Пименов А.В. Царство Растения. Морфология и анатомия растений. Задачи: Изучить особенности внешнего и внутреннего строения листа; Дать характеристику основным функциям листа. Тема: Лист – боковой орган побега
Лист – боковой (латеральный) орган, характеризующийся ограниченным ростом. Главные функции листа: 1. Фотосинтез; 2. Газообмен; 3. Транспирация. Дополнительные функции: Запасающая (сочные чешуи луковицы); Вегетативное размножение ( сенполия ); Защитная ( колючки барбариса ). Морфология листа
Листья могут быть черешковыми, сидячими и влагалищными. Основные части листа: Лист большинства растений состоит из пластинки, черешка, прилистников и основания. Листовая пластинка – расширенная, обычно плоская часть листа, выполняющая функции фотосинтеза, транспирации и газообмена. Морфология листа
Черешок – суженная часть листа, соединяющая листовую пластинку с основанием и регулирующая положение листа по отношению к свету. Листья с черешками называют черешковыми, без черешков – сидячими. Основание листа – нижняя часть листа, примыкающая к стеблю. Одной из форм является листовое влагалище – расширенное основание листа в виде трубки, охватывающее часть стебля (злаки). Морфология листа
Прилистники – листовидные образования у основания листа, которые служат для защиты молодого листа и пазушной почки. Встречаются не у всех растений. Иногда прилистники достигают значительного развития, их размеры превышают размеры листовых пластинок (горох). В этом случае прилистники выполняют роль фотосинтезирующих органов. Морфология листа
По форме листовые пластики бывают: 1 – игольчатые, 2 – линейные, 3 – продолговатые, 4 – ланцетные, 5 – овальные, 6 – округлые, 7 – яйцевидные, 8 – обратнояйцевидные, 9 – ромбические, 10 – стреловидные, 11 – копьевидные. Морфология листа
Форма края листовой пластинки 1 – цельнокрайний ; 2 – пильчатый; 3 – зубчатый; 4 – струговидный; 5 – городчатый; 6 – волнистый; 7 – выемчатый. Рассеченность листовой пластинки: лопастные листья (перисто- или пальчато ) – выемки не доходят до половины полупластинки; раздельные листья (перисто- или пальчато ) – выемки заходят глубже половины полупластинки; рассеченные листья (перисто- или пальчато ) – выемки достигают главной жилки листа. Морфология листа
Листорасположение: Розетка – междоузлия сближены; Супротивное – от узла отходят два сидящих друг против друга листа (клен, сирень); Очередное, или спиральное – на каждом узле располагается по одному листу, причем основания листьев можно соединить условной спиральной линией, растянутой вдоль оси побега (береза, липа); Мутовчатое – от узла отходит более двух листьев (олеандр). Морфология листа
Листья, имеющие одну пластинку (цельную или выемчатую), называются простыми. Простые листья при листопаде опадают целиком. Сложные листья – листья, состоящие из нескольких четко обособленных листовых пластинок (листочков), каждый из которых своим черешком прикреплен к общему черешку (рахису). Часто сложный лист опадает по частям: сначала листочки, а потом черешок. Среди сложных листьев различают: Парно- и непарноперистосложные листья; Пальчатосложные листья ; Тройчатые листья. Рахис сложных листьев может образовывать боковые ответвления, тогда возникают дважды-, трижды-, четыреждыперистосложные листья. Морфология листа
Жилкование – это система расположения проводящих пучков в листовых пластинках. Различают: 1. Параллельное жилкование – листовую пластинку пронизывает несколько одинаковых жилок, располагающихся параллельно. Характерно для однодольных растений. 2. Дуговое жилкование – листовую пластинку пронизывает несколько одинаковых жилок, располагающихся дугообразно. Характерно для однодольных растений. Морфология листа
3, 4. Сетчатое жилкование – обычно из черешка в листовую пластинку входит одна жилка, которая затем дает ответвления – боковые жилки, образующие густую сеть. Сетчатое жилкование может быть перистым и пальчатым. Характерно для двудольных растений. 5. Дихотомическое жилкование – листовую пластинку пронизывают вильчато разветвленные жилки (гинкго). Морфология листа
Что обозначено на рисунках? Подведем итоги:
Что обозначено на рисунках? Подведем итоги:
