Описание стебля и листа

Обновлено: 19.09.2024

Высшие растения делятся на травяные и древесные, соответственно выделяют два типа строения стебля. Отличительной чертой древесных растений является постоянный рост в толщину, который останавливается только при гибели организма. Травянистые растения ограничены в росте из-за особенностей жизненного цикла. Существенных же различий в строении стеблей растений нет.

Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стебля может быть первичным — при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных характерно быстрое изменение первичного стебля, как следствие образуется вторичное строение стебля (из-за действия камбия и феллогена).

Из чего состоит стебель

Строение стебля древесного растения включает 5 отделов:

Пробка;
луб;
камбий;
древесина;
сердцевина.

Пробка

У только проросших растений внешний слой представлен кожицей, которая, за определенное время, заменяется на пробку. Кожица защищает стебель от испарений влаги и действия вредоносных микроорганизмов, которые приводят к заболеваниям растений.

На поверхности расположены устьица, необходимые для эффективного газообмена. Непосредственное поглощение кислорода осуществляется благодаря чечевичкам – небольшие бугорки на коре, оснащены отверстием. Образуются из клеток с большим межклеточным пространством. Под кожицей располагаются зеленые клетки (в них находятся хлоропласты). После формирования пробки преобразуются в белые и относятся уже к лубу.

Функции клеток наружного покрова стебля: фотосинтезирующая, защитная, газообмена.

Луб делится на мягкий (включает проводящую систему и паренхиматозные структуры) и твердый. Окрас – белесоватый, выделяют такие единицы строения луба: ситовидные трубки, лубяные волокна, клетки основной ткани.

Ситовидные трубки – это совокупность клеток, имеющих не поверхности множество отверстий, через которые протекают органические вещества.

Лубяные волокна – это механическая ткань, имеет клетки вытянутой формы, с плотной стенкой. Придает растениям гибкости и прочности.

Камбий

Между наружным и внутренним шаром клеток находится образовательная сосудистая ткань – камбий. Прекамбий первичной структуры растения служит основой для формирования ткани.

Клетки камбия имеют вытянутую форму, цитоплазма окрашена в зеленый цвет, ядро веретенообразное. На срезе можно увидеть циркулярный слой образовательной ткани, но истинные камбиальные клетки образуют однослойный шар, потому что после деления только одна клетка сохраняет свойства исходной.

Строение стебля

Внутреннее строение стебля

Древесина

Древесина – это главная составляющая стебля. Плотная, широкая, в ее составе видны клетки разного типа и размера. Выделяют такие части: сосудистую ткань, трахеиды, древесные волокна.

Сосуды сформировались из соединенных трубчатых клеток размещенных друг на друге, стенки между ними частично растворились, поэтому жидкость может свободно передвигаться. Основные функции сосудов стебля – это перемещение растворенных солей, питательных веществ из корня в листья, новые побеги.

Трахеиды представляют собой систему отмерших клеток с межклеточными порами, по которым идет ток жидкости. Скорость движения растворенных веществ ниже, чем в проводящих тканях.

Древесные волокна состоят из паренхиматозных клеток, которые накапливают питательные вещества и толстостенных, выполняющих опорную функцию.

Сердцевина

Сердцевина – располагается в центре ствола, формируется из крупных живых и омертвевших клеток. Живая ткань содержит дубильные вещества. Мелкие клетки, расположенные возле древесины, накапливают сахара, крахмал.

Какую функцию выполняет сердцевина стебля?

Основная функция сердцевины стебля – запасание питательных веществ, необходимых для роста растений. В сердцевине есть эфирные масла (бук), смолы, дубильные вещества (чайный куст). В некоторых растений (в корневище, клубнях) клетки сердцевины сохраняют функцию меристемы (образовательной ткани, способной к делению всю жизнь).

Внутреннее строение стебля

Какие функции выполняет стебель

Опорная – стебель это стержень растения, осуществляет его поддержку; место для роста листьев, цветков;
проводящая – транспорт растворенных веществ от корневой системы к листьям и веткам, новым побегам;
запасающая – обеспечивает постоянное наличие внутри стебля воды и питательных веществ;
защитная – защищает от действия опасных агентов, поедания животными (развиваются колючки, шипы);
вегетативного размножения – для отдельных растений (цитрусовые, ананас) единственный способ получения потомства;
фотосинтез – наличие хлоропластов в зеленых клетках дает возможность участвовать в процессах преобразования энергии;
ассимиляция органических веществ, пример кактусы, у которых стебель на себя берет функцию листьев;
осевая (механическая) – выносит растение к солнцу (листья — для фотосинтеза, цветки – для опыления).

