Лист
Лист представляет собой боковой орган растения, обеспечивающий функции фотосинтеза, транспирации и газообмена. У листопадных растений (липа, береза и др.) листья живут только один вегетационный сезон, у вечнозеленых (ель, сосна и др.) – дольше и сменяются постепенно. В старых листьях накапливаются не нужные растениям вещества (кремнезем и др.), хлорофилл разрушается; перед листопадом листья становятся красными, желтыми, что связано с наличием ряда пигментов в клеточном соке.
Лист состоит из листовой пластинки и черешка. Нижняя часть листа, сочлененная со стеблем, называется основанием листа. У некоторых растений (лилейные, зонтичные, злаковые и др.) основание листа расширено и охватывает стебель в виде трубки, образуя влагалище. Черешок служит для лучшего расположения листа на стебле по отношению к свету. Листья с черешками называют черешковыми, без черешка – сидячими. У многих растений в основании листа на стебле образуются выросты прилистники.
Листовые пластинки у различных растений могут быть цельными или рассеченными. В зависимости от глубины рассечения выделяют лопастные, раздельные и рассеченные пластинки. По форме листовой пластинки различают округлые, ланцетовидные, овальные, игольчатые, стреловидные и др. По форме края пластинки листья также разнообразны: цельнокрайние, зубчатые, выемчатые и пр. Листовые пластинки пронизаны жилками, которые представляют собой сосудисто-волокнистые пучки. У однодольных растений жилки расположены параллельно или дуговидно, у двудольных – жилкование перистое или пальчатое. Расположение листьев на стебле бывает очередным (листья отходят от узлов поодиночке), супротивным (в узле находятся два листа, располагающиеся друг против друга) и мутовчатым (от узла отходят три листа и более). Обычно листорасположение, величина листьев на растении приспособлены к условиям освещения. Листовая мозаика позволяет эффективнее использовать солнечные лучи. Различают простые (имеют одну листовую пластинку и опадают осенью целиком) и сложные листья. У сложных листьев имеется несколько листовых пластинок – листочков, прикрепляющихся к основному черешку при помощи собственных черешочков. Если листочки прикрепляются в одной точке, то такие листья называют пальчатосложными, если листовые пластинки прикрепляются по всей длине черешка, то – парноперистыми или непарноперистыми.
Таблица. Лист (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)
| Двудольные растения | Однодольные | |
| листья с перистым жилкованием | листья с пальчатым жилкованием | листья с параллельным, дуговым жилкованием |
| Простые цельные листья | ||
| Округлый (осина), сердцевидный (сирень, липа), овальный (орешник), ланцетный (ива) | Почковидный (копытень), щитовидный (настурция) | Линейный (кукуруза, рожь), эллиптический (ландыш), ланцетный (лилия), стреловидный (стрелолист) |
| Простые с изрезанной листовой пластинкой | ||
| Псристолопастной (дуб), перистораздельный (одуванчик),перисто-рассеченный (картофель) | Пальчатолопастной (клен), пальчатораздельный (крыжовник), пальчаторассеченный (лютик) | Нет |
| Сложные листья | ||
| Парноперистосложные (горох, вика), непарноперистосложные (роза, рябина) | Пальчатосложные (люпин, каштан), тройчатосложные (земляника, клевер) | Нет |
Лист снаружи и снизу покрыт эпидермой, между слоями которой находятся мякоть листа – мезофилл, представленный хлорофиллоносной паренхимой, а также сосудисто-волокнистые пучки и механическая ткань (рис.23.6). Клетки кожицы защищают лист от высыхания, механических и других повреждений, проникновения микроорганизмов. Они не содержат хлоропластов, покрыты кутикулой или восковым слоем.
Устьице располагаются преимущественно на нижней стороне листа и обеспечивает транспирацию и газообмен. Замыкающие клетки устьиц содержат хлоропласты, и при освещении а них начинается фотосинтез, продукты которого приводят к повышению осмотического давления. Вследствие притока воды стенки этих клеток растягиваются и устичная щель закрывается. В темноте и в жаркую погоду при усиленном испарении воды устьица закрываются.
Клетки мезофилла, содержащие большое количество хлоропластов, у большинства растений дифференцируются на столбчатую и губчатую ткани. Столбчатая ткань примыкает к верхней кожице, а губчатая – эпидермису нижней стороны листа. Губчатая ткань состоит из нескольких слоев клеток округлой или извилистой формы с большими межклетниками. Такая структура наилучшим образом обеспечивает функции транспирации и газообмена а тканях листа. Приводящие ткани входят в состав жилок листа. В верхней части жилки расположены сосуды ксилемы, в нижней – флоэма, В составе жилки находится механическая ткань, которая наряду с жилками обеспечивает упругость и эластичность листа.
Строение листьев зависит от условий произрастания растений Листья растений сухих мест обитания имеют адаптации, уменьшающие испарение: утолщение стенок эпидермы, восковой налет, густое опущение. Листья многих злаков в жаркое время дня свертываются в трубку, так что устьица попадают внутрь и изолируются от окружающего сухого воздуха. Листья растений увлажненных мест обычно крупные и с их поверхности испаряется много влаги, В тканях листа водных растений хорошо развиты межклетники, содержащие воздух, что повышает плавучесть и улучшает газообмен. Листья, развивающиеся в верхней части кроны в условиях хорошего освещения, имеют более мощную столбчатую ткань в сравнении с листьями нижней части кроны.
Видоизменения листа возникли в процессе приспособления растений к различным средам существования и обеспечивают ряд дополнительных функций: запас питательных веществ и воды (мясистые чешуи луковиц, листья столетника, агавы); защита от животных или неблагоприятных условий среды (колючки барбариса, почечные чешуи); прикрепление к субстрату (усики гороха); ловчий аппарат (росянка и др.); органы вегетативного размножения.
Источник
7. Клеточное строение листа
Фотосинтез — процесс, при котором зелёные растения, используя солнечный свет, из неорганических веществ производят органические вещества.
Изучение микроскопического строения листовой пластинки позволит понять механизм фотосинтеза и функции зелёных листьев.
Если рассмотреть поперечный срез листовой пластинки под микроскопом, то можно заметить, что сверху и снизу он покрыт тонкой бесцветной кожицей, а внутри находятся зелёные клетки. Хорошо видна жилка, или проводящий пучок.
На верхней и нижней поверхностях листа находится кожица ( эпидермис , эпидерма ). Это разновидность покровной ткани, которая защищает клетки от механических повреждений и от высыхания, а также обеспечивает газообмен и испарение воды.
На поверхности кожицы находится кутикула — восковой слой (восковой налёт), который предотвращает потерю воды. Растения с толстой кутикулой испаряют меньше воды, чем растения с тонкой кутикулой.
Связь тканей листа с внешней средой происходит через расположенные в кожице устьица .
Внутренняя часть листа (мякоть) образована фотосинтезирующей основной тканью.
В клетках мякоти имеются хлоропласты , в которых происходит фотосинтез . В мякоти присутствуют две разновидности основной ткани: столбчатая и губчатая. Столбчатая ткань находится под верхним эпидермисом. Она состоит из нескольких слоёв продолговатых клеток, содержащих большое количество хлоропластов.
Под столбчатой тканью расположены клетки губчатой ткани. Эти клетки округлые и расположены рыхло. Между ними много межклетников , заполненных воздухом. В клетках губчатой ткани меньше хлоропластов по сравнению со столбчатой тканью.
На поперечном срезе листовой пластинки под микроскопом хорошо видны жилки (проводящие пучки). Они образованы сосудами, ситовидными трубками и волокнами.
Волокна имеют толстые стенки. Они выполняют опорную функцию. Сосуды обеспечивают поступление к клеткам листа воды и минеральных солей, а ситовидные трубки — отток образовавшихся в ходе фотосинтеза органических веществ к другим органам растения.
Источник
Дыхание в листьях растений происходит… Процесс газообмена
Дыхание – это неотъемлемая часть в жизни каждого живого существа. Кислород нужен всем — и рыбам, и людям, и животным. Казалось бы, зачем рыбе нужен воздух, ведь она живет под водой? Вода насыщена кислородом, который и нужен подводным существам. Сейчас мы поговорим о том, как дыхание в листьях растений происходит. Важно знать и то, что в процессе дыхания растений участвуют не только листья, но и стебли, и корни. Обо всем этом вы узнаете из нашей статьи.
