Ювелирное обозрение

Тема 3 «Вегетативные органы. Лист»

Общая характеристика.

Лист– вегетативный орган 2-го порядка, боковая (латеральная) часть побега. Рост листа ограничен и непродолжителен (растёт не верхушкой, а основанием и краями листовой пластинки). Типичный лист плоский и двусторонний. Верхняя (брюшная) и нижняя (спинная) стороны листа различаются по анатомическому строению, опушению и окраске.

Лист имеет 1 плоскость симметрии- делит его на 2 половины. Известны и радиальные листья (хвойные). У некоторых видов на листьях могут образовываться придаточные корни и почки.

Функции:

1) фотосинтез (чем больше развивается фотосинтез, тем больше органических веществ накапливается в семенах, плодах, клубнях).

2) транспирация (испарение воды в виде пара) (1 растение подсолнечника испаряет за лето примерно 200 л воды и охлаждение р).

3) Газообмен (дыхание растения) поглащение O₂ и выделение с воздухом CO₂ и водяных паров.

4) Видоизменённые листья могут выполнять функции защиты, прикрепления и запаса веществ.

Размер листьев: средний 3-10 см, но могут быть от несколько мм, до 15 м длиной и d 5 м (листья некоторых пальм).

Морфология листьев.

А) Строение.Развившийся лист состоит из пластинки и черешка.

Пластинка (1) – плоская, расширенная часть листа, выполняющая функции листа.

Черешок (2) – удлинённая, цилиндрическая, похожая на стебель часть листа переходящая в основание (функции: опора, проводящая, двигательная – лист к свету, вниз, вверх).

Лист, имеющий черешок – черешковый, если его нет – сидячий. Основание (3) – место прикрепления листа к стеблю. Основание может быть незаметным, или разросшимся в ширину и длину и охватывает стебель, образуя влагалище (злаки).

У некоторых видов растения в основании листа образуются плоские выросты – прилистники (4). Они могут быть парными, различной формы и величины, свободными или сросшимися с черешком (двудольные – бобовые, розовые сросшиеся клевер, свобод вика).

При срастании прилистников образуется воронковидная или трубчатая структура – раструб (Гречишные). Листья с раструбом имеют черешки.

Б) Листья простые и сложные.

– простой: имеет 1 листовую пластинку и опадает целиком. У трав листья не отпадают, а отмирают вместе с побегом. Бывают листья простые, но с сильным расчленением – морковь: у них есть листоподобная плоская кайма, соединяющая воедино все части листовой пластинки.

– Сложный: на 1 черешке (рахисе) находятся несколько листочков (пластинки). Опадают листочки по отдельности. Листочки могут быть сидячие или на черешочках.

Сложные листья называют: * если листочки расположены двумя рядами по сторонам рахиса, то он перистосложный, если на верхушке нет листочка, то он парноперистосложный (4) –горох; если имеется листочек, то непарноперистосложный (3) – шиповник. Встречаются дважды, трижды перистосложные листья. * если листочки прикреплены к вершине рахиса и расходятся радиально, как пальцы –это пальчатосложный (2) (люпин, каштан). * если листочков 3-это тройчатосложный (1)(клевер, земляника).

В) Формы листовых пластинок.

Простые листья бывают с

– рассечённой листовой пластинкой .

Листы с цельной листовой пластинкой имеют различное очертание (форма).

Основные формы листовой пластинки 1. Широкояйцевидный лист 2. Округлый (осина, будра) 3. Обратноширокояйцевидный 4. Яйцевидный 5. Эллиптический (черёмуха) 6. Обратнояйцевидный 7. Узкояйцевидный 8. Ланцетный 9. Продолговатый 10. Обратноузкояйцевидный 11. Линейный

Также встречаются: – лопатовидный – ромбический 10 – сердцевидный 12 – щитовидный – стреловидный 14 – копьевидный 15 – игольчатый 1 – мечевидный, – саблевидный, – серповидный, – шиловидный. – неравнобокий.

Г) Расчленение простых листьев.

Листовая пластинка не целая. Расчленённость это степень и форма изрезанности листовой пластинки.

Учитывают, как располагаются выступающие части пластинки по отношению к черешку: – симметрично с 2-х сторон – перисто.. – как бы из 1-й точки пальчато.. – 3 доли – тройчато…. По глубине вырезов: лопастной (расчленён менее чем до середины ½ листа, – раздельный (глубже половины полупластинки, части называются доли, – рассечённый– если надрез до срединной жилки, выступающие части- сегменты.

Название: перистолопастной, пальчаторассеченный и тд. Выделяют также: двоякорассечённый, многорассеченный, струговидный; гребневидный прерывистоперистый.

О форме изрезанности края говорят, когда глубина этих вырезов не достигает ¼ полупластинки. Край листа разнообразен.

1. Цельнокрайний (нет зубцов) сирень ;2. Выемчатый (углубления зубцов закруглены);

3. Волнистый; 4. Шиповатый; 5. Зубчатый (прямые зубцы); 6. Двоякорзубчатый;

7. Пильчатый (косые наклонённые в одну сторону); 8. Городчатый ( зубцы закруглены)

– реснитчатый -неравнопильчатый двоякозубчатый двоякопильчатый

е) Формы основания и верхушки листа.

Формы верхушек разнообразны.

1. Остистая; 2. Остроконечная; 3. Заостренная, или острая; 4. Притупленная; 5. Округлая; 6. Усеченная; 7. Выемчатая

Тупая усечённая острая заострённая остроконечная выемчатая

Основание пластинки

1. Сердцевидное; 2. Почковидное; 3. Стреловидное; 4. Копьевидное; 5. Выемчатое; 6. Округлое; 7. Округло-клиновидное; 8. Клиновидное; 9. Оттянутое; 10. Усеченное

Ж) Жилкование листьев.

Система проводящих пучков (жилок) на листе называется жилкование.

1. Параллельное – жилки др. др. параллельны, проходят вдоль пластинки, в линейных листьях (злаки).; 2. Дуговидное жилки от основания расходятся дуговым пучком и снова соединяются в верхушке (однодольные: ландыш, подорожник.) Перистое – 1центральная жилка и от неё с 2-х сторон идут жилки второго порядка Пальчатое- несколько жилок отходят из одной точки- черешка. 3. Перистопетлевидное ( жилки 2 и 3 порядков ветвления не доходят до краёв листьев, недалеко от края они заворачиваются и соединяются др. с др., образуя петлевидную сеть вдоль края); 4. Пальчатопетлевидное; 5. Перистокраебежное (мелкие жилки доходят до края); 6. Пальчатокраебежное; 7. Перистосетчатое (мелкие жилки закругляются и образуют петлевидную сеть); 8. Пальчатосетчатое; 9. Дихотомическое (древнее у водорослей, папаратников) 10.Простое – лист пл-ку пронизывает от основания до верхушки только 1 жилка (мхи, плауны, хвойные, элодея).

Формации листьев.

Размер и форма листьев, расстояние между ними меняются по длине годичного побега. В основании побега на сближенных побегах развиваются низовые листья (это семядоли = листья зародыши, почечные чешуи у трав. Имеют простое очертание целый край, небольшие размеры).

Срединные –в средней части побега это типичные листья растения.

Росянки, венерина мухоловка, саррацении, жирянка.

Продажа растений и семян временно не производится!

–>

Осенние листья

Олени

Витаминно-лечебная смесь

Весенняя одежка

Концерт WASP

Антилопа канны (Taurotragus derbianus)

Основная часть обычного листа – это его пластинка. Листовая пластинка – это расширенное плоское образование, выполняющее функции фотосинтеза, газо- и водообмена. Кроме пластинки листья часто имеют черешок – удлиненную цилиндрическую стеблеподобную часть, с помощью которой пластинка прикрепляется к стеблю. Если черешок есть, лист называют черешковым, а при его отсутствии – сидячим. Нижняя часть листа – его основание – может разрастаться и в виде трубки охватывать стебель. Такое образование называется листовым влагалищем. Довольно часто при основании листа у черешка находятся особые выросты – прилистники. Прилистники бывают парными, различной формы и величины, зеленые или бесцветные, свободные или сросшиеся с черешком. Прилистники могут опадать по мере роста листа или не опадать.

Простыми называют листья, имеющие одну листовую пластинку на черешке, а у сложного листа к одному черешку прикрепляются несколько пластинок, называемых листочками.

Простой лист. Листовая пластинка у простого листа может быть цельной или, напротив, расчлененной, т.е. в той или иной степени изрезанной, состоящей из выступающих частей пластинки и выемок. Для определения характера расчлененности, степени и формы изрезанности листовых пластинок и правильного наименования таких листьев, прежде всего, следует учесть, как распределяются выступающие части пластинки – лопасти, доли, сегменты – по отношению к черешку и к главной жилке листа. Если выступающие части симметричны главной жилке, то такие листья называют перистыми. Если выступающие части выходят как бы из одной точки, листья называются пальчатыми. По глубине вырезов листовой пластинки различают листья: лопастные, если выемки (глубина надрезов) не доходят до половины ширины полупластинки (выступающие части называют лопастями); раздельные, при глубине вырезов, заходящих глубже половины ширины полупластины (выступающие части – доли); рассеченные, при глубине надрезов, доходящих до главной жилки или почти ее касающихся (выступающие части – сегменты).

Сложный лист. Сложные листья по аналогии с простыми называются перистыми и пальчатыми с добавлением слова «сложный». Например, перистосложный, пальчатосложный, тройчатосложный и т.д. Если сложный лист оканчивается одним листочком, лист называется непарноперистосложным. Если же он оканчивается парой листочков, то называется парноперистосложным.
Расчленение пластинки простого листа, так же как и ветвление частей сложного листа, может быть многократным. В этих случаях с учетом порядка ветвления или расчленения говорят о дважды-, трижды-, четыреждыперистых или пальчатых, простых или сложных листьях.

1 – широкояйцевидный лист
2 – округлый
3 – обратноширокояйцевидный
4 – яйцевидный
5 – эллиптический
6 – обратнояйцевидный
7 – узкояйцевидный
8 – ланцетный
9 – продолговатый
10 – обратноузкояйцевидный
11 – линейный

1 – цельнокрайний; 2 – выемчатый; 3 – волнистый; 4 – шиповатый; 5 – зубчатый; 6 – двоякозубчатый; 7 – пильчатый; 8 – городчатый

Формы верхушки Формы верхушки, основания и края листовых пластинок также являются признаками, используемыми при описании и определении растений.

Лист — это вегетативный орган растений, является частью побега. Функции листа — фотосинтез, испарение воды (транспирация) и газообмен. Кроме этих основных функций, в результате идиоадаптаций к различным условиям существования листья, видоизменяясь, могут служить следующим целям.

• Накопления питательных веществ (лук, капуста), воды (алоэ);
• защиты от поедания животными (колючки кактуса и барбариса);
• вегетативного размножения (бегония, фиалка);
• улавливания и переваривания насекомых (росянка, венерина мухоловка);
• движения и укрепления слабого стебля (усики гороха, вики);
• удаления продуктов обмена веществ во время листопада (у деревьев и кустарников).

Общая характеристика листа растения

Листья у большинства растений зеленые, чаще всего — плоские, обычно двустороннесимметричные. Размеры от нескольких миллиметров (ряска) до 10—15м (у пальм).

Лист формируется из клеток образовательной ткани конуса нарастания стебля. Зачаток листа дифференцируется на:

• Листовую пластинку;
• черешок, с помощью которого лист прикрепляется к стеблю;
• прилистники.

У некоторых растений черешков нет, такие листья в отличие от черешковых называются сидячими. Прилистники также бывают не у всех растений. Они представляют собой различных размеров парные придатки у основания черешка листа. Форма их разнообразна (пленки, чешуйки, маленькие листочки, колючки), функция — защитная.

Простые и сложные листья различают по числу листовых пластинок. Простой лист имеет одну пластинку и отпадает целиком. У сложного на черешке располагается несколько пластинок. Они прикрепляются к главному черешку своими маленькими черешочками и называются листочками. При отмирании сложного листа сначала отпадают листочки, а затем — главный черешок.

Примеры простого и сложного типа листьев

Виды листовых пластин

Листовые пластинки разнообразны по форме: линейные (злаки), овальные (акации), ланцетовидные (ива), яйцевидные (груша), стреловидные (стрелолист) и т.д.

Листовые пластинки в разных направлениях пронизаны жилками, которые представляют собой сосудисто-волокнистые пучки и придают листу прочность. У листьев двудольных растений чаще всего сетчатое или перистое жилкование, а у листьев однодольных — параллельное или дуговое.

Края листовой пластинки могут быть сплошными, такой лист называется цельнокрайним (сирень) или с выемками. В зависимости от формы выемки, по краю листовой пластинки различают листья зубчатые, пильчатые, городчатые и др. У зубчатых листьев зубцы имеют более или менее равные стороны (бук, лещина), у пильчатых — одна сторона зубца длиннее другой (груша), городчатые — имеют острые выемки и тупые выпуклости (шалфей, будра). Все эти листья называются цельными, так как выемки у них неглубокие, не достигают ширины пластинки.

При наличии более глубоких выемок листья бывают лопастные, когда глубина выемки равна половине ширины пластинки (дуб), раздельные — более половины (мак). У рассеченных листьев выемки доходят до средней жилки или до основания листа (репейник).

В оптимальных условиях роста нижние и верхние листья побегов неодинаковы. Различают низовые, срединные и верховые листья. Такая дифференцировка определяется еще в почке.

Низовые, или первые, листья побега — это чешуйки почек, наружные сухие чешуи луковиц, семядольные листья. Низовые листья при развитии побега обычно опадают. К низовым относят и листья прикорневых розеток. Срединные, или стебельные, листья типичны для растений всех видов. Верховые листья обычно имеют более мелкие размеры, располагаются вблизи цветков или соцветий, бывают окрашены в различные цвета, либо бесцветны (кроющие листья цветков, соцветий, прицветники) .

Типы расположения листов

Существует три основных типа листорасположения:

• Очередное или спиральное;
• супротивное;
• мутовчатое.

При очередном расположении одиночные листья прикрепляются к стеблевым узлам по спирали (яблоня, фикус). При супротивном — два листа в узле располагаются один против другого (сирень, клен). Мутовчатое листорасположение — три и более листа в узле охватывают стебель кольцом (элодея, олеандр).

Любое листорасположение позволяет растениям улавливать максимальное количество света, так как листья образуют листовую мозаику и не затеняют друг друга.

Типы листорасположения

Клеточное строение листа

Лист, как и все другие органы растения, имеет клеточное строение. Верхняя и нижняя поверхности листовой пластинки покрыты кожицей. Живые бесцветные клетки кожицы содержат цитоплазму и ядро, располагаются одним сплошным слоем. Наружные оболочки их утолщены.

Устьица — органы дыхания растения

В кожице находятся устьица — щели, образованные двумя замыкающими, или устьичными, клетками. Замыкающие клетки имеют полулунную форму и содержат цитоплазму, ядро, хлоропласты и центральную вакуоль. Оболочки этих клеток утолщены неравномерно: внутренняя, обращенная к щели, толще, чем противоположная.

Устьичная щель листа

Изменение тургора замыкающих клеток меняет их форму, благодаря чему устьичная щель бывает открыта, сужена или полностью закрыта в зависимости от условий окружающей среды. Так, днем устьица открыты, а ночью и в жаркую сухую погоду — закрыты. Роль устьиц заключается в регуляции испарения воды растением и газообмена с окружающей средой.

Устьица располагаются обычно на нижней поверхности листа, но бывают и на верхней, иногда они распределены более или менее равномерно по обе стороны (кукуруза); у водных плавающих растений устьица расположены только на верхней стороне листа. Число устьиц на единице площади листа зависит от вида растений, условий роста. В среднем их 100—300 на 1мм 2 поверхности, но может быть и значительно больше.

Мякоть листа (мезофил)

Между верхней и нижней кожицей листовой пластинки располагается мякоть листа (мезофил). Под верхним слоем находится один или несколько слоев крупных прямоугольных клеток, которые имеют многочисленные хлоропласты. Это столбчатая, или палисадная, паренхима — основная ассимиляционная ткань, в которой осуществляются процессы фотосинтеза.

Под палисадной паренхимой находится несколько слоев клеток неправильной формы с большими межклетниками. Эти слои клеток образуют губчатую, или рыхлую, паренхиму. В клетках губчатой паренхимы содержится меньше хлоропластов. Они выполняют функции транспирации, газообмена и запасания питательных веществ.

Мякоть листа пронизана густой сетью жилок, сосудисто-волокнистых пучков, осуществляющих снабжение листа водой и растворенными в ней веществами, а также отведение из листа ассимилянтов. Кроме того, жилки выполняют механическую роль. По мере отхода жилок от основания листа и приближения их к вершине, они утончаются за счет ветвления и постепенного выпадения механических элементов, затем ситовидных трубок, наконец, трахеид. Мельчайшие разветвления у самого края листа обычно состоят только из трахеид.

Схема строения листа растения

Микроскопическое строение листовой пластинки существенно меняется даже в рамках одной систематической группы растений, в зависимости от разных условий произрастания, прежде всего, от условий освещения и водоснабжения. У растений затененных мест часто отсутствует палисадная перенхима. Клетки ассимиляционной ткани имеют более крупные палисады, концентрация хлорофилла в них выше, чем у светолюбивых растений.

Фотосинтез

В хлоропластах клеток мякоти (особенно столбчатой паренхимы) на свету происходит процесс фотосинтеза. Сущность его заключается в том, что зеленые растения поглощают солнечную энергию и из углекислого газа и воды создают сложные органические вещества. В атмосферу при этом выделяется свободный кислород.

Созданные зелеными растениями органические вещества являются пищей не только для самих растений, но и для животных и человека. Таким образом, жизнь на земле зависит от зеленых растений.

Весь кислород, содержащийся в атмосфере, имеет фотосинтетическое происхождение, он накапливается за счет жизнедеятельности зеленых растений и его количественное содержание благодаря фотосинтезу поддерживается постоянным (около 21%).

Используя углекислый газ из атмосферы для процесса фотосинтеза, зеленые растения тем самым очищают воздух.

Испарение воды листьями (транспирация)

Кроме фотосинтеза и газообмена в листьях происходит процесс транспирации — испарения воды листьями. Основную роль в испарении выполняют устьица, частично в этом процессе принимает участие и вся поверхность листа. В связи с этим различают устьичную транспирацию и кутикулярную — через поверхность кутикулы, покрывающей эпидермис листа. Кутикулярная транспирация значительно меньше устьичной: у старых листьев 5-10% общей транспирации, однако у молодых листьев, имеющих тонкую кутикулу, может достигать 40-70%.

Поскольку транспирация осуществляется в основном через устьица, куда проникает и углекислый газ для процесса фотосинтеза, существует взаимосвязь между испарением воды и накоплением сухого вещества в растении. Количество воды, которое испаряется растением для построения 1г сухого вещества, называется транспирационным коэффициентом. Величина его колеблется от 30 до 1000 и зависит от условий роста, вида и сорта растений.

На построение своего тела растение использует в среднем 0,2% пропускаемой воды, остальная расходуется на терморегуляцию и транспорт минеральных веществ.

Транспирация создает сосущую силу в клетке листа и корня, поддерживая тем самым постоянное передвижение воды по растению. В связи с этим листья получили название верхнего водяного насоса в отличие от корневой системы — нижнего водяного насоса, который нагнетает воду в растение.

Испарение защищает листья от перегревания, что имеет большое значение для всех процессов жизнедеятельности растения, особенно — фотосинтеза.

Растения засушливых мест, а также в сухую погоду испаряют больше воды, чем в условиях повышенной влажности. Регулируется испарение воды кроме устьиц защитными образованиями на кожице листа. Эти образования: кутикула, восковой налет, опушение из различных волосков и др. У растений-суккулентов лист превращается в колючки (кактусы), а его функции выполняет стебель. Растения влажных мест обитания имеют крупные листовые пластинки, на кожице нет защитных образований.

Транспирация — механизм испарения воды листьями растения

При затрудненном испарении у растений наблюдается гуттация — выделение воды через устьица в капельно-жидком состоянии. Это явление происходит в природе обычно утром, когда воздух приближается к насыщению водяными парами, или перед дождем. В условиях лаборатории гуттацию можно наблюдать, накрыв молодые проростки пшеницы стеклянными колпаками. Через короткий срок на кончиках их листьев появляются капельки жидкости.

Система выделения — опадание листьев (листопад)

Биологическим приспособлением растений к защите от испарения является листопад — массовое опадение листьев на холодное или жаркое время года. В умеренных зонах деревья сбрасывают листья на зиму, когда корни не могут подавать воду из замерзшей почвы, а мороз иссушает растение. В тропиках листопад наблюдают в сухой период года.

Листопад

Подготовка к сбрасыванию листьев начинается при ослаблении интенсивности жизненных процессов в конце лета — начале осени. Прежде всего происходит разрушение хлорофилла, другие пигменты (каротин и ксантофилл) сохраняются дольше и придают листьям осеннюю окраску. Затем у основания черешка листа паренхимные клетки начинают делиться и образуют отделительный слой. После этого лист отрывается, а на стебле остается след — листовой рубец. Ко времени листопада листья стареют, в них скапливаются ненужные продукты обмена веществ, которые удаляются из растения вместе с опавшими листьями.

Все растения (обычно это деревья и кустарники, реже — травы) делятся на листопадные и вечнозеленые. У листопадных листья развиваются в течение одного вегетационного сезона. Ежегодно с наступлением неблагоприятных условий они опадают. Листья вечнозеленых растений живут от 1 до 15 лет. Отмирание части старых и появление новых листьев происходит постоянно, дерево кажется вечнозеленым (хвойные, цитрусовые).