Особливості зовнішньої та внутрішньої будови листа

Лист - це зелений плоский бічний відросток у рослин. Вони бувають різних форм, розмірів та кольорів, зазвичай сплюснуті та тонкі. Листя фактично називають «кухнею рослини», тому що це головний орган, відповідальний за фотосинтез, через який рослина виробляє свою енергію, тобто їжу. Листя містить хлорофіл, що надає їм зелене забарвлення.

Основні частини аркуша

Листя складається з двох основних частин: листової пластинки та стебла або черешка.

• Листова платівка — зазвичай має широку та плоску форму. Тут здійснюється фотосинтез. У центрі листової пластинки проходить середня жилка, від якої відходять бічні жилки.
• Черешок - Це стеблоподібна структура, яка містить крихітні трубочки, що з'єднують жилки на листовій платівці зі стеблом. Одні з них забезпечують транспортування води до листа, інші переносять їжу з листа до інших частин рослини.

Листя деяких рослин також містить прилистки. Це невеликі клаптевидні утворення, що виростають біля основи черешків. В одних рослин прилистки захищають черешок, що росте, в той час як в інших вони опадають, коли черешок починає рости.

Види листя

Листя можна класифікувати за багатьма анатомічними та морфологічними ознаками:

По листовій пластині

• Простий лист - має єдину листову пластину та один черешок (наприклад, бузок, яблуня, клен, береза, верба, калина та ін.). Навіть якщо є невеликі поділки, вони не доходять до середньої жилки і не поділяють платівку.
• Складний лист - пластинка листа розділена від середньої жилки на дві або більше частин (наприклад, акація, горобина, конюшина, ясен, каштан, шипшина та ін.).Іноді ці розділені частини функціонують окремі листи.

За формою

• Овальний
• Ланцетний
• Лінійний
• Голчастий
• Яйцеподібний
• Серцеподібний

За наявності або відсутності черешка

• Черешкові мають черешок, який прикріплює їх до стебла.
• Сидячі - мають черешки і прикріплюються безпосередньо до стебла.

По краю листової платівки

• Цільнокрайний - Гладким з усіх боків.
• Хвилястий - Має плавні вигини по краях.
• Пильчастий — має несиметричні зубчасті краї, спрямовані у бік верхівки листка, як у листя кропиви.
• Зубчастий - має зубчасті краї.
• Лопатевий - Листова пластина має вирізи, що не досягають середньої жилки, як у листя дуба.

За розташуванням жилок

• Паралельне — жилки на листовій платівці йдуть паралельно одна одній, зберігаючи однакову відстань протягом усього.
• Сітчасте - Основні жилки розгалужуються на безліч маленьких жилок, формуючи складну мережу.
• Перисте - З середньої жилки відходять бічні.
• Радіальне — лист має 3 основні жилки, які виходять з його основи.
• Пальчасте - Декілька основних жилок розгалужуються поблизу основи черешка.
• Дихотомічне — домінуючих жилок немає, жилки розгалужуються на дві.

За розташуванням на стеблі

• Чергове - Кожен лист виникає з окремого вузла на стеблі на різних рівнях.
• Протилежне - кожен вузол дає початок двом листям, по одному з кожного боку, розташованих навпроти один одного.
• Мутовчасте — при цьому розташуванні кілька листків ростуть із кожного вузла стебла — мутовки.
• Розеточне - Листя утворюють кільцевий візерунок навколо стебла.

Внутрішня будова листа

Кожен лист складається з наступних шарів тканин:

• Епідерміс - Це зовнішній шар, який виділяє воскову речовину, звану кутикулою. Кутикула допомагає утримувати воду всередині клітин листа. В епідермісі знаходяться замикаючі клітини, які регулюють рух води всередину та назовні клітини. Захисні клітини роблять це, контролюючи розмір пір, також званих продихами.
• Мезофіл - Утворює середній шар листа. Він поділяється на два шари залежно від типу виявлених клітин: палісадний та губчастий. Саме в цьому шарі знаходяться хлоропласти. Хлоропласти — клітинні органели, що містять хлорофіл, необхідний для фотосинтезу. Судинні тканини листа містяться у нерівномірно розташованих губчастих клітинах мезофілу.
• Жилки - судинна тканина, що складається з ксилеми та флоеми, які відповідають за транспортування води та їжі.

Функції аркуша

Листя рослин виконують такі функції:

• Фотосинтез - Це найважливіша функція листа. Вони містять хлоропласти з хлорофілом пігментом, який відповідає за процес фотосинтезу. Приготовлена ​​їжа транспортується до інших частин рослини через тканину флоеми.
• Допомагають рослині дихати - Епідерміс листа містить замикаючі клітини, які контролюють і регулюють дрібні пори на нижній поверхні листя. Ці пори називаються продихами. Продихання здійснюють регулювання надходження та виведення води з клітини. Вони також відповідають за обмін газів через епідерміс.
• Зберігання їжі — у деяких рослин листя пристосоване для зберігання поживних речовин. Ці рослини зазвичай мають соковите листя, як у ксерофітів.

Лист: функції, зовнішня і внутрішня будова, жилкування, листорозташування та видозміни

Аркуш - Це бічна спеціалізована частина втечі.

Основні та додаткові функції листа

Основні: функції фотосинтезу, газообміну та випаровування води (транспірація).

Додаткові: вегетативне розмноження, запасання речовин, захисна (колючки), опорна (усики), поживна (у комахоїдних рослин), видалення деяких продуктів обміну речовин (з опаданням листя). Листя росте переважно до певних розмірів за рахунок крайовий меристеми. Зростання їх обмежене (на відміну від стебла та кореня) лише до певних розмірів. Розміри – різні, від кількох міліметрів до кількох метрів (10 і більше).

Термін життя різний. У однорічних рослин листя відмирає разом з іншими частинами тіла. Багаторічні рослини можуть замінювати листя поступово, протягом вегетаційного періоду або протягом життя. вічнозелені рослини (лавр благородний, фікус, монстера, брусниця, верес, барвінок, лавровишня, пальма тощо). Опадіння листя у несприятливі пори року отримало назву – листопад. Рослини, у яких спостерігається листопад, називаються листопадними (Яблуня, клен, тополя тощо).

Зовнішня будова листа

Аркуш складається з листової платівки і черешка. Листова платівка плоска. На листовій пластинці можна виділити основу, кінчик та краї. У нижній частині черешка розташоване потовщене підстава листа. У листовій платівці розгалужуються жилки - судинно-волокнисті пучки. Виділяють центральну та бічні жилки. Черешок обертає платівку для кращого уловлювання променів світла. Аркуш опадає разом із черешком. Листя, що має черешок, називаються черешковими. Черешки бувають короткими або довгими. Листя, що не має черешка, називаються сидячими (Наприклад, у кукурудзи, пшениці, наперстянки). Якщо нижня частина листової пластинки охоплює стебло у вигляді трубки або жолобка, то утворюється листове піхва (У деяких злаків, осок, парасолькових). Воно захищає стебло від пошкоджень. Втеча може пронизувати листову пластинку. пронизаний лист.

Форми листа

Краї листа

Форми черешка

На поперечному зрізі черешки можуть мати форму: циліндричну, ребристу, плоску, крилату, жолобчасту і т.д. п.

Деякі рослини (розоцвіті, бобові тощо), крім платівки та черешка, мають особливі вирости – прилистки. Вони прикривають бічні бруньки та захищають їх від пошкоджень. Прилистки можуть мати вигляд маленьких листків, плівок, колючок, лусочок. У деяких випадках бувають дуже великими та відіграють важливу роль у фотосинтезі. Бувають вільними або прирослими до черешка.

Жилкування листа

Жилки поєднують листок зі стеблом. Це – судинно-волокнисті пучки. Їхні функції: провідна та механічна (жилки служать опорою, захищають від розриву листя). Розташування, розгалуження жилок листової платівки називається жилкуванням. Розрізняють жилкування з однієї головної жилки, від якої розходяться бічні відгалуження – сітчасте, перисте (черемха тощо), пальчасте (клен татарський тощо), або з кількома головними жилками, які йдуть майже паралельно одна одній – дугове (подорожник, конвалія) та паралельне (пшениця, жито) жилкування. Крім того, є багато перехідних типів жилкування.

Для більшості дводольних характерно перисте, пальчасте, сітчасте жилкування, для однодольних – паралельне та дугове.

Листя з прямими жилками переважно цілокраї.

Різноманітність листя за зовнішньою будовою

По листовій платівці:

Розрізняють листя просте і складне.

Просте листя

Прості листя має одну листову пластинку з черешком, яка може бути цілісною або розчленованою. Просте листя опадає під час листопада повністю. Вони поділяються на листя з цільною та розчленованою листовою платівкою. Листя з цільною листовою пластинкою називаються цільними.

Форми листової пластинки відрізняються загальним контуром, формою верхівки та основи. Контур листової пластинки може бути овальним (акація), серцеподібним (липа), голчастим (хвойні), яйцеподібним (груша), стрілоподібним (стрілолист) тощо.

Кінчик (верхівка) листової пластинки буває гострим, тупим, притупленим, загостреним, виїмчастим, усикоподібним тощо.

Основа листової пластинки може бути округлим, серцеподібним, стрілоподібним, списоподібним, клиноподібним, нерівностороннім і т.п.