Дыхание в листьях растений происходит путем фотосинтеза. Отличие растений от других живых существ заключается еще и в том, что деревья поглощают отработанный кислород, то есть углекислый газ, а взамен нам дают то, в чем нуждаемся мы. Приступим к более подробному рассмотрению этого вопроса.
Дыхание
Дыхание в листьях растений происходит круглосуточно, семь дней в неделю. При этом, растение поглощает кислород из атмосферы, но может еще использовать и продукт своей работы, то есть кислород, образованный путем фотосинтеза (который нужен для дыхания человека и других живых существ). Продукт фотосинтеза накапливается в межклетниках, это нужно для дыхания в ночное время.
Чем дыхание ночью отличается от дневного? Дышать нужно всем и днем, и ночью. Атмосферный кислород в дневное время активно поступает через устьица, побеги, корни, стебель. Но что делать в темное время суток, когда устьица листьев в большинстве случаев закрыты? Здесь и приходит на помощь запас, собранный в светлое время суток, который находится в межклетниках. Оттуда продукт фотосинтеза поступает во все клетки растения, обеспечивая жизнедеятельность. Поэтому стоит запомнить то, что дыхание в листьях растений происходит всегда, только сам процесс может немного отличаться в светлое и темное время суток.
Еще учтите и то, что процесс дыхания и фотосинтеза – это совершенно противоположные процессы. При дыхании растения поглощают кислород, но его нужно намного меньше, чем воспроизводит то же растение в процессе фотосинтеза. Это довольно сложный процесс, поглощающийся кислород окисляет (превращает) сложные вещества растения в две составляющие:
О каких сложных веществах идет речь? В первую очередь, это касается глюкозы. Процесс дыхания освобождает большое количество энергии, которая была затрачена на фотосинтез. Во время этого процесса, как мы упоминали ранее, образуется также углекислый газ, удаляющийся через:
Есть множество доказательств того, что углекислый газ действительно вырабатывается растениями, но в очень малых количествах.
Газообмен
Итак, дыхание в листьях растений происходит в клетках органов, расположенных по всей поверхности, но данные клеточки находятся еще и на поверхности стебля, корней и так далее. Но важно знать, что основной оборот газа происходит через листики растения. В процессе фотосинтеза углекислый газ поступает через щель в устьичных клетках, далее он переходит к хлорофиллсодержащим тканям. Происходит образование кислорода, который способен выйти на поверхность, в окружающую нас среду. А в процессе дыхания все происходит наоборот, растение потребляет кислород, а на поверхность выпускает углекислый газ.
Но важно знать то, что в процессе фотосинтеза создается очень большое количество кислорода, которого хватает не только для дыхания растений, но и для обогащения окружающей среды. Как мы видим, данные процессы противоположны, но сильно взаимосвязаны между собой. Именно зеленые растения способны снабжать все живое на земле необходимым им кислородом.
Помимо кислорода, растения освобождают и водяные пары, которые выходят также через устьица. Этот процесс принято называть транспирацией. Все процессы газообмена регулируются путем закрывания или открывания устьичной щели.
Аэробное дыхание
Теперь нужно уточнить, что дыхание листа и полностью растения можно разделить на две фазы: аэробную и анаэробную. Немного о первом типе. Аэробное дыхание происходит в виде окислительного процесса. Как известно, во время окисления происходит трата кислорода. Этот процесс можно разделить на две ступени:
В первой стадии происходит освобождение водорода путем расщепления субстрата. На второй стадии идет дальнейшее отщепление атомов.
Анаэробное дыхание
Дыхание листа растения происходит, как мы уже говорили, двумя стадиями. Теперь пару слов скажем об анаэробном дыхании. Которое представляет собой процесс окисления молекулярного водорода. В результате этого биохимического процесса выделяется энергия, которая является запасом для синтеза АТФ.
Источник