Рост стебля

Рост стебля в толщину происходит за счет наличия образовательной ткани (камбия).

Благоприятными условиями для утолщения ствола являются наличие тепла и достаточной влаги, в зимний период размножение клеток не происходит. Толщина кадмия не изменяется в процессе деления, так как из двух новообразованных клеток только одна остается в структуре образовательной ткани, а другая переходит к древесине или лубу. Число клеток отошедших к центральной части стебля превышает численность клеток доставшихся лубу в четыре раза.

Годичные кольца, которые видны на поперечном срезе стебля, формируются из-за разной формы клеток образованных в весенний период и осенний. После весеннего пробуждения кадмий начинает активно делиться, образуя крупные клетки с тонкими стенками. С наступлением лета, а особенно осени клетки становятся мельче. Зимой деление образовательной ткани не происходит, а весной снова включается процесс размножения клеток крупных размеров. Такое клеточное чередование легко прослеживается на срезах деревьев. Таким образом, подсчитывают их возраст.

Годичные кольца деревьев

С помощью годичных колец судят о погоде в определенный год. Если кольцо широкое, то дерево получало много влаги и солнечного тепла, если – узкое, то в весенне-осенний период было мало дождей. Также с южной стороны наблюдается более широкая часть кольца, потому что дерево здесь получало больше тепла.

Рост стебля в высоту осуществляется с помощью меристемы конуса нарастания (верхушечной почки). Клетки нижней части конуса дают начало образованию листьев. После чего клетки начинают свой рост, прекращая деление. Увеличение размеров клеток идет за счет разрастания вакуолей.

Если стебель будет сломан или искусственно лишен верхушечной почки, рост в высоту прекращается, начинают развиваться боковые побеги.

Расположение листьев на стебле

Участки стебля, на которых развиваются листья, называются узлами. С одного узла может расти несколько листьев, этим определяется их расположение.

Очередное – из одного узла прорастает один лист, размещены они на стебле спирально, не препятствуют поступлению солнечного света на нижерасположенные листья (береза).

Супротивное – два листа находятся в одном узле, противоположно друг другу (мята).

Мутовчатое – один узел имеет три или больше листьев, такое расположение встречается довольно редко (вороний глаз).

Расположение листьев на стебле

Типы расположения почек на стебле

Верхушечное – почка находится на верхушке побега.

Боковое расположение делится на пазушное и придаточное.

Пазушные почки образуются в пазухах листьев, их количество соответствует числу листьев на стебле, а придаточные почки расположены на междуузелковых участках, корне, листьях. С их помощью осуществляется вегетативное размножение растений.

Типы роста стебля

Встречаются растения с прямостоячими стеблями – растут перпендикулярно относительно почвы (подсолнух, береза);

Ползучими – распространяются по земле, укореняясь в узлах (земляника);

Вьющимися – также стелются по субстрату, но не укореняются в узлах (хмель);

Укороченными у одуванчика, подорожника.

Разнообразие стеблей

Форма стебля бывает:

цилиндрической;
трехгранной;
многогранной;
сплющенной.

Ветвление стебля

Увеличение размеров растение увеличивает его потребности в питательных веществах, энергии. Поэтому стебель начинает ветвление, чтобы увеличить количество листьев и выполнять больше фотосинтезирующих процессов. На стволе формируются стебли второго порядка, из них – третьего, и так дальше. По типу ветвления растения делятся на:

Дихотомические – при этом основной ствол дает два побега, которые также делятся на два, и так происходит многократное деление.

Ложнодихотомические – ветви начинают рост от боковых почек, которые расположены на противоположной стороне стебля.

Моноподиальные – выделяется основная массивная ось растения, от которой идут боковые ответвления.

Симподиальные – стебель первого порядка отмирает или его ось заканчивается цветком, тогда рост продолжается за счет побега от нижерасположенной почки.

Типы ветвления стебля

В зависимости от строения стебля выделяют следующие формы растений:

Травы – имеют не одревесневшие стебли, жизненный цикл которых продолжается один вегетационный период.

Деревья – многолетние растения с одревесневшим стволом.

Кустарники – из корня прорастает большое количество одревесневших стволов.

Мы продолжаем рассматривать стебель в рамках нашего наше изучения ботаники к егэ по биологии и продолжаем с классификации.

Классификация стеблей:

2) по степени одревеснения

— деревянистые ( лианы, кустарник, деревья)

3) по расположению в пространстве

Строение в поперечном разрезе

Первый слой – кора- включает:

— чечевички (для дыхания);

— слой зеленых клеток;

— пробку (мертвые клетки, оболочки пропитаны лигнином);

Далее следует слой камбия

Слой древесины состоящий из годичных колец и ЗПВ. И потом непосредственно сама сердцевина.

Заболонь – молодая часть древесины, располагающаяся ближе к камбию и наиболее уязвимая.

Камбий –образовательная ткань за счет которой стебель растет в толщину. В зимний период пребывает в покое.

Камбий и перицикл — вторичные меристемы, а апексы корня и стебля – первичные.

Годичное кольцо – это образовавшиеся клетки древесины за один вегетационный период.

Видоизмененные побеги

— укороченные побеги (несут розетки листьев (одуванчик), несут розетки цветков, для уплотнения кроны (тополь)).

— стебли суккулентов –растут в дефиците воды. Типичный представитель –кактус. Его колючки – это видоизмененные листья, а стебель выполняет роль фотосинтеза и накопителя воды и питательных веществ.

2. Подземные побеги

— клубни (разросшиеся верхушки столонов. Доказывают стеблевое происождение почки и листьев.

— луковица. Имеет несколько слоев: сухие чешуи, сочные чешуи,почки, донце, придаточные корни. Чешуи – это видоизмененные листья, а донце –видоизмененный стебель.

— корневище (служат для накопления питательных веществ и вегетативного размножения).

Лист

Обратите внимание, в егэ по биологии задания на определение формы листовой пластины и жилкования встречаются очень часто. Поэтому рекомендуем вам очень внимательно изучить материал.

Лист (folius)- боковой вегетативный орган растения, главная функция которого фотосинтез.

Лист несет определенные функциональные нагрузки:

фотосинтез;
транспирация;
накопление питательных веществ (капуста, лук);
накопление воды (алое)
укрепление слабого стебля (горох);
газообмен;
защита (кактус, барбарис);
удаление продуктов распада (в период листопада);
для поедания насекомых (росянка);
органы вегетативного размножения.

Листья имеют ограниченный рост. Последним заканчивает рост черешок. Настии – сложные движения растений, происходящие по разным причинам. К примеру, гипонастии (заворачивание листьев вверх), никтинастии (закрывание венчика цветка), эпинастии (изгибание вниз), сейсмонастии (закрывание листьев при прикосновении).

Тропизмы – более простые формы движения за счет роста клеток.

Листья классифицируются по количеству листовых пластин (бывают простые – на неразветвленном черешке расположена одна листовая пластина, — и сложные – на разветвленном черешке несколько листовых пластин. Сложные пластины в свою очередь подразделяются на пальчатые и перистые. Перистые делятся на парноперистые и непарноперистые)

Строение простого листа:

Верхушка
Центральная жилка
Боковые жилки
Листовая пластина
Основание листовой пластины
Влагалище
Прилистники
Основание листа

Следующая классификация по форме листовой пластины. Формы бывают игольчатые, линейные, ланцетные, яйцевидные, сердцевидные, стреловидные, почковидные.

Классификация по краю листовой пластины – цельнокрайние и городчатые.

По степени изрезанности листовой пластины бывают цельные и лопастные, раздельные и рассеченные

По продолжительности жизни — листопадные и вечнозеленые.

Жилкование бывает сетчатое (класс Двудольные, исключения подорожник, вороний глаз), дуговое (класс Однодольные), параллельное (класс Однодольные), дихотомическое (гинко билоба)

Явление листопада

Листопад –приспособление растений для уменьшения испарения воды зимой. Сопровождается разрушением хлорофилл, образованием отдельного слоя между стеблем и черешком, избавление растения от продуктов распада.

Листья обладают присасывающей силой. Благодаря которой вода поднимается на большую высоту. Одни молекулы испаряются и их место занимают другие.