Край листової пластинки може бути цілокраї або з виїмками (не досягають ширини пластинки). За формами виїмок по краю листової пластинки розрізняють листя зубчасті (зубці мають рівні сторони – ліщина, бук тощо), пильчасті (одна сторона зубця довша за іншу – груша), борідчасті (виїмки гострі, опуклості тупі – шавлія) та ін.

Складне листя

Складні листя має загальний черешок (рахіс). До нього кріпляться прості листочки. Кожен із листочків може опадати самостійно. Складне листя поділяється на трійчасте, пальчасте і перисте. Складні трійчасті листя (конюшина) мають три листочки, які короткими черешками кріпляться до загального черешка. Пальчасті складні листя подібне до будови попереднім, але кількість листочків більше трьох. Перистоскладні листя складаються з листочків, розташованих по всій довжині рахісу. Бувають парноперистоскладні та непарноперистоскладні. Парноперистоскладні листя (горох посівний) складаються з простих листочків, які попарно розташовані на черешку. Непарноперистоскладні листя (шипшина, горобина) закінчуються одним непарним листочком.

За способом членування

1) лопатевіякщо членування листової пластинки доходить до 1/3 всієї її поверхні; виступаючі частини називають лопатями;

2) роздільніякщо членування листової пластинки доходить до 2/3 всієї її поверхні; виступаючі частини називають частками;

3) розсіченіякщо ступінь членування доходить до центральної жилки; виступаючі частини називають сегментами.

Листорозташування

Це розташування певному порядку листя на стеблі. Листорозташування – це спадковий ознака, але під час розвитку рослини при пристосуванні до умов освітлення може змінюватися (наприклад, у нижній частині листорозташування протилежне, у верхній – чергове). Розрізняють три види листорозташування: спіральне, або чергове, супротивне і кільчасте.

Види листорозташування

Спіральне

Властивості більшості рослин (яблуня, береза, шипшина, пшениця). При цьому від вузла відходить лише один аркуш. Розташоване листя на стеблі по спіралі.

Протилежне

У кожному вузлі два листи сидять один навпроти іншого (бузок, клен, м'ята, шавлія, кропива, калина тощо). У більшості випадків листя двох сусідніх пар відходить у двох взаємно протилежних площинах, не затінюючи один одного.

Кільчасте

Від вузла відходить більше двох листків (елодея, вороняче око, олеандр тощо).

Форма, розмір та розташування листя пристосовані до умов освітлення.Взаємне розташування листя нагадує мозаїку, якщо подивитися на рослину зверху у напрямку світла (у граба, в'яза, клена та ін.). Таке розташування називається листової мозаїкою. При цьому листя не затінюють один одного і використовують світло ефективно.

Внутрішня будова листа

Зовні лист покритий переважно одношаровим, іноді багатошаровим епідермісом (шкіркою). Він складається з живих клітин, більшість з яких позбавлені хлорофілу. Крізь них сонячні промені легко потрапляють до нижчих верств клітин листа. У більшості рослин шкірка виділяє та створює зовні тонку плівку з жироподібних речовин – кутикулу, яка майже не пропускає воду. На поверхні деяких клітин шкіри можуть бути волоски, шипики, які захищають листок від пошкоджень, перегріву, надмірного випаровування води. У рослин, які ростуть на суші, на нижній стороні листка в епідермісі є продихи (у вологих місцях (капуста) - продихи з обох сторін листя; у водяних рослин (водяна лілія), листя яких плаває на поверхні, - на верхній стороні; рослин, які занурені повністю у воду, продихів немає). Функції продихів: регуляція газообміну та транспірації (випаровування води листям). У середньому на 1 квадратний міліметр поверхні припадає 100-300 продихів. Чим вище лист розташований на стеблі, тим більше продихів на одиницю поверхні.

Між верхнім та зовнішнім шарами епідермісу розташовані клітини основної тканини – асиміляційної паренхіми. У більшості видів покритонасінних розрізняють два види клітин цієї тканини: стовпчасту (палісадну) і губчасту (пухку) хлорофілоносні паренхіми. Разом вони становлять мезофіл листа.Під верхньою шкіркою (іноді – і над нижньою) міститься стовпчаста паренхіма, яка складається з клітин правильної форми (призматичної), розташованих вертикально кількома шарами і щільно прилягають одна до одної. Пухка паренхіма знаходиться під стовпчастою і над нижньою шкіркою, складається з клітин неправильної форми, які щільно не прилягають одна до одної і мають великі міжклітини, заповнені повітрям. Міжклітинники займають до 25% обсягу аркуша. Вони з'єднуються з продихами і забезпечують газообмін і транспірацію листа. Вважається, що більш інтенсивні процеси фотосинтезу відбуваються в палісадній паренхімі, оскільки її клітини мають більше хлоропластів. У клітинах пухкої паренхіми хлоропластів значно менше. У них активно запасається крохмаль та деякі інші поживні речовини.

Крізь тканини паренхіми проходять судинноволокнисті пучки (жилки). До їх складу входять провідна тканина - судини (у найдрібніших жилках - трахеїди) і ситоподібні трубки - і механічна. Зверху судинно-волокнистого пучка розташована ксилема, а знизу – флоема. По ситоподібних трубках протікають органічні речовини, що утворилися в процесі фотосинтезу, до всіх органів рослини. По судинах і трахеїдів до листа надходить вода з розчиненими у ній мінеральними речовинами. Механічна тканина надає міцності листової пластинки, опору провідної тканини. Між провідною системою та мезофілом знаходиться вільний простір або апопласт.

Видозміни листа

Видозміни листя (метаморфози) виникають при виконанні додаткових функцій.

Вусики

Дозволяють рослині (горох, вика) чіплятися за предмети та закріплювати стебло у вертикальному положенні.

Колючки

Виникають у рослин, які ростуть у посушливих місцях (кактус, барбарис). У робінії псевдоакації (білої акації) колючки - це видозміни прилистків.

Лусочки

Сухі лусочки (нирок, цибулин, кореневищ) виконують захисну функцію – захищають від ушкоджень. М'ясисті лусочки (цибулини) запасають поживні речовини.

У комахоїдних рослин (росянка) листя видозмінене для уловлювання та перетравлення переважно комах.

Філодії

Це перетворення черешка в листоподібну плоску освіту.

Мінливість листа обумовлена ​​сукупністю зовнішніх та внутрішніх факторів. Наявність в однієї рослини листя різної форми і розмірів називається гетерофілією, або різнолистістю. Спостерігається, наприклад, у водяного жовтця, стрілоліста тощо.

Транспірація

Транспірація (Від латів. trans - крізь і spiro - дихаю). Це виведення рослиною водяної пари (випаровування води). Рослини поглинають багато води, але використовують лише її незначну частину. Воду випаровують усі частини рослини, але особливо – листя. Завдяки випаровуванню навколо рослини виникає особливий мікроклімат.

Види транспірації

Розрізняють два види транспірації: кутикулярну та устьичну.

Кутикулярна транспірація

Кутикулярна транспірація – це випаровування води всією поверхнею рослини.

Устьична транспірація

Устьична транспірація - Це випаровування води через продихи. Найбільш інтенсивною є устьична. Продихання регулюють швидкість випаровування води. Кількість продихів у різних видів рослин різне.

Транспірація сприяє надходженню нової кількості води до кореня, підняттю води по стеблі до листя (за допомогою всмоктуючої сили).Таким чином, коренева система утворює нижній водний насос, а листя – верхній водний насос.

Одним із факторів, що визначають швидкість випаровування, є вологість повітря: чим вона вища, тим менше випаровування (випаровування припиняється при насиченні повітря водяною парою).

Значення випаровування води: знижує температуру рослини та захищає її від перегріву, забезпечує висхідний струм речовин від кореня до надземної частини рослини. Від інтенсивності транспірації залежить інтенсивність фотосинтезів, оскільки обидва ці процеси регулюються устьичним апаратом.

Листопад

Це одночасне скидання листя на період несприятливих умов. Основними причинами листопада є зміна тривалості світлового дня, зниження температури. При цьому посилюється відтік органічних речовин з листка до стебла та кореня. Спостерігається восени (іноді, посушливі роки, влітку). Листопад є пристосуванням рослини для захисту від надмірної втрати води. Разом з листям видаляються різні шкідливі продукти обміну речовин, які відкладаються (наприклад, кристали оксалату кальцію).

Підготовка до листопаду починається ще до настання несприятливого періоду. Зниження температури повітря призводить до руйнування хлорофілу. Інші пігменти стають помітними (каротини, ксантофіли), тому листя змінює забарвлення.

Клітини черешка біля стебла починають посилено ділитися і утворюють поперек його. віддільний шар із паренхіми, який легко розшаровується. Вони стають округлими, гладкими. Між ними виникають великі міжклітини, які дозволяють клітинам легко відокремлюватися. Лист залишається прикріпленим до стебла лише завдяки судинно-волокнистим пучкам. На поверхні майбутнього листового рубця заздалегідь утворюється захисний шар пробкової тканини.

У однодольних рослин і трав'янистих дводольних не утворюється відокремлювальний шар.

Опале листя розкладається ґрунтовими мікроорганізмами, грибами, тваринами.