Особенности строения столбчатой ткани: взаимосвязь структуры и функций
Особенности строения столбчатой ткани листа обусловливают выполнение его важнейших функций. Благодаря этому осуществляется жизнедеятельность всего растительного организма. В нашей статье мы рассмотрим отличительные черты анатомии и физиологии столбчатой ткани.
Особенности внутреннего строения листа
В растении столбчатая ткань располагается в листе. Как устроен этот орган? Снаружи он покрыт кожицей. Эта разновидность покровной ткани состоит из плотно прилегающих живых клеток, среди которых располагаются устьица. За счет данных структур обеспечивается проникновение молекул газообразных веществ: кислорода — в растение, а диоксида углерода и паров воды — в обратном направлении.
Под кожицей располагаются клетки основной фотосинтезирующей ткани. Они крупные, рыхло расположены, поэтому составляют основу листа. Проводящую и опорную функцию выполняют жилки — совокупность элементов проводящей и механической ткани. Вместе они формируют сосудисто-волокнистые пучки.
Основная ткань листа
Основная ткань состоит из клеток двух типов: столбчатых и губчатых. Последние имеют овальную форму, а в промежутках между ними располагаются межклетники. Данные структуры занимают до четверти листа. Элементы основной ткани с межклетниками образуют основу листа, запасают различные вещества, участвуют в газообмене. Особенности строения столбчатой ткани делают ее главной фотосинтезирующей структурой листа.
Столбчатая ткань: место расположения
Рисунок столбчатой клетки ткани листа иллюстрирует и особенности ее расположения. Она находится прямо под кожицей с верхней стороны листьев. Клетки данной ткани, действительно напоминающие столбики, могут размещаться в один или несколько рядов. Такое расположение объясняется ее основной функцией — осуществлением фотосинтеза. Оно оптимально для поглощения кислорода и солнечного света.
Особенности строения столбчатой ткани
Столбчатая является разновидностью основной ткани растения. Ее клетки имеют цилиндрическую форму, расположены вертикально и плотно прилегают друг к другу. Количество слоев столбчатой ткани напрямую зависит от интенсивности солнечного излучения. Так, в листьях растений, которые растут на свету, их может быть несколько. А у теневыносливых видов данная ткань развита слабо.
Рисунок столбчатой клетки ткани листа демонстрирует ее основные структуры. Это тонкая оболочка, ядро, митохондрии, комплекс Гольджи, ЭПС. Центральное положение и основной объем клетки занимает вакуоль. Эта полость, заполненная клеточным соком, является своеобразным резервуаром для запаса воды и растворенных в ней веществ. Благодаря наличию хлоропластов, клетки столбчатой ткани имеют зеленый цвет, придавая его и всему листу.
Фотосинтезирующими могут быть разные части растений. К примеру, у кактусов, листья которых редуцированы в колючки, эту функцию осуществляет мясистый стебель. К фотосинтезу способны и многие одноклеточные организмы: хламидомонада, эвглена зеленая, цианобактерии.
Столбчатая ткань: выполняемые функции
Столбчатые клетки содержат наибольшее количество хлоропластов по сравнению с другими элементами основной ткани. Поэтому их главная функция — осуществление фотосинтеза. Его значение сложно переоценить, поэтому его масштабы часто называют планетарными.
Этот фотохимический процесс происходит на внутренней мембране хлоропластов при условии наличия солнечного света, углекислого газа и воды. Продуктами данной реакции является моносахарид глюкоза. Его растение использует в качестве источника энергии, необходимой для его роста и развития. Соединяясь в цепочки, глюкоза образует сложный углевод крахмал. Его гранулы откладываются про запас в цитоплазме в виде включений.
Читайте также: Какую ткань использовать для чехлов авто
Вторым продуктом реакции фотосинтеза является кислород. Этот газ — необходимое условие аэробного дыхания, которое является основным признаком всего живого на планете. Суть этого процесса заключается в окислении органических веществ с высвобождением энергии их химических связей. Особенности строения столбчатой ткани обеспечивают и ориентацию хлоропластов, которая позволяет им как можно эффективнее улавливать солнечный свет.
