Строение и расположение листьев у разных растений

1. Какие вегетативные органы различают у цветкового растения?

Для цветковых растений характерны вегетативные органы: корень, стебель и лист.

2. На каком органе цветкового растения расположены листья?

Листья у цветковых растений расположены на стебле.

Одинаковы ли размеры и форма листьев у разных растений?

Листья разных растений отличаются друг от друга и по форме, и по размеру, и по цвету, и по многим другим параметрам. При этом у всех листьев есть много общего.

Лабораторные работы

Лабораторная работа: Листья простые и сложные, их жилкование и листорасположение

1. Рассмотрите листья комнатных растений и образцов из гербария. Отберите простые листья. По какому признаку вы их отбираете?

Главный признак простых листьев — всего одна листовая пластина.

К комнатным растениям с простыми листьями относятся следующие растения:

2. Отберите сложные листья. По какому признаку вы это делаете? Какое жилкование у отобранных вами листьев?

Главный признак сложных листьев — наличие нескольких листовых пластинок, соединённых с общим черешком небольшими черешками.

Жилкование у всех отобранных листьев сетчатое — то есть сетчатым жилкованием отличаются листья ясеня, кислицы, земляники, клевера, рябины, шиповника, акации, вязеля, каштана, люпина и фасоли.

На территории России произрастают следующие растения со сложными листьями:

3. Какое листорасположение имеют просмотренные вами растения?

• Очередное — хлорофитум, гибискус, каланхоэ, герань, фикус, аспидистра, сансевиерия, гиацинт, юкка, рябина, шиповник, вязель, люпин;
• Супротивное — спатифиллум, аукуба, ясень, кислица, земляника, клевер, акация, каштан, фасоль;
• Мутовчатое — орхидея.

4. Заполните таблицу «Строение и расположение листьев у разных растений».

«Строение и расположение листьев у разных растений»

Название растения

Листья простые или сложные Жилкование

Листорасположение

Простые Параллельное Простые Сетчатое Очередное Каланхоэ Простые Сетчатое Простые Сетчатое Очередное Спатифиллум Простые Сетчатое Простые Сетчатое Очередное Аспидистра Простые Дуговое Простые Сетчатое Супротивное Сансевиерия Простые Параллельное Простые Параллельное Очередное Орхидея Простые Дуговое Простые Параллельное Очередное Ясень Сложные Сетчатое Кислица Сложные Сетчатое Сложные Сетчатое Супротивное Клевер Сложные Сетчатое Сложные Сетчатое Очередное Шиповник Сложные Сетчатое Сложные Сетчатое Супротивное Вязель Сложные Сетчатое Сложные Сетчатое Сложные Сетчатое Очередное Фасоль Сложные Сетчатое

Вопросы в конце параграфа

1. Каково внешнее строение листа?

Листья большей части растений (берёза, вишня, клён, яблоня) состоят из двух частей: листовой пластины и черешка. Это черешковые листья.

Листья некоторых растений (пшеница, цикорий, алоэ, лён) не имеют черешка а прикрепляются к стеблю основанием листовой пластины. Это сидячие листья.

Кроме того у некоторых листьев в основании развиваются небольшие выросты — прилистники.

По форме листья могут быть округлыми, овальными, сердцевидными, игольчатыми и т.д. Также листья могут отличаться по форме края пластины — лист может иметь зубчатый край, пильчатый, городчатый, цельный и т.д.

2. Какие листья называют сложными, а какие — простыми?

Листья называются простыми, если они состоят из одной листовой пластины.

Листья называют сложными, если состоят из нескольких листовых пластин соединённых с общим черешком небольшими черешками.

3. Как однодольные растения отличаются от двудольных по жилкованию листьев?

Для однодольных растений характерно параллельное или дуговое жилкование.

Для двудольных растений характерно сетчатое жилкование.

4. Какую функцию выполняют жилки листа?

Жилки — это проводящие пучки листа. Они проводят растворы питательных веществ поступающие из стебля, а также добавляют листьям прочность.

Подумайте

Можно ли только по жилкованию листьев определить, какое это растение — однодольное или двудольное?

Нет, нельзя. И среди однодольных, и среди двудольных растений существуют исключения. Например, у однодольного вороньего глаза жилкование сетчатое, а у двудольного подорожника — дуговое.

Задания

Составьте гербарий листьев с различной формой листовых пластинок и разным жилкованием.

Словарик

Листовая пластинка — это основная часть листа, выполняющая главные функции листа: фотосинтез, газообмен и испарение воды.

Черешок — это часть листа, которая соединяет листовую пластину со стеблем.

Черешковые листья — это листья, в строении которых есть черешок для соединения листовой пластины со стеблем.

Сидячие листья — это листья, в строении которых черешок отсутствует, а листья к стеблю крепятся основанием листовой пластины.

Простые листья — это листья состоящие из одной листовой пластины.

Сложные листья — это листья состоящие из нескольких листовых пластин и соединённых с общим черешком небольшими черешками.

Сетчатое жилкование — это жилкование листьев, жилки на которых многократно ветвятся и образуют сплошную сеть.

Параллельное жилкование — это жилкование листьев, жилки на которых расположены параллельно друг другу.

Дуговое жилкование — это жилкование листьев, жилки на которых расположены по дуге симметрично относительно центральной линии листа.

Лист — это вегетативный орган растений, является частью побега. Функции листа — фотосинтез, испарение воды (транспирация) и газообмен. Кроме этих основных функций, в результате идиоадаптаций к различным условиям существования листья, видоизменяясь, могут служить 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 у большинства растений зеленые, чаще всего — плоские, обычно двустороннесимметричные. Размеры от нескольких миллиметров (ряска) до 10—15м (у пальм).

Лист формируется из клеток образовательной ткани конуса нарастания стебля. Зачаток листа дифференцируется на:

• Листовую пластинку;
• черешок, с помощью которого лист прикрепляется к стеблю;
• прилистники.

У некоторых растений черешков нет, такие листья в отличие от черешковых называются сидячими. Прилистники также бывают не у всех растений. Они представляют собой различных размеров парные придатки у основания черешка листа. Форма их разнообразна (пленки, чешуйки, маленькие листочки, колючки), функция — защитная.

Простые и сложные листья различают по числу листовых пластинок. Простой лист имеет одну пластинку и отпадает целиком. У сложного на черешке располагается несколько пластинок. Они прикрепляются к главному черешку своими маленькими черешочками и называются листочками. При отмирании сложного листа сначала отпадают листочки, а затем — главный черешок.

Примеры простого и сложного типа листьев

Виды листовых пластин

Листовые пластинки разнообразны по форме: линейные (злаки), овальные (акации), ланцетовидные (ива), яйцевидные (груша), стреловидные (стрелолист) и т.д.

Листовые пластинки в разных направлениях пронизаны жилками, которые представляют собой сосудисто-волокнистые пучки и придают листу прочность. У листьев двудольных растений чаще всего сетчатое или перистое жилкование, а у листьев однодольных — параллельное или дуговое.

Края листовой пластинки могут быть сплошными, такой лист называется цельнокрайним (сирень) или с выемками. В зависимости от формы выемки, по краю листовой пластинки различают листья зубчатые, пильчатые, городчатые и др. У зубчатых листьев зубцы имеют более или менее равные стороны (бук, лещина), у пильчатых — одна сторона зубца длиннее другой (груша), городчатые — имеют острые выемки и тупые выпуклости (шалфей, будра). Все эти листья называются цельными, так как выемки у них неглубокие, не достигают ширины пластинки.

При наличии более глубоких выемок листья бывают лопастные, когда глубина выемки равна половине ширины пластинки (дуб), раздельные — более половины (мак). У рассеченных листьев выемки доходят до средней жилки или до основания листа (репейник).

В оптимальных условиях роста нижние и верхние листья побегов неодинаковы. Различают низовые, срединные и верховые листья. Такая дифференцировка определяется еще в почке.

Низовые, или первые, листья побега — это чешуйки почек, наружные сухие чешуи луковиц, семядольные листья. Низовые листья при развитии побега обычно опадают. К низовым относят и листья прикорневых розеток. Срединные, или стебельные, листья типичны для растений всех видов. Верховые листья обычно имеют более мелкие размеры, располагаются вблизи цветков или соцветий, бывают окрашены в различные цвета, либо бесцветны (кроющие листья цветков, соцветий, прицветники) .

Типы расположения листов

Существует три основных типа листорасположения:

• Очередное или спиральное;
• супротивное;
• мутовчатое.

При очередном расположении одиночные листья прикрепляются к стеблевым узлам по спирали (яблоня, фикус). При супротивном — два листа в узле располагаются один против другого (сирень, клен). Мутовчатое листорасположение — три и более листа в узле охватывают стебель кольцом (элодея, олеандр).

Любое листорасположение позволяет растениям улавливать максимальное количество света, так как листья образуют листовую мозаику и не затеняют друг друга.

Типы листорасположения

Клеточное строение листа

Лист, как и все другие органы растения, имеет клеточное строение. Верхняя и нижняя поверхности листовой пластинки покрыты кожицей. Живые бесцветные клетки кожицы содержат цитоплазму и ядро, располагаются одним сплошным слоем. Наружные оболочки их утолщены.

Устьица — органы дыхания растения

В кожице находятся устьица — щели, образованные двумя замыкающими, или устьичными, клетками. Замыкающие клетки имеют полулунную форму и содержат цитоплазму, ядро, хлоропласты и центральную вакуоль. Оболочки этих клеток утолщены неравномерно: внутренняя, обращенная к щели, толще, чем противоположная.

Устьичная щель листа

Изменение тургора замыкающих клеток меняет их форму, благодаря чему устьичная щель бывает открыта, сужена или полностью закрыта в зависимости от условий окружающей среды. Так, днем устьица открыты, а ночью и в жаркую сухую погоду — закрыты. Роль устьиц заключается в регуляции испарения воды растением и газообмена с окружающей средой.

Устьица располагаются обычно на нижней поверхности листа, но бывают и на верхней, иногда они распределены более или менее равномерно по обе стороны (кукуруза); у водных плавающих растений устьица расположены только на верхней стороне листа. Число устьиц на единице площади листа зависит от вида растений, условий роста. В среднем их 100—300 на 1мм 2 поверхности, но может быть и значительно больше.

Мякоть листа (мезофил)

Между верхней и нижней кожицей листовой пластинки располагается мякоть листа (мезофил). Под верхним слоем находится один или несколько слоев крупных прямоугольных клеток, которые имеют многочисленные хлоропласты. Это столбчатая, или палисадная, паренхима — основная ассимиляционная ткань, в которой осуществляются процессы фотосинтеза.

Под палисадной паренхимой находится несколько слоев клеток неправильной формы с большими межклетниками. Эти слои клеток образуют губчатую, или рыхлую, паренхиму. В клетках губчатой паренхимы содержится меньше хлоропластов. Они выполняют функции транспирации, газообмена и запасания питательных веществ.

Мякоть листа пронизана густой сетью жилок, сосудисто-волокнистых пучков, осуществляющих снабжение листа водой и растворенными в ней веществами, а также отведение из листа ассимилянтов. Кроме того, жилки выполняют механическую роль. По мере отхода жилок от основания листа и приближения их к вершине, они утончаются за счет ветвления и постепенного выпадения механических элементов, затем ситовидных трубок, наконец, трахеид. Мельчайшие разветвления у самого края листа обычно состоят только из трахеид.

Схема строения листа растения

Микроскопическое строение листовой пластинки существенно меняется даже в рамках одной систематической группы растений, в зависимости от разных условий произрастания, прежде всего, от условий освещения и водоснабжения. У растений затененных мест часто отсутствует палисадная перенхима. Клетки ассимиляционной ткани имеют более крупные палисады, концентрация хлорофилла в них выше, чем у светолюбивых растений.

Фотосинтез

В хлоропластах клеток мякоти (особенно столбчатой паренхимы) на свету происходит процесс фотосинтеза. Сущность его заключается в том, что зеленые растения поглощают солнечную энергию и из углекислого газа и воды создают сложные органические вещества. В атмосферу при этом выделяется свободный кислород.

Созданные зелеными растениями органические вещества являются пищей не только для самих растений, но и для животных и человека. Таким образом, жизнь на земле зависит от зеленых растений.

Весь кислород, содержащийся в атмосфере, имеет фотосинтетическое происхождение, он накапливается за счет жизнедеятельности зеленых растений и его количественное содержание благодаря фотосинтезу поддерживается постоянным (около 21%).

Используя углекислый газ из атмосферы для процесса фотосинтеза, зеленые растения тем самым очищают воздух.

Испарение воды листьями (транспирация)

Кроме фотосинтеза и газообмена в листьях происходит процесс транспирации — испарения воды листьями. Основную роль в испарении выполняют устьица, частично в этом процессе принимает участие и вся поверхность листа. В связи с этим различают устьичную транспирацию и кутикулярную — через поверхность кутикулы, покрывающей эпидермис листа. Кутикулярная транспирация значительно меньше устьичной: у старых листьев 5-10% общей транспирации, однако у молодых листьев, имеющих тонкую кутикулу, может достигать 40-70%.

Поскольку транспирация осуществляется в основном через устьица, куда проникает и углекислый газ для процесса фотосинтеза, существует взаимосвязь между испарением воды и накоплением сухого вещества в растении. Количество воды, которое испаряется растением для построения 1г сухого вещества, называется транспирационным коэффициентом. Величина его колеблется от 30 до 1000 и зависит от условий роста, вида и сорта растений.

На построение своего тела растение использует в среднем 0,2% пропускаемой воды, остальная расходуется на терморегуляцию и транспорт минеральных веществ.

Транспирация создает сосущую силу в клетке листа и корня, поддерживая тем самым постоянное передвижение воды по растению. В связи с этим листья получили название верхнего водяного насоса в отличие от корневой системы — нижнего водяного насоса, который нагнетает воду в растение.

Испарение защищает листья от перегревания, что имеет большое значение для всех процессов жизнедеятельности растения, особенно — фотосинтеза.

Растения засушливых мест, а также в сухую погоду испаряют больше воды, чем в условиях повышенной влажности. Регулируется испарение воды кроме устьиц защитными образованиями на кожице листа. Эти образования: кутикула, восковой налет, опушение из различных волосков и др. У растений-суккулентов лист превращается в колючки (кактусы), а его функции выполняет стебель. Растения влажных мест обитания имеют крупные листовые пластинки, на кожице нет защитных образований.

Транспирация — механизм испарения воды листьями растения

При затрудненном испарении у растений наблюдается гуттация — выделение воды через устьица в капельно-жидком состоянии. Это явление происходит в природе обычно утром, когда воздух приближается к насыщению водяными парами, или перед дождем. В условиях лаборатории гуттацию можно наблюдать, накрыв молодые проростки пшеницы стеклянными колпаками. Через короткий срок на кончиках их листьев появляются капельки жидкости.

Система выделения — опадание листьев (листопад)

Биологическим приспособлением растений к защите от испарения является листопад — массовое опадение листьев на холодное или жаркое время года. В умеренных зонах деревья сбрасывают листья на зиму, когда корни не могут подавать воду из замерзшей почвы, а мороз иссушает растение. В тропиках листопад наблюдают в сухой период года.

Листопад

Подготовка к сбрасыванию листьев начинается при ослаблении интенсивности жизненных процессов в конце лета — начале осени. Прежде всего происходит разрушение хлорофилла, другие пигменты (каротин и ксантофилл) сохраняются дольше и придают листьям осеннюю окраску. Затем у основания черешка листа паренхимные клетки начинают делиться и образуют отделительный слой. После этого лист отрывается, а на стебле остается след — листовой рубец. Ко времени листопада листья стареют, в них скапливаются ненужные продукты обмена веществ, которые удаляются из растения вместе с опавшими листьями.

Все растения (обычно это деревья и кустарники, реже — травы) делятся на листопадные и вечнозеленые. У листопадных листья развиваются в течение одного вегетационного сезона. Ежегодно с наступлением неблагоприятных условий они опадают. Листья вечнозеленых растений живут от 1 до 15 лет. Отмирание части старых и появление новых листьев происходит постоянно, дерево кажется вечнозеленым (хвойные, цитрусовые).

Подробное решение Параграф § 6 по биологии для учащихся 6 класса, авторов В.В. Пасечник 2014

1. Какие вегетативные органы различают у цветкового растения?

У цветкового растения различают следующие вегетативные органы: стебель, лист, корень.

2. На каком органе цветкового растения расположены листья?

Листья расположены на стебле.

3. Одинаковы ли размеры и форма листьев у разных растений?

Листья разных растений сильно отличаются по внешнему виду.

Лабораторная работа

Листья простые и сложные, их жилкование и листорасположение

1. Рассмотрите листья комнатных растений и образцов из гербария. Отберите простые листья. По какому признаку вы их отбираете?

Примеры простых листьев у хлорофитума, сенполии, бегонии, колеуса(слева на право).

Простые листья состоят из одной листовой пластинки.

2. Отберите сложные листья. По какому признаку вы это делаете? Какое жилкование у отобранных вами листьев?

Сложные листья состоят из нескольких листовых пластинок, соединённых с общим черешком небольшими черешками.

У фатсии сетчатое жилкование, у робусты – параллельное.

3. Какое листорасположение имеют просмотренные вами растения?

Очередное листорасположение имеют фатсия, бегония, сенполия; супротивное – колеус, мутовчатое листорасположение – робуста, хлорофитум.

4. Заполните таблицу «Строение и расположение листьев у разных растений».

Вопросы

1. Каково внешнее строение листа?

Большая часть листьев состоит из двух частей: листовой пластинки и черешка. Черешок соединяет листовую пластинку со стеблем.

У листьев таких растений, как алоэ, пшеница, цикорий, лён, черешков нет, они прикрепляются к стеблю основанием листовой пластинки.

При основании черешка иногда развиваются выросты — прилистники

2. Какие листья называют сложными, а какие — простыми?

Сложные листья состоят из нескольких листовых пластинок, соединённых с общим черешком небольшими черешками.

Простые листья состоят из одной листовой пластинки.

3. Как однодольные растения отличаются от двудольных по жилкованию листьев?

Для однодольных растений характерно параллельное и дуговое жилкование.

Сетчатое жилкование типично для листьев двудольных растений.

4. Какую функцию выполняют жилки листа?

Жилки проводят растворы питательных веществ и придают листу прочность.

Подумайте

Можно ли только по жилкованию листьев определить, какое это растение — однодольное или двудольное?

Только по жилкованию листьев определить, какое это растение — однодольное или двудольное, нельзя, т.к. бывают исключения (например, у двудольного подорожника жилкование дуговое, а листья однодольного растения вороний глаз имеют сетчатое жилкование).