Меню

Взаимосвязь строения ткани листа с ее функциями

Строение листа в связи с выполняемыми функциями (см. билет 37).

Типичное анатомическое строение листовой пластинки отражает ее приспособленность к выполняемым функциям.

Особенности анатомического строения листа определяются его главной функцией — фотосинтетической. Поэтому важнейшей тканью листа является хлорофиллоносная паренхима (хлоренхима). Эта ткань образует мякоть листа, или мезофилл, в клетках которого сосредоточены хлоропласты и происходит фотосинтез. Остальные ткани обеспечивают нормальную работу мезофилла.

С обеих сторон она покрыта кожицей (эпидермисом). В клетках кожицы нет хлоропластов, поэтому они беспрепятственно пропускают свет к основным тканям листа. Наружные стенки клетки кожицы, особенно с верхней стороны листа, утолщены и покрыты защитным слоем воска или воскоподобного вещества. Покровная ткань регулирует газообмен и транспирацию.

Система разветвленных проводящих пучков, которые пронизывают листовую пластинку во всех направлениях (жилкование листа) снабжает лист водой и обеспечивает отток органических веществ к другим органам растения.

Механические ткани (склеренхима, колленхима) совместно с живыми клетками мезофилла и эпидермиса обеспечивают определенную структуру и высокую прочность листовой пластинки. Поэтому сравнительно тонкие и нежные листья способны занимать в пространстве такое положение, при котором создаются наилучшие условия освещения и газообмена.

Мезофилл чаще всего дифференцирован на палисадную (столбчатую) и губчатую паренхиму. Обычно палисадная паренхима располагается на верхней стороне листа, а губчатая – на нижней. У ксерофитов (растения засушливых местообитаний) первая часто находится с обеих сторон листа, а у кукурузы и других злаков, различия между двумя типами паренхимы практически отсутствуют. Клетки палисадного мезофилла вытянуты перпендикулярно поверхности листа и расположены в один или несколько слоев. В губчатом мезофилле клетки соединены более рыхло, и межклетники в этой ткани бывают очень большими по сравнению с объемом самих клеток.

Палисадная паренхима содержит примерно 75-80 % всех хлоропластов листа и выполняет основную работу по ассимиляции диоксида углерода.

В губчатой ткани интенсивность фотосинтеза ниже, чем в столбчатой, но зато здесь активно идут процессы транспирации и газообмена.

Расположение устьиц преимущественно на нижней стороне листа имеет важное экологическое значение. Во-первых, нижняя сторона листа меньше нагревается на свету, чем верхняя, поэтому потеря воды листом в процессе транспирации происходит медленнее через устьица, расположенные в нижнем, а не в верхнем эпидермисе. Во-вторых, главным источником диоксида углерода в атмосфере является «почвенное дыхание», т. е. выделение CO2 в результате жизнедеятельности почвенных микроорганизмов (бактерий, цианобактерий, грибов и др.) и дыхания корней высших растений. Поэтому припочвенный слой воздуха обычно обогащен углекислым газом, который по градиенту концентрации диффундирует вверх и проникает в устьица в ткани листьев.

Понятие о тканях. Принципы классификации (см. билет 32).

Стебель. Видоизменения стеблей.

Производные протопласта. Вакуоли. Вешества запаса.

К производным протопласта относятся:

4) физиологически активные вещества: ферменты, витамины, фитогормоны и др.;

5) продукты обмена веществ.

Вакуоли – полости в протопласте – производные эндоплазматической сети. Они ограничены мембраной – тонопластом и заполнены клеточным соком. Клеточный сок накапливается в каналах эндоплазматической сети в виде капелек, которые затем сливаются, образуя вакуоли. В молодых клетках содержится много мелких вакуолей, в старой клетке обычно присутствует одна крупная вакуоль.

