Гіпермаркет Знань>>Біологія>>Біологія 7 клас. Повні уроки >> Біологія: Внутрішня будова листка. Повні уроки

Мета: розказати про внутрішня будову листка та зв’язок її з функціями листка як органу.

Хід роботи:

1 Описати типову будову листка.

2 Розказати, що будова внутрішня будова листка визначається його головною функцією – фотосинтезом.

3 Описати специфіку розташування продихів.

4 Розповісти, що з біологічної точки зору являє собою листопад.

Типова анатомічна будова листової пластинки відбиває її пристосованість до виконуваних функцій. Подивіться на мал. 1 та 2, де зображено листок під макрозйомкою.

По обидва боки вона вкрита епідермісом, який регулює газообмін і транспірацію. У клітинах шкірочки немає хлоропластів, тому вони безперешкодно пропускають світло до основних тканин листка. Зовнішні стінки клітини шкірочки, особливо з верхньої сторони листка, стовщені й покриті шаром воску або воскоподібної речовини - кутина, що охороняє листок від перегріву й зайвого випару води. Цьому сприяє також занурення продихів углиб листової пластинки, формування волосків, що створюють різні види опушення, і ін.

Особливості внутрішньої будови листка визначаються його головною функцією - фотосинтезом. На мал. 3 ви можете побачити листок у розрізі.

Тому найважливішою тканиною листка є хлорофілоносна  паренхіма (хлоренхіма). Ця тканина утворює м'якоть листка, або мезофіл, у клітинах якого зосереджені хлоропласти й відбувається фотосинтез. Інші тканини забезпечують нормальну роботу мезофілу. Система розгалужених провідних пучків, які пронизують листову пластинку у всіх напрямках, постачає листок  водою й забезпечує постійний відтік органічних речовин від листка до інших органів рослини. Механічні тканини (склеренхіма, колленхіма) разом з живими клітинами паренхіми (мезофіла) і епидерміса забезпечують певну структуру й високу міцність листової пластинки. Тому порівняно тонкі й ніжні листові пластинки здатні займати в просторі таке положення, при якім створюються  найкращі умови висвітлення й газообміну.

Мезофіл займає весь простір між верхнім і нижнім епідермісом листка, крім провідних пучків і механічних тканин. Клітини мезофілу мають округлу або злегка витягнуту форму, з тонкими й нездеревілими стінками.

Мезофіл найчастіше диференційований на палісадну (стовпчасту) і губчату паренхіму. Звичайно палісадна паренхіма розташовується під верхнім эпідермісом, а губчата прилягає до нижнього.

Клітини палісадної паренхіми витягнуті перпендикулярно до поверхні листка й розташовані в один або кілька шарів. Вони містять приблизно 75-80% усіх хлоропластів листка й виконують основну роботу з асиміляції вуглекислого газу. Тому палісадна тканина розташовується в найкращих умовах висвітлення, безпосередньо  під верхньою епідермою. Завдяки тому що її клітини витягнуті перпендикулярно до поверхні листка, у них є можливість регулювати напрямок і розташування хлоропластів таким чином, щоб уникнути дії, що ушкоджує, прямої сонячної радіації на фотосинтезуючий апарат, На сильнім світлі хлоропласти займають у клітині пристінкове положення й стають ребром до напрямку променів, у результаті чого більша частина світлового потоку проходить повз хлоропласти або сковзає по їхній поверхні, не руйнуючи хлорофіл. При слабкім висвітленні, навпаки, хлоропласти розподіляються в клітині диффузно або накопичуються в нижній її частині, що сприяє кращому висвітленню кожного з них. В округлих клітинах, характерних для губчатої паренхіми, таке регулювання розташування хлоропластів при різній освітленості (особливо на сильнім світлі) практично неможливо.

Під стовпчастою паренхімою перебуває пухка паренхіма, клітини якої мають округлу або довгасту форму, містять менше хлоропластів і розташовані пухко, оскільки між ними розвиваються великі міжклітинники, заповнені повітрям.

У губчатій тканині інтенсивність фотосинтезу нижче, чим у стовпчастій, але зате тут активно йдуть процеси транспірації й газообміну. Вуглекислий газ із повітря через продихи, розташовані головним чином у нижньому епідермісі, проникає в більші міжклітинники й по них надходить до всіх асимілюючих клітин листка. Пароподібна волога, кисень і вуглекислий газ, що утворюються при фотосинтезі й подиху клітин мезофіла, пересуваються у зворотному напрямку й через продихи виділяються назовні. Таким чином, обидва  види ассиміляціної тканини (палісадної й пухкої) тісно зв'язані між собою не тільки в структурному, але й у функціональному плані.

Розташування продихів переважно на нижній стороні листка має важливе екологічне значення. По-перше, нижня сторона листка менше нагрівається на світлі, чим верхня, тому втрата води листком  у процесі транспірації відбувається повільніше через продихи, розташовані в нижньому, а не у верхньому епідермісі. По-друге, головним джерелом вуглекислого газу в атмосфері є "ґрунтовий подих", тобто виділення його в результаті життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів (бактерій, ціанобактерій, грибів і ін.) і подиху коріння вищих рослин. Тому приґрунтовий  шар повітря звичайно збагачений вуглекислим газом, який по градієнту концентрації дифундує нагору й легко проникає через продихи в тканини листків.

У центрі листка  перебуває великий провідний пучок, а збоку більш дрібні пучки. У складі пучка ксилема повернена до верхньої, а флоема - до нижньої сторони листка. Провідні пучки з навколишніми їхніми тканинами називають жилками. Вони утворюють в листку безперервну систему, пов'язану із провідною системою стебла. Краще зрозуміти внутрішню будову листка вам допоможе мал. 4 та відео 

Старіння листків і листопад. 

Висока функціональна активність листків протягом усього вегетаційного періоду приводить до їхнього старіння, потім до відмирання й опадання. Масове опадання листів називається листопадом (мал. 5)

У процесі старіння листки стають червоними, жовтими, жовтогарячими, що пов'язане з руйнуванням хролофіллу й виявленням каротиноїдів і пігментів клітинного соку. Знижується інтенсивність фотосинтезу, подиху, транспірації, руйнуються органели клітини, накопичуються непотрібні рослині продукти метаболізму (наприклад, кристали щавлевокислого кальцію). З віком у листках починають переважати процеси розпаду, що супроводжується відтоком органічних речовин (вуглеводів, амінокислот і ін.) в органи, що запасають (плоди, бульби, цибулини, кореневища), а також до бруньок, що знову закладаються.

Листопад - це важливе пристосування рослин до зменшення поверхні надземних органів, що скорочує втрату вологи в посушливий або холодний зимовий період і запобігає поломці стебла під вагою снігу. Він сприяє також виведенню з рослин продуктів життєдіяльності. Крім того листки, що опадають, захищають насіння й коріння дерев і чагарників від вимерзання, служать органічним добривом.

Механізм листопаду пов'язаний з утворенням  у основі листка  видільного шару, що складається з паренхіми, яка легко відшаровується. По видільному шару листок  відривається від стебла, а на місці відділення залишається листковий рубець, який вкривається  шаром пробки. На листковому рубці добре видно  листкові сліди - закінчення провідних пучків.

Контролюючий блок:

1 Як листок пристосований до фотосинтезу?

2 Яке значення має специфічне розташування продихів?

3 Що являє собою листопад?