Строение листа
Лист — боковой вегетативный орган растения, приспособленный прежде всего к фотосинтезу, газообмену и испарению воды. Его форма, расположение тканей и наличие жилок помогают улавливать свет, доставлять воду и выводить органические вещества.
Внешнее строение листа
Полный лист обычно состоит из листовой пластинки и черешка. Листовая пластинка — плоская расширенная часть листа. Она улавливает свет и обеспечивает большую поверхность для газообмена. Черешок соединяет пластинку со стеблем, прикрепляет её и может поворачивать пластинку к свету.
У некоторых растений черешок отсутствует: такие листья называют сидячими. На пластинке различают верхушку, основание и край. Через лист проходит жилкование — система жилок. Жилки образованы проводящими тканями: по одним сосудам вода и минеральные соли поступают к листу, по другим ситовидным трубкам органические вещества оттекают от него.
Лист — боковой вегетативный орган растения с ограниченным ростом, обычно имеющий листовую пластинку и черешок. Основные функции листа: фотосинтез, газообмен и испарение воды; дополнительно лист может служить для защиты, запаса веществ или вегетативного размножения.
Внутреннее строение листа
Поперечный срез листа показывает несколько слоёв. Снаружи лист покрыт кожицей, или эпидермисом. Обычно она состоит из одного слоя прозрачных клеток и защищает внутренние ткани от повреждений и чрезмерной потери воды. На поверхности клеток часто есть кутикула — плёнка из воскообразного вещества.
В кожице находятся продыхи. Каждый продых образован двумя замыкающими клетками, между которыми расположена щель. Через неё в лист поступает углекислый газ, а наружу выходят кислород и водяной пар. У наземных растений продыхи чаще расположены на нижней стороне листа: там слабее нагрев и испарение.
Под верхней кожицей располагается столбчатая, или палисадная, ткань. Её вытянутые клетки тесно прилегают друг к другу и содержат много хлоропластов, поэтому здесь активно идёт фотосинтез. Ниже находится губчатая ткань. Её клетки расположены рыхло, между ними есть крупные межклетники. Межклетники соединяются с продыхами и обеспечивают движение газов внутри листа.
В толще листа проходят жилки. В них находятся проводящие пучки: ксилема переносит воду и минеральные вещества к клеткам листа, а флоэма отводит образовавшиеся органические вещества. Вокруг пучка может располагаться покровная ткань, защищающая проводящие элементы.
| Часть листа | Особенности строения | Значение |
|---|---|---|
| Кутикула и кожица | Покровный слой, кутикула уменьшает испарение | Защита, ограничение потери воды |
| Столбчатая ткань | Плотно расположенные клетки с многочисленными хлоропластами | Основное место фотосинтеза |
| Губчатая ткань | Рыхлые клетки, межклетники | Газообмен внутри листа |
| Продыхи | Щель между двумя замыкающими клетками | Газообмен и испарение |
| Жилки | Ксилема и флоэма | Поступление воды и отток органических веществ |
Чем больше площадь листовой пластинки и число хлоропластов, тем больше возможностей для поглощения света и фотосинтеза. Межклетники и продыхи обеспечивают газообмен, а кутикула и замыкание продыхов уменьшают потерю воды.
Почему губчатая ткань особенно важна для газообмена?
Лист и процессы жизнедеятельности
В фотосинтезе растение использует энергию света, углекислый газ и воду. Углекислый газ поступает через продыхи и далее распространяется по межклетникам к клеткам с хлоропластами. Вода приходит по ксилеме жилок. В хлоропластах образуются органические вещества, а кислород выделяется в окружающую среду через продыхи.
Газообмен — поступление и выделение газов. Для фотосинтеза лист поглощает углекислый газ и выделяет кислород, а при дыхании клетки поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Дыхание идёт постоянно, а фотосинтез — только при наличии подходящих условий, прежде всего света.
Испарение воды листьями называют транспирацией. Главный путь выхода водяного пара — продыхи, хотя небольшая часть воды может испаряться через кутикулу. При недостатке воды замыкающие клетки теряют тургор, продыховая щель закрывается, и испарение уменьшается. При этом ограничивается поступление углекислого газа и может замедлиться фотосинтез.
Продыхи регулируют одновременно два процесса: газообмен и транспирацию. Открытый продых облегчает поступление углекислого газа, но усиливает потерю водяного пара.
Как объяснять задания по строению листа
В экзаменационном задании часто нужно установить соответствие между частью листа и её функцией или объяснить, почему изменение условий влияет на фотосинтез. Удобный алгоритм: сначала определить орган или ткань, затем назвать её строение и только после этого связать его с функцией.
У растения при недостатке воды продыховые щели закрылись. Как это повлияет на фотосинтез и почему?
Ответ: фотосинтез ослабнет, потому что через закрытые продыхи в лист поступает меньше углекислого газа. Одновременно уменьшится испарение воды.
1. Нельзя считать, что фотосинтез происходит только в столбчатой ткани: он возможен во всех живых клетках с хлоропластами, хотя в столбчатой ткани обычно наиболее интенсивен. 2. Продыхи не «выделяют только кислород»: через них движутся углекислый газ, кислород и водяной пар. 3. Ксилема не переносит органические вещества от листа — она доставляет воду и минеральные соли; органические вещества отводит флоэма. 4. Дыхание не прекращается ночью: оно идёт и на свету, и в темноте.
Если в условии упоминаются свет, углекислый газ и хлоропласты, ищите связь с фотосинтезом. Если говорится о водяном паре и продыхах — с транспирацией. Если названы жилки, уточните, какие проводящие элементы работают: ксилема или флоэма.
Проверка знаний
Quick-test
Главное
- Листовая пластинка улавливает свет, черешок соединяет лист со стеблем, а жилки проводят воду и органические вещества.
- Кожица и кутикула защищают лист; столбчатая ткань содержит много хлоропластов; губчатая ткань имеет межклетники.
- Продыхи обеспечивают газообмен и регулируют испарение воды.
- Ксилема доставляет к листу воду и минеральные вещества, флоэма отводит органические вещества.
- Закрытие продыхов уменьшает транспирацию, но ограничивает поступление углекислого газа и ослабляет фотосинтез.