебле, у деревьев и кустарников старые листья опадают. Таким образом, растения реагируют на уменьшающийся световой день и понижение температуры. Это связано с тем, что в конце лета в месте прикрепления листа к стеблю образуется отделительный пробковый слой, изолирующий лист от стебля. При порывах ветра и под собственной тяжестью лист отделяется от стебля по разделительному (пробковому) слою, и на этом месте остается листовой рубец. Листовой рубец покрыт пробкой, которая защищает ткани стебля на том месте, где был прикреплен лист.
Опадание листьев может происходить и летом в целях предотвращения растением физиологической засухи, поскольку оставшиеся листья испаряли бы воду, которая не может в это время в достаточном количестве поступить в корни.
Кроме листопадных растений есть и вечнозеленые. Они сохраняют зеленые листья в течение всего года, но по истечении своего жизненного срока (несколько лет) также опадают.
Источник