Анатомия листа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анатомия листа

План

1. Анатомическое строение листа

2. Влияние освещения на микроскопическую структуру листа

3. Особенности анатомического строения листа хвойных растений

Литература

1. Анатомическое строение листа

Микроскопическое строение листа вполне соответствует его функциям. Нижняя и верхняя стороны листа выполняют обычно разные функции: нижняя - транспирацию, газообмен, верхняя - фотосинтез. Поэтому большинство листьев построено дорзовентрально (билатерально). В этом можно убедиться невооруженным глазом, а также при рассмотрении пластинки листа под микроскопом.

Листовая пластинка состоит из кожицы (эпидермы), мезофилла (губчатой и столбчатой, или палисадной, паренхимы), сосудисто-волокнистых пучков.

Эпидерма покрывает лист с обеих сторон. Это однослойная ткань, клетки ее живые, плотно соединены между собой. Эпидерма предохраняет лист от механических повреждений, высыхания и повреждения паразитирующими микроорганизмами. С верхней стороны кожица часто пропитывается кутином или воском, образуя кутикулу, что способствует снижению транспирации. Волоски - выросты клеток кожицы - усиливают защитную функцию листа от потери воды. Разнообразие в строении эпидермы выражается в различной толщине клеточных стенок, кутикулы, в наличии разного типа волосков, в числе устьиц и их размещении. Устьица могут встречаться на обеих сторонах листа (амфистоматические листья), только на верхней стороне - (эпистоматические листья у части водных растений), но чаще всего они располагаются на нижней стороне (гипостоматические листья).

Между верхним и нижним эпидермисом находится мезофилл (мякоть листа). Верхнюю часть мезофилла составляют палисадная, или столбчатая, паренхима, представленная тонкостенными клетками с большим количеством хлоропластов. В них и происходит процесс фотосинтеза - превращение солнечной энергии в энергию химических связей органических соединений с выделением кислорода. Свет в хлоропласты проникает через прозрачные стенки эпидермы, диоксид углерода - через устьичные клетки нижнего эпидермиса, проходя в слой губчатого мезофилла, где много хлорофиллоносных клеток. Палисадная ткань содержит примерно 4/5-3/4 всех хлоропластов листа. Клетки губчатой ткани более или менее изодиаметричны и, как правило, располагаются очень рыхло. Благодаря развитой системе межклетников мезофилл обладает громадной внутренней поверхностью, во много раз превышающей наружную поверхность листа. У некоторых растений поверхность мезофилла увеличена за счет складок стенок клеток, вдающихся внутрь (так называемая складчатая паренхима листьев некоторых хвойных). У растений умеренной климатической зоны, где вода в почве имеется в достаточном количестве, палисадная ткань, как правило, размещена на верхней стороне пластики, а губчатая - на нижней. Листья с подобной структурой - дорсивентральные. Если палисадная ткань располагается с обеих сторон листа, что свойственно сухолюбивым растениям, лист называется изолатеральным. Гораздо реже встречается центрический лист с радиальной симметрией (пустынные представители семейства Маревых).

Сосудисто-волокнистые пучки густой сетью пронизывают мезофилл листа. Это закрытые коллатеральные пучки. Лишь средние и крупные жилки у некоторых двудольных способны к вторичному утолщению. Ксилема расположена сверху, флоэма - снизу. Как правило, пучки не соприкасаются непосредственно с мезофиллом листа, но отделены от него более крупными, часто лишенными хлорофилла обкладочными клетками, аналогичными эндодерме осевых органов, регулирующими ближний транспорт. Вода, поглощенная корнями, по проводящим сосудам (жилкам) поступает в клетки нижнего слоя ассимиляционной паренхимы. Функция жилок заключается не только в снабжении клеток листа водой по сосудам ксилемы, но и в отведении из листа продуктов фотосинтеза по сосудам флоэмы. Функция жилок еще и механическая.

Механические ткани листа выполняют роль арматуры и противостоят его разрыву и раздавливанию. Обычно это склеренхимные волокна, сопровождающие все крупные проводящие пучки. В крупных жилках по краю листа нередко находится колленхима. В мезофилле, особенно у видов, имеющих толстые листья, нередко встречаются разного вида склереиды, выполняющие функции распорок.

2. Влияние условий освещения на микроскопическую структуру листа

лист эпидерма фотосинтез транспирация

Анатомическое строение листовой пластинки у одного и того же вида растений зависит от условий произрастания - освещения и водоснабжения. Растения, растущие в лесу со значительным затенением, имеют широкую листовую пластинку (бук), а у обитателей открытых пространств (ковыль, белоус) листовая пластинка узкая, свернутая в трубку. Кроме того, у растений солнечных местообитаний хорошо выражен столбчатый и губчатый мезофилл листа. Эта дифференцировка может отсутствовать у теневых листьев. Увеличение толщины световых листьев связано, главным образом, с усиленным развитием палисадной паренхимы. Проводящая система в них также более протяженная, стенки эпидермальных клеток толще, а кроме того, гораздо выше отношение внутренней поверхности мезофилла к площади листовой пластинки. Теневые листья не приспособлены к яркому свету и, следовательно, фотосинтезируют в таких условиях гораздо слабее световых. Интенсивность фотосинтеза у обоих типов листьев при низкой освещенности одинакова. Поскольку освещенность в различных частях кроны деревьев неодинакова, здесь можно обнаружить крайние формы листьев обоих типов.

Растения, которые нормально развиваются только при ярком солнечном освещении, относятся к экологической группе светолюбивых (тимофеевка луговая, гусиный лук, ветреница лютичная). Эти растения кроме особенностей анатомического строения часто имеют мелкие толстые жесткие или мясистые листовые пластинки. Сеть жилок листа густая. Листья часто располагаются под углом к лучам солнца.

Тенелюбивые растения растут в условиях довольно слабого освещения. При сильном освещении они жить не могут. Тенелюбов много в хвойных и широколиственных лесах (кислица, майник двулистный, седмичник европейский, вороний глаз и др.), листовые пластинки у этих растений широкие, тонкие, мягкие, более ярко окрашенные.

Кроме тенелюбивых и светолюбивых растений в природе встречаются теневыносливые растения. Они могут расти как при очень большом количестве света, так и при малом освещении. К этой группе относятся лесные и луговые растения умеренной зоны (овсяница луговая, ежа сборная, земляника, липа, черемуха и др.).

При равномерном освещении листа с обеих сторон, когда листовая пластинка расположена почти вертикально, например, у нарцисса, ириса, лист становится изолатеральным, т.е. равносторонним. В этом случае столбчатый мезофилл расположен с двух сторон листовой пластинки.

3. Особенности анатомического строения листа хвойных растений

В листе хвойных, например сосны, в отличие от листа цветковых находятся эндодерма водозащитного слоя - гиподерма, а также складчатый мезофилл, клетки которого увеличивают внутреннюю ассимиляционную поверхность листа при незначительной наружной его поверхности.

Литература

1. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А., "Ботаника". Санкт-Петербург, 2003.

2. Положий А.В., Гуреева И.И. Высшие растения. Анатомия, морфология, систематика. Томск, 2004.

3. Долгачева В.С., Алексахина Е.М. М.: Academia, 2003. 416с. ISBN 5-7695-0916-3

Размещено на Allbest.ru