Какой лист называется полным листом? Лист, содержащий все основные части: основание с прилистниками, черешок и листовую пластинку. Основные типы листорасположения: Очередное, супротивное, мутовчатое, розеточное. Сложные листья: Листья, состоящие из нескольких четко обособленных листовых пластинок (листочков), каждый из которых своим черешком прикреплен к общему черешку (рахису). Часто сложный лист опадает по частям: сначала листочки, а потом черешок. Параллельное жилкование: Листовую пластинку пронизывает несколько одинаковых жилок, располагающихся параллельно. Характерно для однодольных растений. Дуговое жилкование: Листовую пластинку пронизывает несколько одинаковых жилок, располагающихся дугообразно. Характерно для однодольных растений. Сетчатое жилкование: Из черешка в листовую пластинку входит одна жилка, которая затем дает ответвления – боковые жилки, образующие густую сеть. Сетчатое жилкование может быть перистым и пальчатым. Характерно для двудольных растений. Подведем итоги:
Сверху и снизу лист покрыт эпидермой (кожицей). Поверх эпидермы располагается слой кутина. Нижняя поверхность листа покрыта эпидермой с множеством устьиц. На 1 мм 2 листа приходится от 50 до 500 устьиц. У плавающих на поверхности воды листьев устьица располагаются на верхней эпидерме, а у погруженных листьев обычно отсутствуют. Внутреннее строение листа: 1 – кутикула ; 2 – эпидерма ; 3 – ксилема ; 4 – флоэма ; 5 – волокна ; 6 – колленхима ; 7 – устьица ; 8 – столбчатая хлоренхима; 9 – губчатая хлоренхима; 10 – железистый волосок; 11 – кроющий волосок; 12 – межклетник. Анатомия листа
Между верхней и нижней эпидермой располагается мезофилл, образованный столбчатой и губчатой хлоренхимой. Столбчатая хлоренхима располагается под верхней кожицей листа. В основном в ней осуществляются процессы фотосинтеза. У растений средних широт (огурец, клевер) столбчатая паренхима обычно образована одним рядом клеток, у южных растений чаще образуется 2-3 ряда. Губчатая хлоренхима, осуществляющая преимущественно функции газообмена и транспирации. Клетки губчатой хлоренхимы принимают участие и в фотосинтезе, но в меньшей степени, чем клетки столбчатой паренхимы, так как число хлоропластов в них в 2-6 раз меньше. Жилки образуют проводящую систему листа. Большинство пучков закрытые, лишь более крупные могут быть отрытыми, но камбий развит слабо. Анатомия листа
В проводящих пучках ксилема обращена к верхней стороне листа, а флоэма – к нижней. Крупные проводящие пучки образованы сосудами и ситовидными трубками. Обычно проводящие пучки окружены обкладкой из паренхимы – обкладочной паренхимой. Обкладка увеличивает площадь контакта мезофилла с проводящими элементами ксилемы и флоэмы. Проводящие пучки выполняют и механическую функцию. Крупные жилки, как правило, окружены склеренхимой. Анатомия листа
Кутикула Эпидерма Ксилема Флоэма Волокна Колленхима Устьица Столбчатая хлоренхима Губчатая хлоренхима Железистый волосок Кроющий волосок Межклетник Подведем итоги:
Транспирация является верхним концевым двигателем водного тока, обеспечивает терморегуляцию и движение воды и солей к органам растения. Различают два вида транспирации – кутикулярную и устьичную. Кутикулярная ( 10-20%) – испарение воды с поверхности кутикулы. Под устьичной транспирацией понимают процесс испарения воды листьями с помощью устьиц. Функции листа
В настоящее время общепризнана гипотеза устьичных движений, связанная с перераспределением ионов калия между замыкающими и сопутствующими клетками и синтезом на свету глюкозы. Ионы калия (закачиваются в замыкающие клетки) и образующаяся на свету глюкоза повышают осмотическое давление. Определенную роль играет и концентрация СО 2. Избыток СО 2, по-видимому, вызывает подкисление цитоплазмы. Это приводит к изменению рН, что приводит к закрыванию устьиц. Функции листа
Функции листа
Функции листа
А. Трубку, заполненную водой с растением наверху, погружают в сосуд с ртутью. По мере испарения воды в трубку втягивается ртуть. Справа вместо растения используется глиняный пористый цилиндр. Б. В тонком стеклянном капилляре вода за счет адгезии (притяжения к стенкам) поднимается на значительную высоту, а в широком сосуде – только образует по краю сосуда мениск. Функции листа
Функции листа
Фотосинтез – процесс образования из углекислого газа и воды за счет энергии света органических веществ. Процесс идет с выделением кислорода. Функции листа
Процесс дыхания осуществляется постоянно, как на свету, так и в темноте. Если поместить в сосуд свежесрезанные листья, плотно закрыть его и поставить в темное теплое место, то на следующий день можно обнаружить, что состав воздуха в сосуде изменился, известковая вода мутнеет. В отличие от фотосинтеза, во время дыхания происходит освобождение энергии, органические вещества окисляются, и происходит выделение углекислого газа. Эти реакции протекают в митохондриях клеток. Функции листа
Для уменьшения транспирации в зимний период времени растения освобождаются от листьев, происходит листопад. Сигналом к листопаду служит уменьшение продолжительности светового дня. Это явление получило название фотопериодизма. Листья теряют зеленую окраску в результате разрушения хлорофилла в хлоропластах. Становятся заметны вспомогательные пигменты – каротиноиды желтого или оранжевого цвета. У основания черешка в поперечном направлении образуется специальный отделительный слой, состоящий из легко расслаивающейся паренхимы. Со стороны стебля ближайшие к основанию черешка клетки пробковеют и образуют защитный слой, сохраняющийся после опадания листа в виде листового рубца. Функции листа
Видоизменения листьев: Колючки. Уменьшают транспирацию и защищают растения от поедания животными. Кактус, робиния, барбарис. Усики. Это нитевидные образования, чувствительные к прикосновению и приспособленные для лазания. Ловчие аппараты. Встречаются у растений, произрастающих на болотистых, торфяных, бедных минеральными веществами почвах (росянка, венерина мухоловка, непентес используют богатую азотом и фосфором органическую пищу). Сочные листья листовых суккулентов накапливают в листьях воду. Функции листа
Росянка Венерина мухоловка Саррацения Непентес Функции листа
Изолатеральный лист фикуса – столбчатая ткань сверху и снизу, внутренние клетки многослойной эпидермы служат для накопления влаги. Встречаются и выделительные клетки – цистолиты, представляющие собой вросшую внутрь клеточную стенку, на которой откладываются кристаллы углекислого кальция. Олимпиадникам
Олимпиадникам
Дорсовентральный. Палисадная паренхима одно- или многорядная и расположена на верхней стороне листа, а губчатая – на нижней стороне. Изогубчатый. Весь мезофилл листа состоит из губчатых клеток. Изолатеральный. Состоит из однородных паренхимных клеток. Изолатерально-палисадный. Мезофилл состоит из одного или нескольких рядов палисадных клеток, расположенных с обеих сторон губчатой паренхимы. Изопалисадный. Мезофилл образован только палисадными клетками. Центрический. Мезофилл с радиальной симметрией палисадной паренхимы и с центральной позицией главной жилки. Дорсовентральный тип мезофилла Изолатерально-палисадный тип мезофилла. Изолатеральный тип мезофилла Олимпиадникам
Проводящие пучки, образованные прокамбием, не имеющие камбия, называются закрытыми, а пучки с камбием – открытыми, поскольку могут длительно увеличиваться в размерах. В зависимости от расположения ксилемы и флоэмы различают пучки: коллатеральные – характеризуются расположением флоэмы и ксилемы друг против друга. При этом в осевых органах флоэма занимает наружную часть пучка, ксилема – внутреннюю, а в листьях – наоборот. Коллатеральные пучки могут быть закрытыми (однодольные растения) и открытыми (двудольные). Биколлатеральные пучки всегда открытые, с двумя участками флоэмы – внутренней и наружной, между которыми расположена ксилема. Камбий находится между наружной флоэмой и ксилемой. Биколлатеральные сосудисто-волокнистые пучки характерны представителям сем. тыквенные, пасленовые, кутровые и некоторые др. Концентрические пучки закрытые. Они бывают центрофлоэмными, если ксилема окружает флоэму, и центроксилемными, если флоэма окружает ксилему. Центрофлоэмные пучки формируются чаще у однодольных растений, центроксилемные – у папоротниковидных. Радиальные пучки закрытые. В них флоэма и ксилема чередуются по радиусам. Радиальные пучки характерны для зоны всасывания корней, а также зоны проведения корней однодольных растений. Олимпиадникам
Олимпиадникам
Олимпиадникам
