В природе ничего не теряется. Опавшие листья укрывают землю от мороза и защищают почву. В теплые периоды ковер, покрывающий почву, постепенно разлагается и перегнивает. Насекомые, бактерии и микроорганизмы перерабатывают гумус, полученный из питательных веществ живого растения, замыкая естественный цикл.
Строение листа растения, типы расположения листовых пластин, фотосинтез и транспирация
Листья — это растительные органы растения и являются частью почки. Функциями листа являются фотосинтез, испарение воды (аэрация) и газообмен. В дополнение к этим основным функциям, в результате специфической регуляции различных экзистенциальных условий, листья служат 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 большинства растений зеленые, преимущественно ровные и обычно двусторонне-симметричные. Их размер варьируется от нескольких миллиметров до 10-15 метров (пальмы).
Листы образованы клетками тренировочной ткани развивающегося конуса стебля. Порядок глаз различают следующим образом.
Некоторые растения не имеют стебля. Эти листья называются амажа, в отличие от стеблевых листьев. Не все растения имеют даже листочки. Это парные элементы разного размера у основания стебля листа. Они различаются по форме (перепонки, чешуйки, маленькие листья, шипы), а их функция — защитная.
По количеству листочков различают простые и сложные листья. Простые листы имеют пластины и полностью отпадают. Сложные листы имеют много пластин на стеблях. Они прикреплены к главному стеблю маленькими стебельками и называются листочками. Когда сложный лист отмирает, сначала опадают листочки, затем главный стебель.
Примеры простых и сложных типов листовок
Виды листовых пластин
Остальные лопасти имеют различную форму: линейную (трава), овальную (акация), ланцетную (ива), эллиптическую (груша) и стреловидную (стрела).
Листовые пластинки пронизаны в разных направлениях жилками, которые представляют собой пучки сосудистых волокон, придающих листу выносливость. Листья двудольных растений часто имеют сетевидные или перьевидные жилки, тогда как листья однодольных растений имеют параллельные или дугообразные жилки.
Края листа компактны и называются полноразмерными или зубчатыми. В зависимости от формы выемки бывают предусмотренные, пилообразные, зубчатые, предусмотренные листья и т.д. Кромка листьев. Зубчатые листья имеют почти одинаковые стороны зубцов (бересклет, фундук), пильчатые листья имеют один зубец на другой стороне (груша), а также листья с острыми выемками и тупыми выступами (шалфей, северный). Все эти листья называются листьями календулы. Это происходит потому, что их впадины неглубокие и не достигают ширины пластины.
Там, где есть более глубокие полости, листья листоватые, глубина выемки равна половине ширины пластинки (дуб), разделенной и более чем наполовину (мак). В рассеченных листьях выступ достигает центральной жилки или нижней части листа (коллизия).
При оптимальных условиях роста нижний и верхний листы побега неравномерны. Различают нижние, средние и верхние листья. Эта дифференциация уже определяется на глаз.
Нижний или первый лист побега — лопастной пузырь, наружная сухая лопасть луковицы — верхушечный лист. Нижние листья обычно опадают по мере роста побега. К нижним листьям также относится лист прикорневой розетки. Листья среднего размера или стеблевые листья характерны для всех типов растений. Верхние листья обычно меньшего размера, расположены близко к цветку или соцветию и могут быть цветными или бесцветными (лист цветка, соцветия, кронштейна).
Листья большинства растений зеленые, преимущественно ровные и обычно двусторонне-симметричные. Их размер варьируется от нескольких миллиметров до 10-15 метров (пальмы).
Функции листьев, их роль в жизнедеятельности растений
Говоря простым научным языком, листья являются одним из важнейших органов растений, и их основная функция заключается в участии в картине фотосинтеза.
! Фотосинтез — это преобразование солнечной энергии в органические соединения в растениях. Проще говоря, растения получают пищу из солнечных лучей посредством фотосинтеза.
Кроме того, растения могут использовать свои листья для дыхания и испарения воды (фактор росы).
Как видите, растения не могут жить без зеленого покрова, но не только они зависят от листьев. С помощью этих специфических легких растения нейтрализуют углекислый газ и выделяют кислород — необходимый для человека, животных и насекомых — для всего живого на земле.
Части листа
В целом, лист состоит из различных частей.
- Основание – место крепления к стеблю;
- Прилистник – листовидные элементы у основания, в некоторых случаях опадают после того, как лист полностью раскроется;
- Черешок – продолжение главной жилки листовой пластины, соединяющий лист и стебель;
- Листовая пластина – широкая часть листа, выполняющая его основные функции.
Каждое растение отдельно и может не иметь некоторых частей, так как листья различаются по форме и размеру. Например, часто отсутствуют стебли листьев, а иногда и стебли (в этом случае их называют листами незабудки или перфорированными листами). Кроме того, все части имеют очень разные формы, длину и структуру.
Классификация и разделение основных частей помогает ботаникам правильно распознавать растения и определять, к какому семейству, полу и классу они принадлежат.
Строение, виды и формы листовой пластины
Листовые ламинаты состоят из верхней кожи, покрытой кожей, прослойки, губчатого слоя и нижней кожи, которая также покрыта кожей. Каждый слой имеет определенную функцию.
- Кутикула и эпидермис защищают пластину от внешних воздействий, препятствуют излишнему испарению воды.
! Устьица — это пара клеток, способных задерживать влагу и не давать ей испаряться, они отвечают за поддержание необходимой влажности в листе. Устьица начинают работать в засуху и предотвращают обезвоживание растения.
- Палисадный слой, также называемый столбчатой тканью, отвечает за процесс фотосинтеза. Здесь собраны и хлоропласты, клетки окрашивающие поверхность листа в зеленый цвет.
- Губчатая ткань – основа листовой пластины. Её функции – газообмен, поглощение углекислоты и выделение кислорода, и фотосинтез.
Вся листовая пластина пронизана проводящими пучками, называемыми жилками, которые переносят органические вещества от корней к листу (воду и минералы) и наоборот (раствор сахара). Кроме того, вены образуют жесткий каркас, который защищает мягкие ткани от разрывов.
Формы пластины
В целом, все формы листьев отличаются простотой и сложностью, а микроскопические, перьевые, двулистные, тривиальные и перьевые — несколько другими типами. Существует не менее 35 различных форм растения.
Простые листья состоят из одного листа, который может иметь разнообразную форму, включая круглую, овальную, ромбовидную и вытянутую. Кромка лезвия и место крепления черенка также различаются по форме.
Составные листья — это листья, состоящие из разных частей, сочлененных на общем стебле (листовые, расщепленные, разорванные) и имеющие собственный стебель (шаровидные, перьевидные, тривиальные).
Так и есть! Одна из особенностей сложных листьев заключается в том, что они опадают в разное время.
Помимо общего состава листа, различают также основание (круглое, сердцевидное, клейменное, выравненное и т.д.) и вершину (заостренная, воронковидная, роговидная, тупая и т.д.) листа.
Это интересно
Как растения приспосабливаются к климату и другим условиям обитания с помощью листьев
Каждое растение должно быть адаптировано к климатическим условиям и защищено от внешних воздействий. Все части растения — корни, побеги, цветы и, конечно, листья — приспособлены к различным климатическим явлениям, таким как высокие или низкие температуры, засуха или избыточная влажность, недостаточное или избыточное солнечное освещение. Кроме того, растениям угрожают люди и животные, и многие из них в ходе эволюции научились отражать нападения.
Учитывайте, как растение будет переносить неблагоприятные условия при использовании зеленого покрова.
Бесплодный или влажный климат:.
- Небольшой размер листьев и, соответственно, маленькая площадь листовой пластины препятствует излишнему испарению воды;
- Листья обычно толстые, сочные – таким образом в них накапливается необходимая влага;
- Листовые пластины многих растений покрыты волосками, что также препятствует испарению;
- Той же цели служит гладкий восковой налет на поверхности.
- Крупные листья – признак растений тропического климата, за счет большого размера пластины процесс испарения происходит гораздо более интенсивно.
- Рассеченная, изрезанная форма края свободно пропускает воздушные потоки, благодаря этому порывы ветра не травмируют лист.
Места с очень низким или незначительным количеством солнечного света:.
- Если солнечного света недостаточно многие растения могут разворачивать листья таким образом, чтобы как можно больше солнечных лучей попало на их поверхность;
- Листовая мозаика – явление, при котором меньшие по размеру листья располагаются между более крупных собратий. В этом случае каждый лист улавливает солнечные лучи и участвует в процессе фотосинтеза;
- Некоторые растения, не нуждающиеся в большом количестве солнца, фильтруют свет через специальные полупрозрачные окошки, расположенные на листьях.
Водные растения: этой флоре пришлось адаптироваться не к климату, а к совершенно другому элементу — воде.
- Листья гидатофитов (растения, полностью погруженные в воду) сильно расчленены. Таким образом, увеличивая площадь поверхности, растение получает необходимое количество кислорода;
- Листья, плавающие по поверхности водоема, не имеют устьиц с обратной стороны листовой пластины;
- Большая площадь поверхности плавающих листьев не дает им утонуть за счет распределения нагрузки.
- Специальные микроскопические выступы и восковой слой препятствует проникновению воды внутрь листа, исключая заражение растения микроорганизмами и простейшими водорослями. Вода не впитывается в поверхность, а стекает по листу каплями, заодно очищая его от пыли и грязи. Это явление получило название «эффект лотоса».
Защита от животных и людей. Некоторые растения эволюционировали для защиты от захватчиков.
- Листья вырабатывают сильно пахнущие феромоны и масла, отпугивающие животных;
- Листовая пластина бывает покрыта мягкими волосками или даже твердыми колючками, жалящими агрессора.
Необычные листья
Природа одарила некоторые виды растений столь возмутительным внешним видом, что порой трудно определить, где перед нами листья.
Такая форма увеличивает поверхность листовой пластинки, что в свою очередь увеличивает количество клеток, участвующих в процессе фотосинтеза, так как поверхность становится больше.
Виды листорасположения
Распускание листьев — это способ, с помощью которого листья упорядочиваются в побеги путем их прикрепления к узлам побегов.
Существует четыре основных типа компоновки листа
- поочередное или спиральное – от узла растет один листок (пшеница, яблоня, береза), самое распространенное жилкование;
- супротивное – от узла растут два расположенных противоположно листа (мята, шалфей, калина, сирень);
- мутовчатое или кольчатое –от узла растет три или больше листов (олеандр);
- собраны в розетку – существует пучок листьев относительно общего центра.
Транспирация листьев и её виды
Дыхание — это нормальный процесс, с помощью которого вода испаряется из растения.
В биологии считается, что дыхание — это процесс, который важен для растений.
- постоянное движение воды через корни, стебли и листья;
- регуляцию температурного и водного режима растения;
- предотвращение перегревание растения;
- разгрузку проводной системы растения от переизбытка воды.
Коэффициент воздействия — это эффективность использования воды растением и измеряется количеством воды (в граммах), используемой для создания 1 г сухого вещества.
Ставки для кукурузы составляют 250-400, миллениума 200-300 и ржи 500-800.
Около 90% воды, потребляемой корнями, выбрасывается в атмосферу в виде водяного пара. Ударный процесс происходит в основном в желудке. Интенсивность воздействия зависит от открытия и закрытия установки от завода. Водяной пар попадает в рот через губчатую сетчатую перегородку и испаряется в атмосферу через щель в желудке.
Интенсивность воздействия в значительной степени зависит от таких факторов, как фотосинтетическая активность и
Края листьев и их общая форма указывают травникам на принадлежность растения к определенному виду. В зависимости от глубины расщепления различают поля стальные или зубчатые (мелкие надрезы), лопастные, ломаные или расщепленные (глубокие надрезы). Гладкие края называются компактными.
Функции листа
Листья являются важным органом растения. Он активно участвует в следующих этапах.
- Фотосинтез — процесс образования органических веществ из воды и углекислого газа под воздействием солнечного света. В результате этого сложного химического процесса растения получают все необходимые питательные вещества.
- Газообмен — осуществляется главным образом через устьица листа. Заключается в процессах дыхания и фотосинтеза. Дыхание растений, как и у всех живых организмов, заключается в поглощении кислорода и выделении углекислого газа и выполняется круглосуточно. В ходе фотосинтеза, напротив, происходит выделение кислорода в качестве побочного продукта и поглощения клетками углекислого газа.
- Транспирация — испарения воды с поверхности листа. Осуществляется через устьица в эпидермисе. Лишь небольшое количество поступающей жидкости расходуется на потребности растения. До 99 % испаряется в процессе транспирации.
Помимо своей основной функции, у многолетних растений лист выполняет функции хранилища (лист мясистой луковицы), защитного органа (шип), органа прорастания (инициация) и органа, поддерживающего побег растения (пропеллер).
В демонстрации по элементарной биологии можно дать определение того, что такое лист, и кратко объяснить его функции и структуру.
Форма, размер и окраска листьев могут сильно варьироваться от вида к виду. Кроме того, они могут различаться у растений одного вида. Это может зависеть от возраста растения, положения стебля, температуры окружающей среды, условий освещения и т.д.
Простые и сложные листья
Если лист имеет много листовых пластин, то это сложный лист. Например, вот как может выглядеть общая морфология сложного листа
Сами плавники листьев также могут существенно различаться. Они могут быть пальчатыми (например, человеческие пальмы) или пальчатыми, с плавниками, растущими вдоль стебля. Они также могут быть двулистными, усеченными или зубчатыми листьями.
Старение листьев и листопад
Как и все живые организмы, листья могут стареть, что приводит к опаданию и гибели листьев. Это вечный ритм природы. Старые листья должны опасть, чтобы на их месте родились молодые и новые. По мере старения листьев все эти жизненно важные процессы, особенно фотосинтез, замедляются. Хлорофилл в старых листьях разрушается. Поэтому осенью они теряют свой зеленый цвет и становятся желтыми или красными.
Как только листья опадают, все питательные вещества переходят в другие органы, и растение впадает в спячку, восстанавливая весной новый листовой покров.
Заключение
Листья — это важные органы, которые выполняют множество задач для роста и развития растений. Сам лист состоит из различных тканей, которые позволяют растению адаптироваться к окружающей среде.
- Лотова Л. И. Ботаника: Морфология и анатомия высших растений: Учебник. — 3-е, испр. — М.: КомКнига, 2007. — С. 221—261.
- Коровкин О. А. Анатомия и морфология высших растений: словарь терминов. — М.: Дрофа, 2007. — 268, 4 с. — (Биологические науки: Словари терминов). — 3000 экз. — ISBN 978-5-358-01214-1.
- Фёдоров Ал. А., Кирпичников М. Э., Артюшенко З. Т. Атлас по описательной морфологии высших растений. Лист / Академия наук СССР. Ботанический институт им. В. Л. Комарова. Под общ. ред. чл.-кор. АН СССР П. А. Баранова. Фотографии В. Е. Синельникова. — М.—Л.: Изд-во АН СССР, 1956. — 303 с. — 3 000 экз.
- Niklas, Karl J. Plant Biomechanics: An Engineering Approach to Plant Form and Function. — University of Chicago Press, 1992. — 622 p. — ISBN 978-0226586304.
- Roberts, Keith. Handbook of Plant Science. — Wiley-Interscience, 2007. — Т. 1. — 1648 p. — ISBN 978-0470057230.