В клеточном соке растворены

o Сахара (глюкоза, фруктоза, сахароза, инулин)

o Органические кислоты (щавелевая, яблочная, лимонная, винная, муравьиная, уксусная и др.)

o Разнообразные гликозиды

o Алкалоиды (атропин, папаверин, морфин и др.)

o В клеточном соке многих растений имеются пигменты – антоциан (красный, синий, фиолетовый цвет разных оттенков), антохлоры (желтый цвет), антофеины (темно-бурый цвет).

o В вакуолях семян содержатся белкипротеины.

o Место отложения конечных продуктов обмена веществ.

Вакуоли формируют внутреннюю водную среду клетки, с их помощью осуществляется регуляция водно-солевого обмена. Вакуоли поддерживают тургорное гидростатическое давление внутри клеток, что способствует поддержанию формы неодревесневших частей растений – листьев, цветков. Тургорное давление связано с избирательной проницаемостью тонопласта для воды и явлением осмоса – односторонней диффузией воды через полупроницаемую перегородку в сторону водного раствора солей большей концентрации. Поступающая в клеточный сок вода оказывает давление на цитоплазму, а через нее – на стенку клетки, вызывая упругое ее состояние, т.е. обеспечивая тургор.

Нехватка воды в клетке ведет к плазмолизу, т.е. к сокращению объема вакуолей и отделению протопластов от оболочки.

Включения – вещества, образующиеся в результате жизнедеятельности клетки либо про запас, либо как отбросы. Включения локализуются либо в гиалоплазме и органоидах, либо в ваккуоле в твердом или жидком состоянии. Включения представляют собой запасные питательные вещества, например, зерна крахмала в клубнях картофеля, луковицах, корневищах и в других органах растений, откладывающиеся в особом типе лейкопластов – амилопластах.

Читайте также:  Пуховик из блестящей ткани можно или нет

Водорастворимые витамины находятся в клеточном соке, а жирорастворимые – в цитоплазме. Известно более 40 витаминов.

Дата добавления: 2019-07-17 ; просмотров: 410 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Как устроен лист: особенности, характеристика эпидермиса и мезофилла, функции устьица и его строение

Что представляет собой лист растения?

Клеточное строение листа и его особенности

Лист является важным органом любого растения. Основные функции листа — фотосинтез и транспирация. Строение листа характеризуется наличием черешка и листовой пластинки. Внешне черешок похож на стебель, однако по происхождению он все же является частью листа.

Лист по строению предполагает наличие кожицы, которой покрыта поверхность любого листа. Кожица является защитой от различных повреждений, высыхания и попадания внутрь болезнетворных бактерий.

Строение кожицы листа характеризуется тем, что ее клетки плотно примыкают друг к другу: это объясняется тем, что они являются покрывной тканью. Почти все клетки в листах не имеют цвета и прозрачные, поэтому свет без проблем проникает через поверхность листка в клетку. Как видим, строение листьев и строение клетки листа напрямую связаны с функциями листьев и формируют их особенности.

Начинают изучать клеточное строение листа в 6 классе школы.Контент.

Характеристика эпидермиса

Эпидермис — это то, чем лист покрыт снаружи.

Эпидермис является живой тканью листа и может состоять из одного или нескольких слоев клеток.

Такие клетки листа обычно не отличаются хорошо дифференцированными хлоропластами. Клетки соединены между собой достаточно плотно, благодаря чему эпидермис защищает ткани листа от чрезмерной потери воды и играет важную роль в осуществлении листом функции механической опоры.

Эпидермис имеет особенность в виде различных выростов на внешней поверхности клеток: волосков, кутикул, шипиков.

Также стоит упомянуть устьица листа, которые находятся между клетками эпидермиса. Основная функция устьиц — осуществление водо- и газообмена растения с окружающей средой. Эта функция выполняется, в том числе, за счет особенностей строения устьица листа.

Характеристика мезофилла

Мезофилл — основная ткань, которая размещается между верхним и нижним эпидермисом.

Она представляет собой фотосинтезирующую ткань: в нее входят живые клетки с большим количеством хлоропластов.

Мезофилл делится на губчатую и палисадную паренхиму. Последняя включает клетки, расположенные перпендикулярно к поверхности эпидермиса — они напоминают ряд столбиков (столбчатая паренхима). У клеток палисадной паренхимы призматическая форма, эти клетки удлинены. Расположение палисадной паренхимы — под эпидермисом. При этом у одних растений она располагается только в верхней стороне листа, а у других — с обеих сторон.

Губчатая паренхима отличается наличием клеток разной формы, нередко у клеток имеются выросты. Расположение клеток формирует хорошо выраженные промежутки, которые и дали название «паренхима».

Разделение или дифференциация мезофилла основана на виде растения и специфике его выращивания. При ярком освещении хорошее развитие получает палисадная паренхима.

Злаковые умеренной зоны не имеют деления на палисадную и губчатую паренхимы.

Эти две ткани устроены по-разному, так как они отвечают за разные функции. И здесь мы найдем ответ на вопрос, как строение листа обеспечивает его фотосинтезирующие функции.

Палисадная паренхима является высокоспециализированной тканью и выполняет функцию фотосинтеза. Это логично, ведь большинство хлоропластов располагаются именно в этой ткани и концентрируются около стенок клетки — так они лучше освещаются и снабжаются углекислым газом.

Губчатая паренхима помимо функции фотосинтеза (хоть и в меньшей степени) выполняет запасающую функцию: в клетках листа скапливается запасной крахмал.

Характеристика проводящей ткани

Проводящая ткань листа включает сосудисто-волокнистые пучки: они сконцентрированы в жилках. По этим пучкам в лист попадает вода, насыщенная питательными веществами, и отводятся продукты фотосинтеза.

Проводящая ткань пластинки и черешка листа и проводящая система стебля образуют единое целое. Строение жилки листа может характеризоваться как одним пучком, так и целой группой пучков, тесно между собою сомкнутых.

Сосудисто-волокнистые пучки основных жилок листа отличаются типичным строением. По мере раздробления пучков сосуды и ситовидные трубки уменьшаются. В едва заметных разветвлениях жилок нет флоэмы. Ксилема также упрощается: в ней отсутствует трахея, сокращается количество трахеид. На концах жилок — одиночные трахеиды.

Читайте также:  Ткань теплый хлопок что это за ткань

То, насколько крепкая листовая пластинка, зависит от развития системы механических тканей. В нее входят:

  • склеренхимные обкладки пучков;
  • тяжи механической ткани. Они размещаются против проводящих пучков и смыкаются позади склеренхимных обкладок;
  • каменистые клетки;
  • опорные клетки и др.

Функции устьица и его строение

Устьице по форме напоминает щель, которая располагается между двумя клетками со специфическим строением.

Эти клетки серповидные, между собой они смыкаются противоположными концами (замыкающие клетки). Они существенно отличаются от других клеток эпидермиса: по форме и наличию хлоропластов.

Устьица располагаются с нижней части листовой пластинки. Однако есть растения, у которых оно расположено в верхней части (злаки, капуста).

Устьица водных растений располагаются только в верхней стороне пластинки.

Число устьиц на листьях растений варьируется от 40 до 600 (на один квадратный миллиметр).

Листья с параллельным жилкованием (такие есть у хвойных растений) размещаются параллельными рядами. У других растений какого-либо конкретного порядка нет.

Устьица открываются по разным причинам:

  • для осуществления газообмена;
  • для фотосинтеза и дыхания листа;
  • для контроля над водным балансом.

То, как осуществляется устьичное движение, определяется особенностями структуры замыкающих клеток, а также изменениями их тургорного давления. Неравномерное утолщение оболочек — отличительная характеристика строения замыкающих клеток устьиц. Это приводит к тому, что задняя стенка замыкающей клетки с увеличением тургора выпячивается в сторону щели, поскольку эта стенка отличается большей эластичностью и небольшой толщиной. При этом передняя стенка выпрямляется и становится вогнутой, а вся клетка изгибается в противоположную от щели сторону. Происходит открытие устьица.

