Какие бывают ткани листа

Обновлено: 07.07.2024

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.

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.

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.

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:

Кутикулярная. В этом случае воду испаряет вся поверхность листа.
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.

В пластинке листа различают 4 основные группы тканей: покровную (эпидермис), основную (мезофилл), проводящую (жилки) и механическую ткань (склеренхима и колленхима).

Эпидермис является покровной тканью листа и включает основные клетки, устьица, волоски-трихомы. У большинства листьев верхняя и нижняя поверхности листа различны по структуре и выполняют разные функции. Основные клетки в составе кожицы – это эпидермальные, обеспечивающие защиту листа от повреждений. Они крупные, плотно прилегают друг к другу, без межклеточных пространств и расположены в один слой. Эти клетки не имеют хлорофилловых зерен, поэтому эпидермис прозрачен. В эпидермисе имеются поры, называемые устьицами. У большинства растений устьица располагаются, основном, на нижней стороне листовой пластинки. Благодаря устьицам, осуществляется транспирация и газообмен. Поверх эпидермиса в листьях некоторых растений имеются волоски-трихомы, выполняющие защитную и выделительную функции.

Внутренняя часть листа между верхим и нижним эпидермисом – это паренхима или мезофилл. Эту ткань формируют хлорофиллсинтезирующие клетки, иногда в мякоть листа включены вместилища выделений. У большей части двудольных покрытосеменных растений и папоротников мезофилл разделен на столбчатую (палисадную) и губчатую (рыхлую) ткань. Под слоем верхних покровных клеток находится столбчатая ткань, ниже – губчатая. Клетки палисадной ткани в большом количестве содержат хлорофилловые зерна, в которых происходит фотосинтез. Губчатая ткань составлена из округлых или неправильной формы клеток, содержащих хлоропласты (но в меньших количествах, чем в столбчатой ткани) с хорошо развитой системой межклеточных пространств. Структура губчатой ткани обусловлена необходимостью выполнения функции транспирации и газообмена через межклетники.

Механическая ткань листа является своеобразной арматурой и представлена склеренхимой и колленхимой. Тяжи склеренхимы и колленхимы расположены обычно по ходу проводящих пучков и зачастую смыкаются с их оболочками. Механические ткани выполняют в листе опорную функцию.

Второе определение листа: боковой вегетативный орган растения.

Лист очень важный орган растения. Например, любой комнатный цветок может погибнуть, если большая часть листьев у него пострадала.

Зачем же нужен лист растению?

Главные функции листа это:

фотосинтез (образование питательных веществ для растения)
газообмен (поступление в растение кислорода и углекислого газа, а также их высвобождение)
испарение воды (для защиты от перегревания растения; способствует движению питательных веществ по всему растению)

Самые большие листья из водных растений - у амазонской кувшинки Виктории.

Их диаметр может достигать 2 метров, а на листьях может сидеть человек весом до 80кг.

Внешнее строение листа

Листья состоят из листовой пластинки, черешка, основания, прилистников.

У многих растений прилистники вообще не образуются или существуют недолго и рано опадают, например, как у липы.

Все эти части листа могут иметь разный внешний вид.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Черешок может изгибаться и поворачиваться: например, для того, чтобы листовая пластинка уловила больше солнечных лучей при недостатке света.

Кроме смены положения листа по отношению к свету, листья некоторых растений могут реагировать и на прикосновения.

Одним таким растением является мимоза стыдливая.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Виды листьев

По способу крепления к стеблю листья бывают:

черешковые - от стебля отходит черешок, на котором расположен лист (липа, роза, яблоня)
сидячие - лист непосредственно крепится к стеблю

Черешковые листья

У березы, груши и большинства привычных нам садовых и декоративных растений листья имеют черешок.

Черешок - это ножка листа, расширенная в том месте, где она прикрепляется к стеблю. Место расширения черешка называется основание.

Над основанием на стебле расположена пазушная почка.

У некоторых листьев есть прилистники. Они похожи на маленькие листья у основания.

Сидячие листья

У некоторых растений черешок отсутствует.

Пластинка сидит на стебле, который как бы вложен в нижнюю часть листа - влагалище.

Из декоративных садовых растений такая форма листа встречается у гвоздики:

Сидячие листья есть у тростника и злаков — пшеницы, овса, мятлика.

Пример сидячих листьев у алоэ:

Следующая классификация листьев - по количеству листовых пластинок:

Простые листья имеют один черешок и одну пластинку.

Подобное строение листьев наблюдается у дуба, липы, яблони.

Сложные листья имеют один главный черешок, от которого отходят вторичные черешки с несколькими листовыми пластинками.

Эти листочки могут опадать отдельно от главного черешка.

Сложные листья можно наблюдать у земляники, акации, каштана.

Если листочков четное количество и нет верхушечного, то они парные.

Такие сложные листья, например, у гороха.

У него видоизмененный лист превратился в усики, с помощью которых растение прикрепляется к устойчивым поверхностям:

Если же есть верхушечная пластинка, отчего количество листочков становится нечетным, то это непарные листочки.

Их можно увидеть у шиповника:

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Листовые пластинки и жилкование

Листовые пластинки

Листовая пластинка - главная часть листа.

Она обеспечивает дыхание и фотосинтез.

Существует большое разнообразие форм листовых пластинок:

округлая
продолговатая
шиловидная
игловидная
треугольная
яйцевидная;
ланцетовидая и другие

Края пластинки могут быть ровными или иметь зубцы, выемки.

Жилкование листьев

Минеральные, органические вещества и вода к клеткам листа поступают по сосудам, которые называются жилками.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Жилки, кроме перенесения веществ по растению, выполняют опорную функцию для листа, создают прочный каркас.

Посмотрите, как у растения Виктория регия жилки создают прочный каркас. Теперь вам понятно почему она может выдержать такой большой вес!

Жилки, выходя из черешка или основания (у сидячих листьев), расходятся в разные стороны.

Если от главной жилки к краям идут параллельные тонкие сосуды, наподобие птичьего пера - это перистое жилкование.

Если от черешка веером расходятся несколько одинаковых жилок - жилкование пальчатое.

Перистое и пальчатое жилкование характерно для двудольных растений.

От главных жилок отходит сетка мелких сосудов, поэтому часто говорят о перисто-сетчатом или пальчато-сетчатом жилковании.

У однодольных растений, таких как кукуруза или пшеница, жилки идут вдоль края параллельно друг другу.

Дуговое жилкование

Если жилки расходятся дугой по листовой пластинке, то жилкование называется дуговым. Оно характерно для ландыша, тюльпана - растений семейства Лилейные, класса Однодольные.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Клеточное строение листа

Самый наружный слой листа представлен восковым налетом.

Он предотвращает чрезмерное испарение влаги и защищает от вредных микроорганизмов.

Этот налет называют кутикулой.

У растений засушливых мест кутикула несколько тверже, так как предохраняет ткани листа от перегревания и чрезмерной потери влаги.

Под кутикулой располагается эпидерма или покровная ткань.

Эта покровная ткань может иметь выросты - волоски (трихомы).

По функциям трихомы делят на два типа:

кроющие - образуются из покровных тканей и служат для защиты растения от неблагоприятного воздействия внешней среды
железистые -принадлежат к выделительным тканям наружной секреции и участвуют в процессах накопления и выделения веществ различного функционального назначения

Трихомы бывают одноклеточными и многоклеточными, мертвыми и живыми.

Мертвые заполнены воздухом и придают растению белый цвет.

Форма трихом может быть разнообразной (головчатые, звездчатые, крючковатые и др.).

Часто трихомы минерализованы, то есть пропитаны кремнеземом и кальцием (крапива).

Размеры трихом варьируются в значительных пределах.

Отдельный волосок, чешуйка или желёзка хорошо различимы под микроскопом.

Клетки эпидермы прозрачные, чтобы солнечные лучи легко проникали вглубь.

На нижних поверхностях листа (нижний эпидермис) находятся устьица.

Устьице состоит из двух продолговатых, так называемых замыкающих клеток, между которыми есть небольшое расстояние - щель или пора.

Та сторона, которая не соприкасается с другими клетками, имеет более толстую оболочку.

Когда воды поступает слишком много, клетка начинает раздуваться, а толстая сторона не дает оболочке слишком сильно растягиваться.

Из-за этого устьичные клетки выгибаются, как сосиски на сковородке.

И щель между ними увеличивается, позволяя испаряться большему количеству воды.

Кстати, дыхание наземных растений также осуществляется через устьица.

Посмотрите, как оно устроено:

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

У крапивы в этом же слое находятся ампулярные клетки (похожи на медицинские ампулы с лекарством) с муравьиной кислотой.

Шип клетки заполнен солями кремния.

Он легко проникает в кожу и отламывается, а ядовитая жидкость выливается под кожу.

Посмотрите, как это выглядит:

Под эпидермой располагается мезофилл - мякоть листа.

Эта ткань представлена:

столбчатыми (по-другому, палисадными) клетками, располагающимися поверхностно, в виде столбиков
губчатой тканью из сферических клеток
межклетниками, заполненными воздухом

Столбчатые клетки осуществляют фотосинтез, поэтому в них больше всего хлоропластов. В палисадной ткани располагаются и устьица, через которые растение дышит и испаряет влагу.

Губчатые клетки служат для газообмена. Они выделяют в межклетники кислород и забирают из них СО2.

На фото ниже вы видите строение губчатой ткани листа под микроскопом.

Крупные светлые пятна — межклетники:

Как мы уже знаем, в листьях проходят жилки.

Они выполняют опорную функцию (скелетную) и служат для обмена веществ между листьями и другими частями растения.

Рассмотрим их тканевое строение.

Жилки состоят из ксилемы и флоэмы - сосудистой ткани.

По ксилеме вода и минеральные вещества двигаются от корня к листьям, по флоэме - органические вещества (такие, как крахмал) - обратно, от листьев к корням и там накапливаются.

Лист является боковым органом побега. Листья — вегетативные органы растения, расположенные на стебле в определенной последовательности. Различают очередное, супротивное и мутовчатое листорасположение (рис. 1).

Рис.1 Расположение листьев на стебле

Если от каждого узла побега отходит лишь один лист, то такое расположение называют очередным (яблоня, дуб и др.).

Если на узле два листа расположены друг против друга, то такое листорасположение называется супротивным (сирень, мята, клен, крапива и др.).

Если три или больше листьев растут на одном узле стебля — это мутовчатое листорасположение (барбарис, олеандр, подмаренник, вороний глаз и др.).

Внешнее строение листа. Лист состоит из листовой пластинки и черешка (рис. 2). Листовая пластинка — расширенная часть листа. В основании пластинка переходит в черешок (суженная часть).

Рис.2 Внешнее строение листа

Листья, не имеющие черешка, называются сидячими (осот), или влагалищными (пшеница, рожь, кукуруза, камыш, рис) (рис.3).

Рис.3 Прикрепление листьев на стебле

Все функции листа выполняет листовая пластинка.
Черешок служит опорой, обеспечивая прочное прикрепление листа к стеблю. С его помощью поверхность листовой пластинки поворачивается к свету. Через черешок вещества переходят от стебля к листу и обратно.

Типы листьев. Листья бывают простыми и сложными (рис.4).

Рис.4 Типы листьев

Лист называют простым, если на одном черешке находится одна листовая пластинка (тополь, дуб, береза, вишня и др.).

Сложный лист в отличие от простого имеет три и более листовых пластинок, каждая из которых сочленена с общим черешком.

Среди сложных листьев различают:
1) тройчатосложные — на одном черешке расположены три листочка, например у клевера, земляники, клубники;
2) пальчатосложные — все листочки прикрепляются при помощи сочленения в одном месте к черешку, напоминают растопыренные пальцы, например у конского каштана, люпина, конопли;
3) перистосложные — листья располагаются с двух сторон черешка на некотором расстоянии друг от друга. Перистосложные, в свою очередь, делятся на парноперистые (горох, желтая акация, чина, заячий горох) и непарноперистые (шиповник, рябина, ясень, грецкий орех).

Рис.5 Жилкование листьев

Жилкование бывает сетчатым (перистым, пальчатым) параллельным и дуговидным.

Сетчатое жилкование бывает двух типов: перистое и пальчатое.

Перистое жилкование — жилки по форме напоминают перышко (листья ивы, тополя, яблони, груши, дуба).

Пальчатое жилкование — несколько крупных жилок, расходящихся по краям в виде пальцев (листья клена канадского, бегонии, клещевины).

Параллельное жилкование — жилки расположены параллельно (пшеница, кукуруза).

Дуговидное жилкование — жилки изгибаются в виде дуг (ландыш, подорожник большой).

Внутреннее строение листа видно на поперечном срезе под микроскопом (рис. 6). С верхней и нижней сторон лист покрыт кожицей — покровной тканью, состоящей из плотно прилегающих друг к другу клеток. Они защищают внутренние ткани листа.

Рис.6 Внутреннее строение листа

На нижней стороне листа расположены устьица (рис.7). Каждое устьице состоит из двух замыкающих клеток бобовидной формы и устьичной щели между ними.

Рис.7 Строение устьица

Устьица выполняют три функции:
1) обеспечивают дыхание растений;
2) поглощают углекислый газ, необходимый для фотосинтеза;
3) испаряют воду и таким образом помогают растворенным веществам продвигаться по жилкам и стеблю.

Устьица экономят воду, поэтому они обычно закрыты в жаркую и сухую погоду, при недостатке влаги. Если растениям хватает влаги, устьица открыты днем и закрыты ночью.

Под кожицей листа находится основная ткань — мякоть листа. Главная функция листа — фотосинтез, т. е. питание растений. Хлоропласты в клетках мякоти листьев обеспечивают их зеленый цвет и осуществляют фотосинтез. Клетки, расположенные ближе к верхней стороне листа, похожи на столбики. Это столбчатая ткань. Под ней расположена губчатая ткань.

Видоизменения листа

Побег и почка

Листья — вегетативные органы растения, расположенные в определенной последовательности. Различают очередное, супротивное и мутовчатое листорасположение. Лист состоит из пластинки и черешка. Листья бывают черешковыми, сидячими и влагалищными; простыми и сложными. Среди сложных листьев различают: тройчатосложные, пальчатосложные, перистосложные. Жилкование листьев — расположение проводящих пучков в листовой пластинке. Жилкование бывает сетчатым (перистым, пальчатым), параллельным и дуговидным. С верхней и нижней сторон лист покрыт кожицей — покровной тканью, состоящей из плотно прилегающих друг к другу клеток. Под кожицей листа находится основная ткань — мякоть листа.

Читайте также: