Охарактеризуйте взаимосвязь внутреннего строения листа и его основной функции кратко

Обновлено: 05.07.2024

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:

  1. Кутикулярная. В этом случае воду испаряет вся поверхность листа.
  2. 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.

Взаимосвязь внутреннего строения листа и его основной функции очень тесна. Например, воздушное пространство в губчатом слое мезофилла в листике отвечает за обмен кислорода и углекислого газа. Ксилема нужна, чтобы переносить воду и минеральные вещества от корня через стебель, а флоэма – переносит крахмал и сахар через стебель из листьев в корень. Тонкий верхний восковый слой листка защищает его от пересыхания, предотвращает потерю влаги, а палисадный слой содержит цилиндрические клетки, которые отвечают за фотосинтез.

№ 2. Какое значение в жизни растения имеет листопад?

Листопад – это биологический процесс для растений. К осени в листьях накапливается много вредных веществ. Кроме того, деревья к этому периоду времени уже утратили силы, не могут поглощать достаточное количество влаги для своего роста. Сброшенные листья укрывают корни и тем самым защищают их от переохлаждения. А перегнивая, они становятся хорошей подкормкой.

№ 3. Приведите примеры растений с видоизмененными листьями.

Репчатый лук (тонкие и толстые чешуи);

Усики на растениях (бобовые);

Колючки (верблюжья колючка, кактус).

№ 4. Каково значение лесополос в борьбе с засухой?

Деревья благотворно влияют на микроклимат небольшой территории с растениями. Организация лесополос позволяет снизить температуру воздуха примерно на 10 градусов в жарких районах. Кроме того, корни деревьев и растений проникают глубоко в почву, достигают источников с подземными водами и перераспределяют влагу через корневую систему. Лесополосы также защищают почву от ветров, препятствуют ее размыванию.

№ 5. Лист (или несколько листьев), не отрывая от живого растения, поместите в полиэтиленовый пакет и завяжите его. Через 1 – 2 дня вы увидите, что на внутренней стороне стенок пакета появятся капельки воды. Объясните, почему это происходит. Запишите и зарисуйте результаты опыта в рабочей тетради. Сделайте вывод. Укажите, с каким растением вы экспериментировали.

Для эксперимента был выбран листок герани. Через 1-2 дня на пакетике с внутренней стороны появились капельки воды. Это произошло потому, что в листике живого растения происходит процесс фотосинтеза – выделяется вода и кислород. Именно вода и осела на стенках пакета в виде капелек конденсата.

Функция листа - газобмен, фотосинтез и транспирация. газобмен регулируют устьица на листе поверхности его (внизу и вверху), перенос пит. веществ происходит по жилкам - сосудам листа, фотосинтез соответственно фотосинтезирующими клетками

а самому в инете поискать слабо?

Анатомическое строение листа вполне соответствует выполняемым функциям. Сверху и снизу лист покрыт эпидермисом - клетками кожицы, образованными покровной тканью. Они плотно прилегают друг к другу, прозрачны, хорошо пропускают солнечные лучи внутрь листа и выполняют защитную функцию. Эпидермис может иметь кутикулу, щетинки, сосочки, волоски, выделяющие смолистые вещества, эфирные масла. Эти образования препятствуют проникновению микроорганизмов в лист и защищают его от перегрева и испарения воды. В эпидермисе имеются устьица. Они состоят из двух замыкающих клеток полулупной формы, между которыми находится щель. В отличии от остальных клеток эпидермиса эти замыкающие клетки содержат хлоропласты. У большинства растений устьица находятся на нижней поверхности листьев, а у водных растений (кувшинка) на верхней кожице. Если листья расположены вертикально (у злаков) , то устьица размещаются как на нижней, так и на верхней эпидерме (кожице) . Через них осуществляется газообмен и транспирация. При достаточном количестве воды в почве устьица днем открыты, а ночью закрыты. Если же растение испытывает недостаток воды, устьица закрыты и днем. Между верхней и нижней кожицей заключена мякоть листа- ассимиляционная ткань, клетки которой имеют многочисленные хлоропласты. Они играют основную роль в процессе фотосинтеза. Клетки этой ткани по форме неодинаковы: ближе к верхней поверхности листа примыкают цилиндрические клетки мякоти, плотно прилегающие друг к другу, расположенные в один или несколько рядов и образующие столбчатую или палисадную ткань. Ее клетки в большом количестве содержат хлоропласты. Основная функция этой ткани - фотосинтез. Листья многих деревьев (дуб, яблоня, береза) , развивающиеся в верхней части кроны на свету, обладают более мощной столбчатой тканью, чем листья, расположенные в нижней части кроны.
В толще листа расположены сосудисто-волокнистые пучки. По проводящим сосудам ксилемы каждой жилки в лист поступают вода и минеральные вещества, а по ситовидным трубкам флоэмы из листа оттекают продукты фотосинтеза. Сосуды образованы проводящей тканью. Механическая ткань листа (в жилках листа) защищает листовую пластинку от разрывов под влиянием ветра, дождей и т. д. и обеспечивает упругость и эластичность листа. В ряде случаев эпидермис с утолщенными оболочками усиливает механическую защиту листа. Такой лист хорошо сопротивляется разрывам.

функция листа - газобмен, фотосинтез и транспирация. газобмен регулируют устьица на листе поверхности его (внизу и вверху), перенос пит. веществ происходит по жилкам - сосудам листа, фотосинтез соответственно фотосинтезирующими клетками

Взаимосвязь внутреннего строения листа и его основной функции очень тесна. Например, воздушное пространство в губчатом слое мезофилла в листике отвечает за обмен кислорода и углекислого газа. Ксилема нужна, чтобы переносить воду и минеральные вещества от корня через стебель, а флоэма – переносит крахмал и сахар через стебель из листьев в корень. Тонкий верхний восковый слой листка защищает его от пересыхания, предотвращает потерю влаги, а палисадный слой содержит цилиндрические клетки, которые отвечают за фотосинтез.

Лист - это орган, с помощью которого растение дышит, удаляет лишнюю воду и вырабатывает столь необходимый для жизни хлорофилл. Сравнив листья березы, фасоли, дуба, бегонии и других растений, трудно бывает поверить, что строение листа у них имеет много общего. Более того, всем растениям зеленый наряд служит для одних и тех же целей. Есть растения с видоизмененными листьями, но от того, что обычные листочки превратились в иголки, функции их не изменились.

  • Зачем растениям листья?
  • Из чего состоит лист?
  • Покровный слой
  • Что такое фотосинтез?
  • Световые и теневые части листа
  • Пустота между клетками
  • Сосудистая система листьев
  • Черешки и пластинки
  • Внешние признаки
  • Простые и сложные листья

Зачем растениям листья?

  • газообмен , то есть удаление одних газов из растительного организма и поглощение других; , когда благодаря особому строению в клетках вырабатывается кислород;
  • транспирация , то есть водный обмен.
  • вегетативное размножение, как у бегонии;
  • защиту растения, как у крапивы;
  • росянки или жирновки листья “охотятся”, то есть обездвиживают и высасывают добычу.

Из чего состоит лист?

    • кожица , которую ботаники называют “ эпидермис ”;
    • ткань , благодаря которой происходит фотосинтез , она носит научное название “ мезофилл ”;
    • множество жилок – их как раз можно почти всегда рассмотреть без дополнительного увеличения;
    • устьица.

    Рис. 1. Внутреннее строение листа

    Покровный слой

    • двигательные , второе их название – эпидермальные, они самые большие и их в листе больше всего;
    • защитные ;
    • вспомогательные .

    На эпидермальной ткани, как и на коже человека, есть поры, которые называются “устьица”. Каждую такую пору окружает компания защитных клеток, заполненных хлоропластом, и несколько вспомогательных без хлоропласта – их обычно бывает 2-4.

    Что такое фотосинтез?

    Если осторожно снять кожицу (для этого нужен специальный скальпель), то под ней можно увидеть следующий слой – мезофилл, он очень важен. В учебниках этот слой может носить иное название – хлоренхима. Именно в этой структуре синтезируется хлорофилл, который окрашивает листовую пластинку в зеленый цвет, а также происходит фотосинтез - образование кислорода и углекислого газа . Когда есть вода и углекислый газ, вещества соединяются под воздействием света, и в результате появляется органическое вещество - кислород. Это и является основной функцией мезофилла.

    Световые и теневые части листа

    Чаще всего мезофилл состоит из двух частей. Например, у папоротников, а также у покрытосеменных растений верхняя часть – плотная и толстая, клетки располагаются порой даже в пять слоев. Нижняя часть имеет губчатую структуру. Она тоненькая, всего в одну или две клетки. Сами клетки отличаются по форме. Это очень легко объяснить: для фотосинтеза важнее верхний слой, потому что он всегда находится ближе к источнику света, соответственно - процесс в нем идет гораздо интенсивнее. Губчатая структура важна для газообмена, поскольку поверхность ткани получается гораздо больше, чем когда клетки располагаются вплотную друг к другу.

    Пустота между клетками

    Если у вас достаточно сильный микроскоп, вы легко заметите и так называемые межклетники. Они есть и в других тканях листа. Те, что находятся в мезофилле, очень маленькие. Межклетники нужны, чтобы растительный организм мог поглощать углекислый газ. Размер определяется необходимостью движения влаги по капиллярам, которые сами по себе очень маленькие и тоненькие.

    Важно! Толщина верхнего слоя мезофилла зависит от приспособления организма к тем или иным условиям. У светолюбивых растений верхний слой толстый, у тенелюбивых – очень тонкий.

    Читайте также: