Клеточное строение листьев растений

Клеточное строение листа — в чем особенности

Листовые пластинки различаются по размерам, от нескольких миллиметров до 20 метров, и формам. Продолжительность жизни листьев у одних растений не превышает нескольких месяцев, у других может достигать 15 лет. Формы и размеры пластинок — это наследственные признаки. 

Строение листа обусловлено функциями, которые этот орган растения выполняет.

Основные функции органа:

• фотосинтез;
• транспирация;
• газообмен между организмом и внешней средой.

Главной особенностью клеточного строения листа, является наличие в некоторых клетках специальных пластид — хлоропластов. Хлоропласты имеют зеленый цвет за счет преобладающего в них пигмента хлорофилла. Основная их функция — фотосинтез.

Внешнее и внутреннее устройство

Листья растений весьма разнообразны по форме и внутреннему строению, однако почти всегда в них можно различить листовую пластинку, черешок и основание, которым они прикрепляются к стеблю.

Листовая пластинка состоит из кожицы, мякоти и жилок.

 

Строение мякоти

Мякоть находится под кожицей и называется паренхимой. Мякоть осуществляет основную функцию — фотосинтез. Мякоть состоит из двух типов тканей: столбчатой и губчатой.

Столбчатая ткань состоит из вытянутых клеток расположенных вертикально и прилегающих к верхней кожице органа. Именно эта ткань осуществляет фотосинтез за счет находящихся в клетках хлоропластов. Они же придают пластине характерный зеленый цвет.

Губчатая ткань состоит из клеток округлой формы, расположенных рыхло. Между ними образуются межклетники заполненные воздухом. В межклетниках накапливаются пары жидкости, поступающие из клеток. Губчатая ткань, также осуществляет фотосинтез. Помимо этого, она служит для газообмена и транспирации.

Строение жилок

Жилки — это проводящие пучки листа. Они осуществляют перенос органических веществ и воды.

Жилки состоят из:

• волокон — сильно вытянутых клеток с толстыми стенками, придающих прочность;
• ситовидных трубок (луба), состоящих из живых клеток, вытянутых в длину и соединенных друг с другом отверстиями, проводящими органические вещества (например, сахар);
• сосудов, также называемых древесиной, по которым перемещается вода и растворенные в ней минеральные вещества.

Существует множество типов жилкования, например:

1. Перистое — в середине находится основная жилка, от которой отходят боковые. Типичные носители: яблоня и береза.
2. Дуговое — главные пучки образуют дуги от одного края до другого. Встречается у подорожника и ландыша.
3. Пальчатое — все жилки отходят от одной точки у основания листа. Можно увидеть у клена или герани.
4. Вильчатое — пучки располагаются вдоль, каждая жилка делится на две, не пересекаясь при этом друг с другом. Характерно для древних растений, например папоротника.
5. Параллельное — жилки проходят вдоль листа от основания до конца почти параллельно.

Строение листовой кожицы

Верхняя кожица (эпидерма) — один из видов покровной ткани растений.

Кожица состоит из одного слоя живых, разных по размерам и форме, плотно сомкнутых друг с другом часто прозрачных клеток.

Функции кожицы:

• защищает от механических повреждений;
• предотвращает пересыхание;
• защищает орган от проникновения вредоносных бактерий и вирусов.

За счет прозрачности кожицы солнечный свет беспрепятственно попадает в мякоть листовой пластины.

Поверхность кожицы часто имеет наружный восковой слой, волоски или различные наросты. Эти приспособления усиливают защитные функции.

Строение и функции устьица

 Среди клеток кожицы находятся многочисленные отверстия. Они окружены замыкающими клетками, содержащими хлоропласты. Эти клеточные образования называются устьица.

Замыкающие клетки могут менять свой размер, расширятся и замыкаться. Благодаря этому отверстия меняют величину и происходит газообмен и испарение воды.

Движения устьичных клеток зависят от обеспеченности растения водой, освещенности, температуры. 

У большинства наземных растений устьица находятся на нижней поверхности листа, это предотвращает пересыхание влаги из-за солнечного света. А у растений, живущих на поверхности водоемов — на верхней. Количество устьиц на поверхности пластины может достигать 500 на 1 квадратный миллиметр.

 Функции устьиц:

1. Транспирация.
2. Поглощение кислорода из окружающей среды.
3. Выведение углекислого газа в процессе дыхания.
4. Поглощение углекислого газа для фотосинтеза.
5. Выведение кислорода при фотосинтезе.

Поступление воды в клетки листьев и последующее испарение

Поступление воды в клетки листьев происходит за счет корней растения. Вода поглощается корнями из почвы с помощью диффузии жидкости через мембрану, называемою осмосом. Далее движется по сосудам растения вверх благодаря капиллярному эффекту и разности давлений. 

Листья служат для транспирации — испарения воды.

Транспирация состоит из трех процессов:

1. Перемещение воды из сосудов к клеткам кожицы.
2. Испарение воды из клеточных стенок в межклеточные пространства.
3. Диффузия жидкости в атмосферу через устьица.

Испарение происходит за счет разницы водного потенциала в межклетниках и атмосферном воздухе.