§ 29. Внутреннее строение листа

Вы узнаете о том, как внутреннее отроение листа обеспечивает выполнение им основных функций - испарения воды, фотосинтеза и газ о о бм ена.

Как в лист проникает углекислый газ ? Всели клетки листа зелёные? Что у листьев внутри?

На срезе листовой пластинки видно, что лист состоит из покровной ткани — кожицы, ос ловкой ткани и проводящих пучков — жёлок (рис. 113).

КТжица расположена на поверхности листа. Она защищает внутренние ткани и обеспечивает взаимодействие листа с внешней средой. Большинство клеток кожицы бесцветн&1 и прозрачны, они плотно прилегают друг к другу, а их клеточные оболочки со стороны, граничащей с внешней средой, утолщены. Они выделяют тоненькую прозрачную плёночку воскоподобных веществ — кутёкулу, покрывающую поверхность листа. Бесцветные клетки кожицы могут образоввшать разнообразные B&ipocT&i — волоски (рис. 114). Плотное размещение клеток, утолщение их оболочек, образование кутикулы и волосков защищают лист от механических повреждений, уменьшают испарение водвз и газообмен, рассеивают прямой солнечнвтй свет.

Если рассмотреть поверхность живой кожицы в микроскоп, то среди бесцветных клеток можно увидеть пары зелёных клеток, образующих устьица. Остыще — это пара вытянутых фасолевидных клеток, между которыми есть отверстие — дстьичяая щель. Она с одной стороны открывается во внешнюю среду, а с другой

— в большое межклеточное пространство основной ткани листа. Клетки устьиц зелёные, поскольку в отличие от большинства клеток кожицы имеют хлоропласты {рис. 115). В зависимости от влажности и освещённости клетки устьиц изменяют свою форму, регулируя испарение воды и газообмен.

При достаточном освещении и влажности клетки устьиц выгибаются так, что их средние части расходятся и устьичная щель расширяется (рис. 116). Через неё из межклеточного пространства листа наружу испаряется вода, а лист при этом охлаждается. Кроме того, через открытую устьичную щель выделяется кислород, образующийся в процессе фотосинтеза, а в межклеточник из воздуха поступает углекислый газ. В темноте и при недостатке влаги клетки устьиц выпрямляются, устьичная щель сужается и закрывается. Как следствие, испарение воды и поступление углекислого газа в лист уменьшается, выделение кислорода прекращается.

Обычно в строении кожицы верхней и нижней поверхностей

листовой пластинки имеются существенные различия. Так, стенки клеток и кутикула верхней кожицы утолщены, и устьица в ней, как правило, отсутствуют. А вот нижняя кожица состоит из тонкостенных клеток, имеет более тонкую кутикулу и содержит устьица. Но из этого правила известны многочисленные исключения. Например, у водных растений с плавающими на поверхности воды листьями (водяная лилия) устьица расположены в верхней кожице. У растений с утолщёнными листьями, живущих в пустынях, устьица часто имеются как в нижней, так и в верхней кожице. Причина в том, что в пустынях отражённый от поверхности почвы свет по интенсивности почти такой же как и прямой солнечный, и потому обе стороны листа нагреваются и освещаются почти одинаково.

О шовная, ткань ли ста расположен а в листовой пластинке между верхней и нижней кожицами. Она состоит из рслеток с многочисленными зелёными хлоропластами, т.е. является фотосинтезирующей тканью. У многих растений клетки основной ткани под верхней кожицей выглядят как плотно прилегающие друг к другу столбики, между которыми почти не остаётся межклеточного пространства. Они образуют стТпбчатую основную ткань, где очень интенсивно происходит фотосинтез. Клетки, прилегающие к нижней кожице, имеют более округлую и неправильную форму, между ними остаются большие межклетники, самые крупные из которых располагаются вблизи устьиц. Эта часть основной ткани называется гдбчатой тканью. В ней интенсивно происходит не только фотосинтез, но и дыхание.

У растений, нуждающихся в большом количестве света, в листе развивается больше слоёв столбчатой ткани, в то время как у видов, произрастающих в тени, эта ткань вообще может отсутствовать.

Жилки расположены в основной ткани. Отдельная жилка листа состоит из одного или нескольких проводящих пучков, в которых сосуды древесины находятся ближе к верхней, а луб с ситовидными трубками — к нижней кожице. Проводящие пучки усилены тяжами механической ткани, которые часто лучше развиты в лубе (с нижней стороны листа). Эти тяжи придают листу прочности, но делают его не жёстким, а гибким.

Как работает лист? С восходом солнца клетки основной ткани начинают процесс фотосинтеза. Они поглощают из межклетников углекислый газ и воду, поставляемую сосудами древесины жилок. И одновременно с этим выделяют кислород как побочный продукт фотосинтеза (рис. 12 7). Содержание кислорода и воды в межклетниках увеличивается, а углекислого газа — уменьшается. Лист от солнечных лучей нагревается. В этот момент приоткрываются устьица. Через них начинает испаряться вода, охлаждая основную ткань. Наружу из межклетников выходит кислород, а внутрь поступает воздух с углекислым газом. Образованные основной фотосинтезирующей тканью органические вещества попадают в ситовидные трубки и транспортируются в стебель и корни. Там они накапливаются в виде запасных питательных веществ, используются в процессе дыхания и превращаются в сложные органические вещества, из которых образовательные ткани формируют новые клетки.

Ночью фотосинтез прекращается и закрываются устьица. Но клетки, так же как и днём, продолжают дышать. В результате в межклетниках количество углекислого газа возрастает, а кислорода — уменьшается. Поскольку межклетники не являются абсолютно герметичной системой, то некоторая часть углекислого газа через не полностью закрытые устьичные щели попадает наружу, а воздух, обогащённый кислородом — внутрь. Поэтому в помещении, где есть растения, днём кислорода в воздухе становится больше, углекислого газа — меньше, а ночью — наоборот.

Выводы

1.    Кожица защищает лист от физических повреждений и высыхания, через устьица регулирует испарение воды и газообмен.

2.    Основная ткань листа осуществляет фотосинтез.

3.    Жилка листа обеспечивает прочность листовой пластинки и транспортировку по проводящим пучкам воды и растворённых в ней веществ.

4.    Ткани листовой пластинки, работая согласованно, регулируют испарение и газообмен, чем обеспечивают высокую эффективность фотосинтеза, происходящего в листе.

Термины и понятия, которые важно знать

Кутикула, кожица листа, устьице, устьичная щепь, столбчатая основная ткань, губчатая основная ткань, жилка ли ста.

Контрольные вопросы

1.    Каковы функции кожицы? Почему она имеет разное строение на верхней и нижней поверхности листа?

2.    Что такое устьица, как они регулируют испарение воды и газообмен?

3.    Какова главная функция основной ткани листа, в чём разница в её строении ближе к верхней и ближе к нижней кожице?

4.    Какие функции выполняют проводящие ткани, входящие в состав жилки?

Задания

Вам всем известно, что водяная лилия плавает на поверхности воды, элодея — в толще воды, берёза произрастает на суше, алоэ — в засушливых условиях. Перепишите предложенные суждения в тетрадь и заполните пропуски в них.

На листьях _____ устьица расположены в верхней кожице, поскольку _____. Строение листа _____  типичное для растений суши в умеренном климате. У листьев _____ отсутствует кутикула, поскольку растение погружено в воду. Наиболее мощная кутикула развивается на листьях _____, поскольку ____.

Это материал из учебника Биология 6 класс Костиков