Тургорное давление замыкающих клеток меняется в связи с большими затратами энергии. Регуляция осмотического давления замыкающих клеток осуществляется при помощи органических кислот, одновалентных катионов, в частности — калия.

Когда одновалентные катионы поступают в вакуоль замыкающих клеток, то осмотический потенциал последних увеличивается. В эти клетки поступает вода, и устьице открывается. Снижение осмотического давления происходит в результате выхода осмотических активных веществ из вакуолей в цитоплазму замыкающих клеток или из вообще из клетки. Устьице закрывается.

Поддержание электронейтральности замыкающих клеток при открытых устьицах обеспечивается образованием органических анионов.

Процесс поступления воды в клетку

Поступление воды в клетку — непростой процесс, который обусловлен множеством факторов.

Вся система коллоидов цитоплазмы принимает активное участие в поглощении воды.

Сосущая сила — сила насасывания клеткой воды.

Есть опыт, который помогает понять, как происходит поступление воды в живую клетку, а также показывает полупроницаемость и эластичность цитоплазмы.

Что для этого нужно. Нужно нанести на предметное стекло, расположенное вплотную к покровному стеклу (на нем в воде находится лист элодеи) каплю раствора калийной селитры (6 или 8-процентную).

К оборотной стороне покровного стекла, вплотную к нему, подносят фильтровальную бумагу: она оттягивает воду до того момента, пока раствор селитры полностью ее не заменит, входя под покровное стекло.

Спустя определенное время даже при небольшом увеличении микроскопа можно обнаружить отхождение протопласта от оболочки клетки. Такой процесс называется плазмолизом.

Далее протопласт округляется и размещается в середине клетки или возле одной из ее стенок. Происходит это после его отделения от всей внутренней поверхности оболочки. В результате происходит заполнение пространства между протопластом и оболочками клетки раствором плазмолитика.

Как клетка листа испаряет воду

Транспирация — испарение воды растениями.

Воду испаряет вся поверхность растения, но особенно интенсивно — лист.

Есть два вида транспирации:

  1. Кутикулярная. В этом случае воду испаряет вся поверхность листа.
  2. Устьичная. Испарение осуществляется через устьице листа.

Транспирация важна тем, что благодаря ей внутрь листа поступает углекислый газ, а это — основа углеродного питания растения. Кроме того, благодаря транспирации лист не перегревается.

Источник

Конспект урока по биологии на тему: «Анатомическое строение листа в связи с его функциями»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

«Актуальность создания школьных служб примирения/медиации в образовательных организациях»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Тема урока : Анатомическое строение листа в связи с его функциями
Цель урока: сформировать у учащихся представление о внутреннем строении листа и его взаимосвязи с выполняемыми листом функциями.
Оборудование и материалы: таблицы «Внешнее строение листа», «Листорасположение», «Типы жилкования листьев», «Внутреннее строение листа», « Строение кожицы листа», тетрадь с печатной основой, учебник для 7 класса «Биология 7».
Базовые понятия и термины: кожица, замыкающие клетки, устьица, проводящий пучок, столбчатая фотосинтезирующая ткань, губчатая фотосинтезирующая ткань. Хлоропласты, межклетники.
СТРУКТУРА УРОКА
Организационный этап ………………………………………………………..2 мин
Контроль ранее изученного………………………………………………8мин
Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности .. ..2мин
Изучение нового материала ………………………20мин
Закрепление и систематизация знаний и умений учащихся …………….12мин
Подведение итогов урока ……………………….1 мин
Домашнее задание………………………………………………………….1мин.
ХОД УРОКА
1.Организационный этап: проверяю общую готовность учащихся к уроку, отмечаю отсутствующих.
2. Контроль ранее изученного.
1. Письменный опрос – 5 учеников на рабочем месте работают по карточкам
2. Устный опрос.
1. Что называют листом, и какие функции этот орган выполняет?
2.Перечислите и покажите на таблице части листа. Назовите функции каждой из частей.
3. Какие выделяют листья по форме? Приведите примеры растений с данными формами листьев.
4. Какие выделяют листья по строению края листовой пластинки? Приведите примеры растений/
5. . Чем отличается простой лист от сложного?
6. Перечислите основные типы жилкования листьев. Приведите примеры растений с разными типами жилкования.
7. Что такое листопад? Каковы его причины?

