Внутреннее строение листа. Листопад - ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ

Внутреннее строение листа. Из биологии 6-го класса вы знаете, что у растений процесс фотосинтеза протекает в основном в листьях. (Вспомните, в чем суть этого процесса и какие условия необходимы для его протекания.) Выясним, как внутреннее строение соответствует осуществлению листом его функций.

Рассматривая рисунок 132, видим, что снаружи лист покрыт прозрачным эпидермисом, который защищает его от повреждений и высыхания. Эпидермис покрыт кутикулой — слоем воска или воскоподобного вещества. Кутикула препятствует проникновению в листья болезнетворных микроорганизмов, защищает от перегрева и излишнего испарения воды. Защитную роль выполняют и волоски, которые являются выростами клеток эпидермиса. В клетках эпидермиса нет хлоропластов, поэтому они свободно пропускают свет к основным тканям листа.

Рис. 132. Внутреннее строение листа

Среди прозрачных бесцветных клеток эпидермиса встречаются расположенные парами более крупные клетки бобовидной формы. Они называются замыкающими клетками устьиц (рис. 133). В их цитоплазме содержатся хлоропласты. Между замыкающими клетками находится устьичная щель. Эти клетки и щель между ними называются устьицами. Через устьичную щель в лист проникает воздух, и происходит испарение воды. Устьичная щель сужается и расширяется в зависимости от освещения и температуры.

Рис. 133. Строение устьиц

У большинства растений устьица находятся в основном на нижней стороне листа. У листьев, которые расположены ребром к свету, обе поверхности листа освещаются одинаково, и устьица образуются на обеих сторонах листа (эвкалипт, ирис, осока, некоторые злаки). У плавающих листьев устьица располагаются только на верхней стороне листа (кувшинки, кубышки).

Под эпидермисом находится мякоть листа, состоящая из клеток основной ткани. Клетки, примыкающие к верхнему эпидермису, имеют удлиненную форму и напоминают столбики (столбчатая ткань) (см. рис. 132). В цитоплазме этих клеток очень много хлоропластов, и именно в них интенсивно идет процесс фотосинтеза.

Ниже лежат более округлые или неправильной формы клетки мякотной ткани. Они неплотно прилегают друг к другу, образуя крупные межклетники. Межклетники заполнены воздухом. Хлоропластов в этих клетках меньше, чем в клетках, примыкающих к верхнему эпидермису. Обеспечение водой клеток, осуществляющих фотосинтез, и отток органических веществ из листа (рис. 134) идут по проводящим тканям — древесине и лубу.

Рис. 134. Передвижение в растении органических веществ (->-), воды и минеральных солей (->-)

Они образуют систему проводящих пучков (жилок), которые пронизывают основную ткань листа. Проводящие пучки листа содержат также механическую ткань. Клетки механической ткани укрепляют проводящие пучки и придают листу упругость. Вам не раз приходилось видеть, как “бьет” по листьям сильный

дождь, град, ветер, а они трепещут на ветру, но не разрываются, не ломаются.

Проводящие ткани листа связаны с проводящими тканями других органов. Вместе они образуют единую транспортную систему, по которой вода, минеральные соли и органические вещества передаются ко всем органам растения.

Приспособления растений к уменьшению испарения воды. Условия обеспечения растений водой в природе различны. Листья растений, обитающих в условиях достаточного увлажнения, имеют широкие листовые пластинки, покрытые тонким гладким эпидермисом без волосков. В основной ткани листа водных растений имеются крупные межклетники, заполненные воздухом для плавания на поверхности воды.

У растений сухих мест обитания имеются различные приспособления для уменьшения испарения и сохранения воды. У вереска, например, листья мелкие. У очитка и молодила листья покрыты слоем воска. Листья многих растений имеют волоски на поверхности, которые отражают солнечные лучи (кошачья лапка, коровяк, шалфей). В листьях молодила, агавы, алоэ, очитков есть клетки, которые запасают воду.

Листья некоторых растений в сухую погоду свертываются (ковыль) или складываются (фасоль) для уменьшения испарения. Приспособлением к уменьшению испарения являются также видоизменения листьев в колючки (кактусы).

Листопад и его значение. У большинства деревьев и кустарников нашей зоны с наступлением осени листья приобретают желтую, оранжевую или красную окраску и опадают (рис. 135). В тропических широтах опадение листьев наступает перед периодом засухи.

Листопад является особым биологическим приспособлением растений к уменьшению испарения в неблагоприятные периоды года.

Рис. 135. Листопад

Листопад связан не только с осенним понижением температуры. Понаблюдайте несколько лет за березой, тополем, и вы увидите, что даже в очень теплую осень они сбрасывают листья в срок. Биологическими часами наступающего листопада является уменьшение продолжительности светового дня.

Из старых листьев органические вещества оттекают в стебель и другие органы. В то же время в листьях накапливаются кристаллы минеральных солей. Они не используются растением и являются отходами, от которых растения, сбрасывая листву, избавляются.

Опавшие листья с течением времени разрушаются бактериями и грибами, и, таким образом, происходит удобрение почвы минеральными веществами. Многочисленные опавшие листья утепляют на зиму расположенные поверхностно корни растений. В подстилке из листьев дозревают семена многих древесных растений.

Сейчас часто можно наблюдать, что во многих городских парках и на школьных дворах осенью убирают и сжигают опавшую листву. Как вы считаете, надо ли это делать?

Выводы.

Внутреннее строение листа соответствует выполняемым функциям.

Листья имеют различные приспособления, которые регулируют процессы испарения воды.

Вода и минеральные вещества, необходимые для фотосинтеза, и его продукты передвигаются по проводящим тканям жилок листа.

Упругость листа обеспечивается системой механических тканей.

Многие растения перед наступлением неблагоприятных условий сбрасывают листву.

1. Почему эпидермис листа прозрачный? 2. Отчего в столбчатых клетках основной ткани так много хлоропластов и большинство из них располагается у оболочки клетки? 3. Что такое газообмен? Как он происходит в листьях? Какую роль в этом процессе играют устьица? 4. Какое значение имеет испарение воды в жизни растений? 5. Какие особенности строения листа помогают предотвратить потери воды? 6. Соотнесите особенности внутреннего строения листа с его функциями.

1. Сделайте вывод о количестве и местонахождении устьиц у наземных и водных растений. 2. Приведите примеры нескольких видов растений нашей зоны, которые сбрасывают листву раньше других; позже всех. Объясните значение листопада в жизни растений.