Итак, столбчатая ткань является разновидностью основной. Ее клетки имеют цилиндрическую вытянутую форму и вертикально располагаются под верхней кожицей листа. Функции столбчатой ткани обусловлены особенностями строения: ее клетки содержат зеленые пластиды хлоропласты и обеспечивают протекание фотосинтеза. Этот процесс планетарного значения обеспечивает главные условия жизни. В его результате растения обеспечиваются органическими веществами, за счет которых питаются, а все остальные организмы — кислородом, необходимым для дыхания.
Где расположена столбчатая ткань в мякоти листа
Лист — вегетативный орган растения, располагающийся на побеге. Место расположения листа на побеге называется узел. Узел (лат. nodus) — участок побега (стебля) растения, от которого отходят боковые органы (ветви, листья, почки, придаточные корни и другие.)
Строение и функции листа
Основная ткань пластинки листа — мезофилл. Выделяют столбчатый и губчатый мезофилл, функции которых различны.
Благодаря наличию хлоропластов в клетках столбчатой ткани мякоти листа происходит процесс фотосинтеза, в результате которого образуется большое количество органических веществ, доставляемых флоэмой в разные части растения. Вообразите следующую информацию в виде 3D-модели: проводящая система листа является продолжением проводящей системы стебля, в месте узла происходит отхождение сосудисто-волокнистого пучка в направлении листа.
В губчатой ткани листа расположены межклетники, вход в которые открывают устьица. Здесь происходит газообмен между организмом растения и внешней средой, заключающийся в процессах дыхания и фотосинтеза. Крайне важно разделить два понятия: фотосинтез и дыхание.
Не удивляйтесь тому, что растения поглощают кислород в процессе дыхания. Все живые клетки аэробных организмов находятся в процессе дыхания постоянно, днем и ночью. Запомните, что дыхание это поглощение кислорода и выделение углекислого газа. В ходе светозависимой фазы фотосинтеза напротив, кислород выделяется как ненужный побочный продукт, а углекислый газ поглощается клетками.
Осуществляется через устьица в эпидермисе (кожице).
Самые первые листья растения — зародышевые листья (семядоли или семенодоли), которые развиваются у зародыша ещё в семени. В дальнейшем листья формируются из примордиев — нерасчленённых зачатков листьев в виде бугорков или валиков на конусе нарастания побега.
Основные части листа
Это расширенная нижняя часть листа. У некоторых растений оно, разрастаясь, преобразуется в незамкнутую или замкнутую трубку, которую называют листовое влагалище.
Выполняет главные функции листа — газообмен и фотосинтез, в основании пластинка сужается и переходит в стеблевидный черешок.
Это тонкая стеблевидная часть листа, идущая от листовой пластинки к узлу побега.
Читайте также: Ткани для творчества в красноярске
Меняя свою форму, черешок смещает листовую пластинку. Таким образом, основная функция черешка — обеспечить как можно большую освещенность листовой пластинки, вынести листья к свету. Именно так и создается листовая мозаика — расположение листьев на растении, при котором они не затеняют друг друга. Листья с черешками называются черешковыми, без черешка — сидячими.
Выросты листообразной формы, расположенные у основания листа. Они могут срастаться со стеблем или быть свободно расположенными. У многих растений прилистники отсутствуют в принципе, или образуются, но рано отмирают.
Лист называют полным, если в составе его элементов имеется пластинка, основание, прилистники и черешок. Полные листья характерны для многих широко известных растений: рябина, дуб, черемуха, роза.
Лист называют неполным, если у него отсутствует черешок (сидячий лист), прилистники или пластинка. Сидячие листы, лишенные прилистников, имеют лен, гвоздика, алоэ. Отсутствуют прилистники также на листьях картофеля, сирени, капусты. В редких случаях лист может не иметь листовой пластинки, тогда ее функции перенимают черешок — у акации, прилистники — у чины безлисточковой.
Жилкование листьев
Это обозначение системы жилок с проводящими пучками в листовой пластинке. Жилкование листьев бывает:
-
Вильчатое (дихотомическое) жилкование
Встречается у многих папоротниковидных растений и примитивных семенных, при вильчатом жилковании жилки делятся дихотомически (одна жилка разделяется на две жилки).
При таком типе жилкования крупные жилки проходят вдоль листовой пластинки параллельно друг другу. Характерно для злаковых растений.
Отличается наличием крупных жилок, которые подобно дуге изогнуты вдоль листовой пластинки. Характерно для однодольных.
Перистое (перисто-сетчатое) жилкование
Для этого типа характерна выраженная центральная (главная) жилка, от которой в стороны отходят более тонкие боковые ветви. Имеется у дуба черешчатого, черемухи обыкновенной.
Пальчатое (пальчато-сетчатое жилкование)
Такой тип жилкования отличается наличием нескольких примерно одинаковых по размеру крупных жилок, расходящихся веером по пластинке, при этом сходящихся в одной точке у ее основания. Имеется у манжетки обыкновенной, клена платановидного.
Форма листа
Листья подразделяются на простые и сложные. Лист называют сложным, если несколько листовых пластинок, прикрепленных собственными короткими черешочками, располагаются на одном общем черешке (рахисе). Каждую листовую пластинку сложного листа называют листочком или пластиночкой. Сложные листья (названия которых говорят сами за себя) бывают:
- Однолисточковые — у мандарина, лимона.
- Тройчатосложные — у земляники, клевера.
- Пальчатосложные, состоящие из множества листовых пластинок, у люпина, каштана конского.
Простым листом называется лист, состоящий из одной листовой пластинки. Простые листья подразделяются на несколько типов, в зависимости от структуры листовой пластинки. Простые листья могут быть:
- С цельной листовой пластинкой — сирень, береза, тополь, яблоня.
- С рассеченной (расчлененной) листовой пластинкой. Каждую отдельную часть простой пластинки называют сегментом. Здесь также имеется еще одно деление, по степени расчлененности листовых пластинок различают:
- Пальчтолопастную (перилопастную) — в случае если расчленение не превышает 1/3 всей поверхности листовой пластинки.
- Перистолопастную (перистораздельную) — расчленение не превышает половины (до 1/2) листовой пластинки.
- Пальчаторассеченную (перисторассеченную) — расчленение достигает главной жилки листа или основания листовой пластинки.
Листорасположение
Представляет собой порядок расположения листьев на стебле. Выделяют следующие типы листорасположения:
- Очередное — от узла отходит только один лист. Имеется у березы, липы, дуба.
- Супротивное — на узле располагаются два листа, супротив (напротив) друг друга. Встречается у бузины, клена, калины.
- Мутовчатое — на узле стебля 3 и более листьев. Есть у вороньего глаза, ветренницы, элодеи.
Видоизменения листьев
Это интереснейшие приспособления, которые возникли в процессе приспособления растений к различным средам обитания. Они выполняют дополнительные функции, но главная их задача — это адаптация растения к условия среды.
Не все растения питаются автотрофно, для некоторых из них свойственен гетеротрофный тип питания. Известный пример росянка капская — насекомоядное растение. Ее лист покрыт липкой вязкой массой, которая выделяется волосками листа. Если насекомое садится на лист, то приклеивается к нему, волоски начинают сворачиваться, и насекомое оказывается в образовавшейся полости. После чего начинается выделение ферментов в полость и переваривание насекомого.
Образования, которые выполняют опорную функцию. Цепляясь усиками за опору, растение занимает в пространстве вертикальное положение, растут вверх. Имеются у чины, гороха.
Выполняют различные функции. К примеру, чешуи почки защищают ее от механических повреждений, а листья у лука в луковице превращены в сочные чешуи, которые запасают питательные вещества.
Ограждают растение от поедания его животными. Подобную защитную функцию выполняют колючки барбариса, кактуса.
Эти видоизменения листьев не утратили свою основную функцию, и приобрели дополнительную — запасание воды. Особенно актуальна эта функция для растений суккулентов, произрастающих в местах с засушливым климатом — алоэ, молодил, очиток.
Хвоя — это видоизмененные листья голосеменных (хвойных) растений. Таким листьям, в отличие от неизмененных, нужно меньше питательных веществ и воды. Они способны противостоять холоду и засухе, при этом выполняя свою основную роль — обеспечение процесса фотосинтеза.
Вечнозелеными растениями является подавляющее большинство голосеменных, которые сохраняют хвою в течение 12 месяцев, не сбрасывая ее перед зимой. У отдельных видов, сосны долговечной, хвоя сохраняется до 45 лет.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом