Внешнее и внутреннее строение листа

Название|Камелия японская (Camellia japonica) Класс|Покрытосеменные, двудольные Среда|Влажные субтропические леса Восточной Азии Факты|Лист камелии — классический препарат для изучения внутреннего строения листа: на поперечном срезе хорошо видны кутикула, столбчатая и губчатая ткань, проводящие пучки и устьица на нижней стороне

Определение. Лист как орган растения

Лист — боковой вегетативный орган побега, выполняющий три главные функции: фотосинтез (образование органических веществ из углекислого газа и воды на свету), газообмен (поглощение CO₂ и выделение O₂ через устьица) и транспирацию (испарение воды, охлаждающее лист и создающее восходящий ток воды от корня).

Лист растёт ограниченно: достигнув определённого размера, он перестаёт увеличиваться. В отличие от корня и стебля, у листа нет верхушечного роста.

Определение. Внешнее строение листа

Снаружи типичный лист состоит из трёх частей:

• Листовая пластинка — расширенная плоская часть, в которой идёт фотосинтез. Её форма, размер и край (цельный, зубчатый, пильчатый) — важные признаки для определения растения.
• Черешок — суженная стеблевидная часть, соединяющая пластинку со стеблем. Поворачивает лист к свету и смягчает удары дождя и ветра.
• Основание листа — место прикрепления черешка к стеблю. У многих растений здесь находятся прилистники — парные выросты, защищающие молодой лист в почке.

Листья бывают черешковые (яблоня, клён) и сидячие (алоэ, пшеница) — у последних нет черешка, и пластинка крепится прямо к стеблю.

По числу листовых пластинок на одном черешке различают простые листья (одна пластинка — берёза, дуб) и сложные (несколько пластинок — рябина, фасоль, клевер).

Жилкование листа

Жилки — это сосудисто-волокнистые пучки, пронизывающие листовую пластинку. Они выполняют две роли: проводят воду и растворённые вещества и служат механическим каркасом, не давая листу обвисать.

Типы жилкования:

• Сетчатое (перистое и пальчатое) — характерно для двудольных растений (дуб, клён, яблоня). Жилки многократно ветвятся, образуя сеть.
• Параллельное — жилки идут вдоль листа, не пересекаясь (пшеница, кукуруза). Характерно для однодольных.
• Дуговое — жилки дугами расходятся от основания к верхушке (ландыш, подорожник). Также у однодольных.

Препарат|Поперечный срез листа камелии (фиксация, окраска) Что видно|Верхняя кожица — прозрачный однослойный эпидермис; под ней столбчатая паренхима с плотно упакованными зелёными клетками; ниже рыхлая губчатая паренхима с крупными межклетниками; в центре срез проводящего пучка (жилки) с сосудами; нижняя кожица с устьицами Увеличение|×200 Вывод|Столбчатая ткань обращена к свету и содержит максимум хлоропластов, губчатая ткань обеспечивает газообмен благодаря межклетникам, соединённым с устьицами нижней кожицы

Определение. Внутреннее (клеточное) строение листа

На поперечном срезе листовой пластинки под микроскопом различают следующие слои:

1. Кожица (эпидерма) — покровная ткань. Клетки прозрачные, без хлоропластов, плотно сомкнуты. Снаружи покрыты кутикулой — восковой плёнкой, защищающей от испарения. Наружу через кожицу выступают устьица — отверстия для газообмена.
2. Мякоть (мезофилл) — основная фотосинтезирующая ткань, состоящая из двух слоёв:
   • Столбчатая ткань — клетки вытянутые, стоят вертикально, плотно прилегают друг к другу. Содержат 80–90% всех хлоропластов листа. Здесь идёт основной фотосинтез.
   • Губчатая ткань — клетки округлые, расположены рыхло, между ними крупные межклетники, заполненные воздухом. Через межклетники углекислый газ поступает к клеткам, а кислород уходит наружу.
3. Проводящие пучки (жилки) — в них проходят сосуды древесины (подают воду с минеральными солями) и ситовидные трубки луба (отводят органические вещества к стеблю).

Устьица — «ворота» листа

Устьице образовано двумя замыкающими клетками бобовидной формы (единственные клетки кожицы, содержащие хлоропласты). Между ними — устьичная щель. Когда замыкающие клетки наполнены водой, они раздвигаются — щель открывается, идёт газообмен. При недостатке воды клетки смыкаются — щель закрывается.

Устьиц на нижней стороне листа значительно больше, чем на верхней. Это защищает лист от избыточного испарения: прямой солнечный свет нагревает верхнюю сторону сильнее, и вода испарялась бы быстрее.

Важно!

⚠️ Типичная ошибка — путать сетчатое и параллельное жилкование: у всех двудольных растений жилкование сетчатое, у однодольных — параллельное или дуговое. Определяй не по размеру листа, а по тому, пересекаются ли жилки.

⚠️ Кожица — не кожа. Эпидерма листа — один слой прозрачных клеток, у неё нет кровеносных сосудов и пор, как у кожи животных. Толстую «корку» на старых листьях создаёт кутикула, а не многослойный эпидермис.

⚠️ Хлоропласты есть не везде. В клетках кожицы листа хлоропластов практически нет. Они сосредоточены в мякоти — столбчатой и губчатой тканях. Исключение — замыкающие клетки устьиц, в которых хлоропласты нужны для регулирования тургора.