06. Клеточное строение листа

Каждый момент нашей жизни мы дышим: поглощаем бесценный кислород и выделяем ненужный нам углекислый газ. И без этого процесса наша жизнь просто невозможна. А его основу обеспечивают именно растения. Они просто волшебным образом превращают углекислый газ в столь нужный нам кислород. Но как у них получается это делать? Какие структуры это обеспечивают? Ответ лежит прямо у нас под носом. Это же листья! А вернее, клетки, которые их образуют. И на сегодняшнем уроке мы познакомимся с этой удивительной «фабрикой». 

Общие сведения

Строение листа определяется его функциями, а также условиями обитания растений. Лист обычно имеет форму пластинки (рис. 1). Площадь его поверхности относительно велика, а масса мала.

Как и все органы растения, лист имеет клеточное строение. Сверху и снизу он покрыт тонкой прозрачной кожицей (рис. 2), которая предохраняет лист от повреждения и высыхания. В клетках кожицы, как правило, нет хлоропластов, поэтому они свободно пропускают свет к основным тканям листа.

Строение кожицы листа

Кожица (или эпидерма) — один из видов покровной ткани растения. Её клетки выделяют воскоподобную кутикулу, которая покрывает поверхность листа и защищает его от излишнего испарения воды. Некоторые клетки кожицы образуют различного рода волоски.

Среди бесцветных и прозрачных клеток кожицы содержатся пары зелёных замыкающих клеток. В их цитоплазме содержатся хлоропласты. Между этими клетками находится микроскопическая щель. Особые клеточные образования, состоящие из замыкающих клеток и щели между ними, называются устьицами (см. рис. 3).

Через устьичную щель внутрь листа проникает воздух, через неё же из листа наружу выходят газообразные вещества и пары воды. Если воздух вокруг сухой и горячий, то вода испаряется быстро, интенсивно. Тогда замыкающие клетки закрывают устьичную щель, препятствуя излишней потере влаги (рис. 4). Движения устьичных клеток зависят от обеспеченности растения водой, освещенности, температуры.

У большинства растений устьица в основном расположены на нижней стороне листовой пластинки, в тени. У плавающих листьев водных растений устьица находятся только на верхней стороне листа.  Подводные листья водных растений устьиц не имеют (рис. 5). Число устьиц очень велико. На 1 мм2  листовой поверхности может быть от 50 до 500 устьиц.

Строение мякоти листа

Под кожицей находится основная ткань, которая образует мякоть листа (листовую паренхиму). В ней различают столбчатую и губчатую ткани. В верхней части листа расположена столбчатая паренхима (рис. 6). Её клетки располагаются вертикально, плотно прилегают друг к другу, имеют вытянутую форму и внешне напоминают столбики. В цитоплазме этих клеток много хлоропластов. Клетки столбчатой паренхимы — основные фотосинтезирующие клетки листа.

Ниже расположена губчатая (рыхлая) паренхима (рис. 7), состоящая из клеток неправильной формы, неплотно прилегающих друг к другу, с меньшим числом хлоропластов, чем в столбчатой ткани. Между клетками находятся крупные межклетники, заполненные воздухом. В них накапливаются пары воды, поступающие из клеток. Губчатая ткань отвечает за газообмен и испарение воды.

Строение жилок листа

Если рассматривать под микроскопом поперечный срез листовой пластинки в ней можно увидеть проводящие пучки листа — жилки (рис. 8а, 8б, 9).

Жилки состоят из сосудов (рис. 10а), ситовидных трубок (рис. 10б) и волокон (рис. 10в).

Волокна — сильно вытянутые клетки с толстыми стенками придают листу прочность. По сосудам осуществляется транспорт воды и минеральных веществ из корней в листья. Они состоят из омертвевших клеток, от которых остались только одревесневшие оболочки. Ситовидные трубки, напротив, состоят из живых клеток. Они длинные, поперечные перегородки между ними пронизаны узкими каналами и выглядят как сито. По ситовидным трубкам из листьев передвигаются растворы органических веществ.

Полезные ссылки

1. Список рекомендованных учебников.

Проверьте себя

1. Как функционируют устьичные клетки? Какова их функция?

2. Как устроены жилки листа?

3. * Представьте, что у листьев вдруг исчезли клетки кожицы. Что с ними произойдет?

Список использованных источников:

Рис. 1–5, 1 (1с), 2 (1с), 6, 7, 8а, 8б, 9, 10а, 10б, 10в, 1 (2с). Изображения используются согласно лицензии Shutterstock / FOTODOM