Читайте также:  Софтшелл ткань что шить

3 .Актуализация опорных знаний.

Беседа.
1.Вспомните функции листа, и на основании этого предположите, какие виды тканей мы можем встретить в листовой пластинке? ( Фотосинтез — фотосинтезирующая ткань, клетки с хлоропластами. Газообмен и транспирация — устьица на листьях)
2. Листья образуют в процессе фотосинтеза органические вещества, которые будут поставляться остальным частям растения, в то время как лист нуждается в воде и минеральных солях. Какие ткани осуществляют транспорт веществ в растении? (проводящие — ксилема и флоэма).
Объявление цели: целью нашего сегодняшнего урока будет изучить внутреннее строение листа, связать строение листа с выполняемыми ним функциями.

4. Изучение нового материала.

1. Клеточное строение листа.
Рассказ учителя
Клеточное строение листа ученые исследовали под микроскопом на многочисленных поперечных и продольных срезах. Это позволило представить внутреннюю структуру листовой пластинки в объеме.
Сверху и снизу листовая пластинка покрыта кожицей, которая защищает ее от повреждений и высыхания. В кожице для проветривания имеются устьица. Устьиц обычно очень много — несколько сотен на 1 мм2 поверхности листа. У большинства растений они рас­положены на нижней стороне листа, куда попадает меньше солнеч­ных лучей — и поэтому испарение меньше.
Если листья у растения располагаются под острым углом к стеблю, то устьица располагаются на обеих сторонах пластинки, но на нижней их все же больше (пше­ница, кукуруза, ландыш, лилия). А вот у водных растений, листья которых плавают на поверхности воды, устьица находятся только на верхней стороне (кувшинка).
Между верхней и нижней кожицей расположена мякоть листа. Она состоит из ассимилирующей ткани, клетки которой содержат хлоропласты. Сразу под верхней кожицей размещается один слой клеток мякоти, которые имеют форму столбиков. Они содержат много хлоропластов. Это основная фотосинтезирующая ткань рас­тений. По форме клеток ее называют Столбчатой. Между столбчатой тканью и нижней кожицей расположена губчатая ткань. Ее клетки имеют неправильную форму и размещаются рыхло, с большими межклетниками. В клетках губчатой ткани хлоропластов меньше, чем в столбчатой. Основные функции губчатой ткани — газообмен и испарение воды. Фотосинтез в ее клетках тоже происходит, но не так интенсивно, как в столбчатой.
В пластинке листа проходят жилки. В их состав входят про­водящие ткани (сосуды ксилемы и ситовидные клетки флоэмы) и механические волокна. По жилкам вода и минеральные вещест­ва поступают в лист, а продукты фотосинтеза выводятся из листа.
Кроме того, жилки придают листу прочность и служат ему опорой. Таким образом, все элементы строения листа связаны с осуществле­нием его функций — фотосинтеза и транспирации и дыхания.
2. Фотосинтез и дыхание.
Самостоятельная работа учащихся

Предлагаю учащимся, пользуясь текстом учебника самостоятельно сравнить процесс фотосинтеза и дыхания у растений, заполнив при этом таблицу. Основные характеристики для сравнения написать на доске.

Что происходит с
Органические вещества образуются

органическими веществами
Органические вещества распадаются

Как циркулируют СО2
СО2 поглощается, О2 выделяется

и О2
СО2 выделяется, О2 поглощается

Источник