Листовая мозаика – приспособление для равномерного освещения всех листьев. На одном растении могут быть разные формы листьев (нижние, верхние, средние)

Видоизменение листьев

Усики ( горох, чечевица).
Чешуйки (у почек на корневищах, у аспарагуса на стебле) –функция для уменьшения испарения, защитная функция.
Колючки (барбарис, кактус)
Филлодии – разрастание черешка с целью накопления веществ.

Цветок

Тема, включающая понятие цветок в егэ по биологии будет в основном обыграна в 9 заднии.

Цветок (flos) – видоизмененный укороченный побег приспособленный к образованию гамет и опылению. Тычинки, пестик и лепестки – видоизмененные листья, а цветоножка и цветоложе –видоизменённый стебель.

Все тычинки в цветке образуют андроцей (мужские органы), а пестик или их совокупность образует гинецей (женские органы)

Белый цветок – цветок без околоцветника (напомним, что околоцветник представляет собой совокупность всех чашелистиков и всех лепестков, образующих венчик).

Все части цветка, за исключением тычинок и пестика – стерильны и защищают фертильные органы. По сочетанию фертильных элементов цветки подразделяются на разнополые и обоеполые. По сочетанию на растении разнополых цветков выделяют двудомные и однодомные растения.

Гаметогенез –образование гамет. Сперматогенез – образование мужских гамет.

Что из себя представляет тычинка7 Тычиночная нить на конце заканчивается пыльником представляющий собой пыльцевые мешки со связником. В пыльцевых мешках содержатся пыльцевые зерна, расположенные внутри гнездовых камер. Совокупность этих зерен именуется пыльцой. Пыльцевое зерно включает оболочку экзину внутри которой содержатся вегетативные и генеративные клетки. Из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, а из каждой генеративной – по сперме.

Семяпочка – многоклеточное образование растения из которого образуется семя. Основные части семяпочки: ядро семяпочки (нуцеллус), интегумент, семяножка.

Типы завязи

Верхняя завязь (лежит на цветоложе)

Пестик образуется из плодолистиков

Апокарный гинецей образован одним или несколькими плодолистиками (несросшимися)

Синкарпный – образован сросшимися плодолистиками.

Соцветие – группа цветков, расположенных в определенном порядке. Служат для привлечения насекомых и распространение пыльцы ветром.

Родоначальник всех соцветий – кисть.

Простые соцветия включают в себя кисть, щиток, сережку, колос. Бывают с видоизменённой осью (головка, клевер, початок, корзинка)

Сложные соцветия – расположенные в определенном порядке простые соцветия. Представлены в виде сложной кисти, сложного зонтика, сложного колоса.

Опыление – процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Пыление подразделяется на самоопыление (в пределах одного растения) и перекрестное опыление.

Искусственное опыление производится человеком для селекции и при плохой погоде.

Оплодотворение – слияние половых клеток. У цветковых растений оплодотворение двойное (открыл Новашинг в 1898 году). Преимущество двойного оплодотворения состоит в том, что образуется ЗПВ.

После оплодотворения из зиготы образуется зародыши:

Из триплоидной клетки –эндосперм, синергиды и антиподы дегенерируют. Нуцеллус идет на питание зародыша на ранних этапах развития. Из интегументов образуется кожура семени. Из разрастающихся стенок завязи образуется плод, а фуникулус остается семяножкой.

Плод – орган, образованный для защиты и распространения семян. Настоящие плоды образуются только из стенок завязи. Дополнительно в образовании цветка принимают участие другие части цветка, зачастую цветоложе.

Строение плода на примере костянки

Внешний слой плода представлен экзокарпием (кожица плода, далее идет слой мезокарпия (мякоти), после чего уже непосредственно косточка (эндокарпий) и в этой косточке расположено само семя.

Все органы растения делятся на вегетативные (которые не имеют отношения к размножению, зато позволяют растению расти и развиваться в свое удовольствие) и генеративные (которые только размножением и занимаются).

У одной из таксономических групп высших растений — покрытосеменных растений — развивается особый орган полового размножения — цветок. После оплодотворения из цветка развивается плод, содержащий семена этого растения.

Рис. 1. Схема строения цветка

Цветок имеет сложное строение. Он крепится к стеблю растения с помощью цветоножки. Цветоножка переходит в цветоложе, на котором и располагаются все остальные части цветка, а именно: чашелистики, которые прикрывают цветок снаружи, пока он еще не раскрылся, а затем разворачиваются и отгибаются, позволяя распуститься лепесткам, часто причудливого цвета и формы.

Чашелистики и лепестки — это стерильные, то есть не имеющие отношения непосредственно к размножению, части цветка. Они нужны цветку для красоты и защиты. Помимо них на цветоложе находятся и фертильные (то есть предназначенные именно для размножения) части.

Тычинка — мужской репродуктивный орган цветка. Тычинка состоит из стерильной тычиночной нити, к которой крепится фертильный пыльник — мешочек с пыльцой.

Пестик — женский репродуктивный орган цветка. Как правило, напоминает по форме бутылочку с узким горлом, образованную стерильными частями, в которой спрятана одна или несколько фертильных семяпочек — образований, из которых после оплодотворения образуется семя. Если семяпочка одна, в плоде будет только одно семя — как, например, в вишне или фундуке. Несколько семяпочек дадут несколько семян — как в яблоке, горохе и так далее.

Из оплодотворенного цветка развивается плод — сложное образование, где находятся семена, из которых впоследствии вырастут новые растения. При этом, если в цветке еще можно распознать какую-то общую схему строения, то плоды настолько разнообразны, что кажется, никакой общей схемы строения у них быть не может.

Все части цветка и плода, за исключением пыльника, семяпочки и семени, — вегетативные. Цветок подорожника или подсолнуха, кокосовый орех, арбуз или клубничина — все они, несмотря на внешние различия, за исключением пыльников, семяпочек и семян, состоят только из видоизмененных корня, стебля или листа.

Задача

Найдите в цветке и плоде видоизмененные вегетативные органы — стебель и лист.

Стебель — осевая часть побега. Он служит опорой для других органов растения, обеспечивает передвижение воды с минеральными и органическими веществами, а также в нём могут запасаться питательные вещества . Выполняемые функции обуславливают особенности строения этого органа.

На поверхности молодых стеблей находится кожица . У многолетних стеблей древесных растений кожица заменяется пробкой. Её клетки мёртвые, в них находится воздух.

Кожица и пробка относятся к покровным тканям. Эти ткани защищают внутренние слои стебля от механических повреждений, проникновения различных микроорганизмов, перепадов температуры. Через покровные ткани происходит газообмен: в кожице — через устьица , а в пробке — через чечевички . Чечевички — это небольшие бугорки с отверстиями. Они состоят из крупных клеток основной ткани с большими межклетниками.

Под кожицей и пробкой находятся клетки коры , относящиеся к разным видам тканей. Снаружи располагаются слои клеток покровной и механической тканей с утолщёнными оболочками и тонкостенных клеток основной ткани, которые могут содержать хлорофилл. Под покровной тканью находится луб .

Луб образован ситовидными трубками, клетками механической ткани (лубяными волокнами) и клетками основной ткани.

Ситовидные трубки представляют собой цепочки удлинённых живых безъядерных клеток, стенки которых имеют множество мелких отверстий (как у сита). Это проводящие элементы луба, которые обеспечивают перемещение растворённых в воде органических веществ (продуктов фотосинтеза).

Лубяные волокна — это клетки механической ткани. Они имеют удлинённую форму, мёртвые, с одревесневшими стенками.

В коре некоторых растений луб имеет хорошо развитые и прочные волокна. Из лубяных волокон липы раньше изготавливали мочало и рогожу, а из лубяных волокон льна и в настоящее время прядут нити и ткут ткани.

Между корой и древесиной находится камбий — тонкий слой клеток образовательной ткани. Клетки камбия постоянно делятся. За счёт этого стебель растёт в толщину и в нём образуются годичные кольца.

Внутренний слой стебля представлен сердцевиной , в которой откладываются про запас органические вещества. Сердцевина образована клетками запасающей ткани. Сердцевина связана с древесиной и лубом сердцевинными лучами , выполняющими проводящую функцию.

У некоторых растений (бузина) в сердцевине много межклетников, она рыхлая и хорошо заметна. У других растений (дуб) сердцевина, наоборот, очень плотная, и отличить её от древесины сложно.

Читайте также: