Τα φύλλα είναι εναλλάξ. Ένα διαχωρισμένο φύλλο είναι ένα φύλλο με μια λεπίδα χωρισμένη στο ½ του πλάτους του μισού φύλλου. Δομή, τύποι και σχήματα της πλάκας φύλλων

Το φύλλο είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό όργανο του φυτού. Το φύλλο είναι μέρος του βλαστού. Οι κύριες λειτουργίες του είναι η φωτοσύνθεση και η διαπνοή. Το φύλλο χαρακτηρίζεται από υψηλή μορφολογική πλαστικότητα, ποικιλία σχημάτων και μεγάλες προσαρμοστικές ικανότητες. Η βάση του φύλλου μπορεί να επεκταθεί με τη μορφή λοξών σχηματισμών που μοιάζουν με φύλλα - ραβδώσεις σε κάθε πλευρά του φύλλου. Σε ορισμένες περιπτώσεις είναι τόσο μεγάλα που παίζουν ρόλο στη φωτοσύνθεση. Οι μίσχοι είναι ελεύθεροι ή προσκολλημένοι στον μίσχο· μπορούν να μετατοπιστούν από η εσωτερικη ΠΛΕΥΡΑφύλλα και στη συνέχεια ονομάζονται μασχαλιαία. Οι βάσεις των φύλλων μπορούν να μετατραπούν σε θήκη που περιβάλλει το στέλεχος και το εμποδίζει να λυγίσει.

Εξωτερική δομή φύλλων

Οι λεπίδες των φύλλων ποικίλλουν σε μέγεθος: από μερικά χιλιοστά έως 10-15 μέτρα και ακόμη και 20 (για φοίνικες). Η διάρκεια ζωής των φύλλων δεν υπερβαίνει τους αρκετούς μήνες, σε ορισμένα - από 1,5 έως 15 χρόνια. Το μέγεθος και το σχήμα των φύλλων είναι κληρονομικά χαρακτηριστικά.

Μέρη φύλλων

Το φύλλο είναι ένα πλευρικό βλαστικό όργανο που αναπτύσσεται από ένα στέλεχος, με αμφίπλευρη συμμετρία και μια ζώνη ανάπτυξης στη βάση. Ένα φύλλο συνήθως αποτελείται από μια λεπίδα φύλλου, έναν μίσχο (με εξαίρεση τα άμισχα φύλλα). Ορισμένες οικογένειες χαρακτηρίζονται από δεσμεύσεις. Τα φύλλα μπορεί να είναι απλά, με μία λεπίδα φύλλου και πολύπλοκα - με πολλές λεπίδες φύλλων (φυλλάδια).

Λεπίδα φύλλου- ένα διογκωμένο, συνήθως επίπεδο τμήμα φύλλου που εκτελεί τις λειτουργίες της φωτοσύνθεσης, της ανταλλαγής αερίων, της διαπνοής και, σε ορισμένα είδη, του αγενούς πολλαπλασιασμού.

Βάση φύλλου (μαξιλάρι φύλλων)- μέρος του φύλλου που το συνδέει με το στέλεχος. Εδώ είναι ο εκπαιδευτικός ιστός που δίνει ανάπτυξη στη λεπίδα του φύλλου και τον μίσχο.

Ρυθμίσεις- ζευγαρωμένοι φυλλόμορφοι σχηματισμοί στη βάση του φύλλου. Μπορεί να πέσουν όταν το φύλλο ξεδιπλωθεί ή να παραμείνει. Προστατεύουν τους μασχαλιαίους πλευρικούς οφθαλμούς και τον ενδιάμεσο εκπαιδευτικό ιστό του φύλλου.

μίσχος φύλου- το στενό τμήμα του φύλλου, που συνδέει τη λεπίδα του φύλλου με το στέλεχος στη βάση του. Εκτελεί τις πιο σημαντικές λειτουργίες: προσανατολίζει το φύλλο σε σχέση με το φως, είναι η θέση του ενδιάμεσου εκπαιδευτικού ιστού, λόγω του οποίου μεγαλώνει το φύλλο. Επιπλέον, έχει μηχανική σημασία για την αποδυνάμωση των επιπτώσεων στη λεπίδα του φύλλου από βροχή, χαλάζι, άνεμο κ.λπ.

Απλά και σύνθετα φύλλα

Ένα φύλλο μπορεί να έχει μία (απλή), πολλές ή πολλές λεπίδες φύλλων. Εάν τα τελευταία είναι εξοπλισμένα με αρθρώσεις, τότε ένα τέτοιο φύλλο ονομάζεται σύνθετο. Χάρη στις αρθρώσεις στον κοινό μίσχο των φύλλων, τα φυλλαράκια των σύνθετων φύλλων πέφτουν ένα προς ένα. Ωστόσο, σε ορισμένα φυτά, τα πολύπλοκα φύλλα μπορεί να πέσουν εντελώς.

Το σχήμα των φύλλων είναι ολόκληρα· διακρίνονται ως λοβωτά, χωρισμένα και τεμαχισμένα.

ΛεπίδαΟνομάζω ένα φύλλο στο οποίο οι εγκοπές κατά μήκος των άκρων της πλάκας φτάνουν το ένα τέταρτο του πλάτους του και με μεγαλύτερη εσοχή, εάν οι εγκοπές φτάνουν περισσότερο από το ένα τέταρτο του πλάτους της πλάκας, το φύλλο ονομάζεται ξεχωριστό. Οι λεπίδες ενός διαχωρισμένου φύλλου ονομάζονται λοβοί.

Ανατομήονομάζεται φύλλο στο οποίο οι εγκοπές κατά μήκος των άκρων της λεπίδας φτάνουν σχεδόν στο μεσαίο τμήμα, σχηματίζοντας τμήματα της λεπίδας. Τα ξεχωριστά και τεμαχισμένα φύλλα μπορεί να είναι παλαμοειδή και πτερύγια, διπλά παλαμικά και διπλά πτερύγια κ.λπ. Αντίστοιχα, διακρίνονται ένα φύλλο που διαιρείται με την παλάμη και ένα φύλλο που έχει τεμαχιστεί με πτερύγια. μη ζευγαρωμένο φύλλο πατάτας κομμένο με πτερύγια. Αποτελείται από έναν τερματικό λοβό, πολλά ζεύγη πλευρικών λοβών, μεταξύ των οποίων βρίσκονται ακόμη μικρότεροι λοβοί.

Εάν η πλάκα είναι επιμήκης και οι λοβοί ή τα τμήματα της είναι τριγωνικά, το φύλλο ονομάζεται σε σχήμα αλέτρι(πικραλίδα); εάν οι πλευρικοί λοβοί είναι άνισοι σε μέγεθος και μειώνονται προς τη βάση και ο τελικός λοβός είναι μεγάλος και στρογγυλεμένος, προκύπτει ένα φύλλο σε σχήμα λύρας (ραπανάκι).

Όσον αφορά τα σύνθετα φύλλα, μεταξύ αυτών υπάρχουν τρίφυλλα, παλαμοειδή και πτεροειδή σύνθετα φύλλα. Εάν ένα σύνθετο φύλλο αποτελείται από τρία φυλλάρια, ονομάζεται τρίφυλλο ή τρίφυλλο (σφενδάμι). Εάν οι μίσχοι των φυλλαριών είναι προσκολλημένοι στον κύριο μίσχο σαν σε ένα σημείο, και τα ίδια τα φυλλαράκια αποκλίνουν ακτινικά, το φύλλο ονομάζεται παλαμικό (λούπινο). Εάν στον κύριο μίσχο τα πλευρικά φυλλαράκια βρίσκονται και στις δύο πλευρές κατά μήκος του μίσχου, το φύλλο ονομάζεται πτερωτή σύνθετη.

Εάν ένα τέτοιο φύλλο τελειώνει στην κορυφή με ένα μη ζευγαρωμένο μονόφυλλο, αποδεικνύεται ότι είναι ένα ανώμαλο φύλλο. Εάν δεν υπάρχει τερματικό φύλλο, το φύλλο ονομάζεται πτερωτή.

Εάν κάθε φύλλο ενός σύνθετου φύλλου είναι, με τη σειρά του, σύνθετο, τότε το αποτέλεσμα είναι ένα διπλά πτερωτή σύνθετο φύλλο.

Σχήματα συμπαγών λεπίδων φύλλων

Σύνθετο φύλλο είναι εκείνο του οποίου ο μίσχος έχει πολλές λεπίδες φύλλων. Προσκολλώνται στον κύριο μίσχο με τους δικούς τους μίσχους, συχνά πέφτουν ανεξάρτητα, ένα προς ένα και ονομάζονται φύλλα.

Τα σχήματα των λεπίδων των φύλλων διαφορετικών φυτών διαφέρουν ως προς το περίγραμμα, τον βαθμό ανατομής και το σχήμα της βάσης και της κορυφής. Τα σχήματα μπορεί να είναι οβάλ, στρογγυλά, ελλειπτικά, τριγωνικά και άλλα. Η λεπίδα του φύλλου είναι επιμήκης. Το ελεύθερο άκρο του μπορεί να είναι αιχμηρό, αμβλύ, μυτερό, μυτερό. Η βάση του είναι στενή και τραβηγμένη προς το στέλεχος και μπορεί να είναι στρογγυλή ή σε σχήμα καρδιάς.

Προσάρτηση φύλλων στο στέλεχος

Τα φύλλα προσκολλώνται στο βλαστό με μακρείς ή κοντές μίσχους ή είναι άμισχα.

Σε ορισμένα φυτά, η βάση ενός άμισχου φύλλου μεγαλώνει σε μεγάλη απόσταση με το βλαστό (φύλλο που κατεβαίνει) ή ο βλαστός τρυπάει τη λεπίδα του φύλλου ακριβώς μέσα (διάτρητο φύλλο).

Σχήμα άκρης λεπίδας φύλλου

Οι λεπίδες των φύλλων διακρίνονται από το βαθμό ανατομής: ρηχά κοψίματα - οδοντωτές ή όμοιες με τα δάχτυλα άκρα του φύλλου, βαθιές τομές - λοβωμένες, διαχωρισμένες και τεμαχισμένες άκρες.

Εάν οι άκρες της λεπίδας του φύλλου δεν έχουν εγκοπές, το φύλλο ονομάζεται ολόκληρος. Εάν οι εγκοπές κατά μήκος της άκρης του φύλλου είναι ρηχές, το φύλλο καλείται ολόκληρος.

Λεπίδαφύλλο - ένα φύλλο του οποίου η λεπίδα χωρίζεται σε λοβούς μέχρι το 1/3 του πλάτους του μισού φύλλου.

Σε διαστασηφύλλο - ένα φύλλο με μια λεπίδα χωρισμένη στο ½ του πλάτους ενός μισού φύλλου.

Ανατομήφύλλο - ένα φύλλο του οποίου η λεπίδα είναι τεμαχισμένη στην κύρια φλέβα ή στη βάση του φύλλου.

Η άκρη της λεπίδας του φύλλου είναι οδοντωτή (αιχμηρές γωνίες).

Η άκρη της λεπίδας του φύλλου είναι κρενοειδής (στρογγυλεμένες προεξοχές).

Η άκρη της λεπίδας του φύλλου έχει εγκοπές (στρογγυλεμένες εγκοπές).

Φλέβωση

Σε κάθε φύλλο είναι εύκολο να παρατηρήσετε πολλές φλέβες, ιδιαίτερα ευδιάκριτες και ανυψωμένες στην κάτω πλευρά του φύλλου.

Φλέβες- πρόκειται για αγώγιμες δέσμες που συνδέουν το φύλλο με το στέλεχος. Οι λειτουργίες τους είναι αγώγιμες (τροφοδοσία των φύλλων με νερό και μεταλλικά άλατα και αφαίρεση προϊόντων αφομοίωσης από αυτά) και μηχανικές (οι φλέβες υποστηρίζουν το παρέγχυμα των φύλλων και προστατεύουν τα φύλλα από ρήξη). Μεταξύ της ποικιλίας της φλέβας, διακρίνεται μια λεπίδα φύλλου με μια κύρια φλέβα, από την οποία τα πλευρικά κλαδιά αποκλίνουν σε πτερωτή ή πτερωτή. με πολλές κύριες φλέβες, που διαφέρουν ως προς το πάχος και την κατεύθυνση κατανομής κατά μήκος της πλάκας (τόξο-νευρικό, παράλληλοι τύποι). Μεταξύ των περιγραφόμενων τύπων αερισμού, υπάρχουν πολλές ενδιάμεσες ή άλλες μορφές.

Το αρχικό μέρος όλων των φλεβών της λεπίδας του φύλλου βρίσκεται στον μίσχο του φύλλου, από όπου σε πολλά φυτά αναδύεται η κύρια, κύρια φλέβα και στη συνέχεια διακλαδώνεται στο πάχος της λεπίδας. Καθώς απομακρύνεστε από την κύρια φλέβα, οι πλευρικές φλέβες γίνονται πιο λεπτές. Τα πιο λεπτά βρίσκονται κυρίως στην περιφέρεια, και επίσης μακριά από την περιφέρεια - στη μέση περιοχών που περιβάλλονται από μικρές φλέβες.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι αερισμού. Στα μονοκοτυλήδονα φυτά, η φλέβα είναι τοξοειδής, στην οποία μια σειρά από φλέβες εισέρχονται στη λεπίδα από το στέλεχος ή το περίβλημα, κατευθυνόμενες τοξοειδώς προς την κορυφή της λεπίδας. Τα περισσότερα δημητριακά έχουν παράλληλες φλέβες. Τοξόφωτο υπάρχει επίσης σε ορισμένα δικοτυλήδονα φυτά, για παράδειγμα, το plantain. Ωστόσο, έχουν και σύνδεση μεταξύ των φλεβών.

Στα δικοτυλήδονα φυτά, οι φλέβες σχηματίζουν ένα εξαιρετικά διακλαδισμένο δίκτυο και, κατά συνέπεια, η φλέβα διακρίνεται ως αμφιβληστροειδονεύρωση, γεγονός που υποδηλώνει καλύτερη παροχή αγγειακών δεσμίδων.

Σχήμα βάσης, κορυφής, μίσχος φύλλου

Σύμφωνα με το σχήμα της κορυφής της λεπίδας, τα φύλλα είναι αμβλύ, αιχμηρά, μυτερά και μυτερά.

Με βάση το σχήμα της βάσης της πλάκας τα φύλλα διακρίνονται σε σφηνοειδείς, καρδιόσχημα, δόρατος, βέλος κ.λπ.

Εσωτερική δομή του φύλλου

Δομή του δέρματος των φύλλων

Το εξωτερικό δέρμα (επιδερμίδα) είναι ο ιστός κάλυψης στην πίσω πλευρά του φύλλου, συχνά καλυμμένος με τρίχες, επιδερμίδα και κερί. Εξωτερικά, το φύλλο έχει ένα δέρμα (καλυπτικό ιστό), το οποίο το προστατεύει από τις δυσμενείς επιπτώσεις του εξωτερικού περιβάλλοντος: από ξήρανση, από μηχανικές βλάβες, από διείσδυση στους εσωτερικούς ιστούς παθογόνα. Τα κύτταρα του δέρματος είναι ζωντανά, ποικίλλουν σε μέγεθος και σχήμα. Μερικά από αυτά είναι μεγαλύτερα, άχρωμα, διαφανή και εφαρμόζουν σφιχτά μεταξύ τους, γεγονός που αυξάνει τις προστατευτικές ιδιότητες του ιστού του δέρματος. Η διαφάνεια των κυττάρων επιτρέπει στο ηλιακό φως να διεισδύσει στο φύλλο.

Άλλα κύτταρα είναι μικρότερα και περιέχουν χλωροπλάστες, που τους δίνουν πράσινο χρώμα. Αυτά τα κύτταρα είναι διατεταγμένα σε ζεύγη και έχουν την ικανότητα να αλλάζουν το σχήμα τους. Σε αυτή την περίπτωση, τα κύτταρα είτε απομακρύνονται το ένα από το άλλο και εμφανίζεται ένα κενό μεταξύ τους, είτε πλησιάζουν το ένα το άλλο και το χάσμα εξαφανίζεται. Αυτά τα κύτταρα ονομάζονταν προστατευτικά κύτταρα και το κενό που εμφανιζόταν ανάμεσά τους ονομαζόταν στοματικό. Η στομία ανοίγει όταν τα προστατευτικά κύτταρα είναι κορεσμένα με νερό. Όταν το νερό αποστραγγίζεται από τα προστατευτικά κύτταρα, η στομία κλείνει.

Δομή του στομάχου

Μέσω των στοματικών σχισμών, ο αέρας εισέρχεται στα εσωτερικά κύτταρα του φύλλου. μέσω αυτών, αέριες ουσίες, συμπεριλαμβανομένων των υδρατμών, διαφεύγουν από το φύλλο προς τα έξω. Εάν το φυτό δεν τροφοδοτείται επαρκώς με νερό (κάτι που μπορεί να συμβεί σε ξηρό και ζεστό καιρό), τα στομάχια κλείνουν. Με αυτό, τα φυτά προστατεύονται από την αποξήρανση, καθώς οι υδρατμοί δεν διαφεύγουν έξω όταν κλείνουν οι στοματικές σχισμές και αποθηκεύονται στους μεσοκυττάριους χώρους του φύλλου. Με αυτόν τον τρόπο, τα φυτά διατηρούν νερό κατά τις περιόδους ξηρασίας.

Κύριο φύλλο ύφασμα

Ύφασμα στηλών- ο κύριος ιστός, τα κύτταρα του οποίου είναι κυλινδρικού σχήματος, στενά γειτονικά μεταξύ τους και βρίσκονται στην επάνω πλευρά του φύλλου (βλέπει το φως). Χρησιμεύει για φωτοσύνθεση. Κάθε κύτταρο αυτού του ιστού έχει μια λεπτή μεμβράνη, κυτταρόπλασμα, πυρήνα, χλωροπλάστες και κενοτόπιο. Η παρουσία χλωροπλαστών δίνει το πράσινο χρώμα στον ιστό και σε ολόκληρο το φύλλο. Τα κύτταρα που γειτνιάζουν με το άνω φλοιό του φύλλου, επιμήκη και διατεταγμένα κατακόρυφα, ονομάζονται κιονοειδής ιστός.

Σπογγώδης ιστός- ο κύριος ιστός, τα κύτταρα του οποίου έχουν στρογγυλεμένο σχήμα, βρίσκονται χαλαρά και σχηματίζονται μεταξύ τους μεγάλοι μεσοκυττάριοι χώροι, επίσης γεμάτοι με αέρα. Οι υδρατμοί που προέρχονται από τα κύτταρα συσσωρεύονται στους μεσοκυττάριους χώρους του κύριου ιστού. Χρησιμεύει για φωτοσύνθεση, ανταλλαγή αερίων και διαπνοή (εξάτμιση).

Ο αριθμός των κυτταρικών στρωμάτων των στηλών και των σπογγωδών ιστών εξαρτάται από το φωτισμό. Στα φύλλα που αναπτύσσονται στο φως, ο στηλώδης ιστός είναι πιο ανεπτυγμένος από ότι στα φύλλα που αναπτύσσονται σε σκοτεινές συνθήκες.

Αγώγιμο ύφασμα- ο κύριος ιστός του φύλλου, που διαπερνάται από φλέβες. Οι φλέβες είναι αγώγιμες δέσμες, καθώς σχηματίζονται από αγώγιμους ιστούς - μπαστούνι και ξύλο. Το μπαστούνι πραγματοποιεί τη μεταφορά των διαλυμάτων ζάχαρης από τα φύλλα σε όλα τα όργανα του φυτού. Η κίνηση του σακχάρου γίνεται μέσω των σωλήνων κόσκινου του μπαστούνι, που σχηματίζονται από ζωντανά κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά είναι επιμήκη και στο σημείο που αγγίζουν το ένα το άλλο με τις κοντές πλευρές τους στις μεμβράνες, υπάρχουν μικρές τρύπες. Μέσα από τρύπες στις μεμβράνες, το διάλυμα ζάχαρης περνά από το ένα κύτταρο στο άλλο. Οι σωλήνες κόσκινου είναι προσαρμοσμένοι να μεταφέρουν οργανική ύλη σε μεγάλες αποστάσεις. Τα ζωντανά κύτταρα μικρότερου μεγέθους προσκολλώνται σφιχτά σε όλο το μήκος στο πλευρικό τοίχωμα του σωλήνα κόσκινου. Συνοδεύουν τα κύτταρα του σωλήνα και ονομάζονται κύτταρα συντροφιάς.

Δομή των φλεβών των φύλλων

Εκτός από μπαστούνι, η αγώγιμη δέσμη περιλαμβάνει και ξύλο. Το νερό με μέταλλα διαλυμένα σε αυτό κινείται μέσα από τα αγγεία του φύλλου, καθώς και στη ρίζα. Νερό και μεταλλικά στοιχείαΤο φυτό το απορροφά από το έδαφος μέσω των ριζών του. Στη συνέχεια από τις ρίζες, μέσω των αγγείων του ξύλου, οι ουσίες αυτές εισέρχονται στα υπέργεια όργανα, συμπεριλαμβανομένων των κυττάρων του φύλλου.

Οι πολυάριθμες φλέβες περιέχουν ίνες. Πρόκειται για μακριές κυψέλες με μυτερές άκρες και παχύρρευστες λιγνιτικές μεμβράνες. Οι μεγάλες φλέβες φύλλων συχνά περιβάλλονται από μηχανικό ιστό, ο οποίος αποτελείται εξ ολοκλήρου από κύτταρα - ίνες με παχύ τοίχωμα.

Έτσι, κατά μήκος των φλεβών υπάρχει μια μεταφορά διαλύματος ζάχαρης (οργανικής ύλης) από το φύλλο σε άλλα φυτικά όργανα και από τη ρίζα - νερό και μέταλλα στα φύλλα. Τα διαλύματα μετακινούνται από το φύλλο μέσω σωλήνων κόσκινου και προς το φύλλο μέσω ξύλινων αγγείων.

Το κάτω δέρμα είναι ο ιστός κάλυψης στην κάτω πλευρά του φύλλου, που συνήθως φέρει στομίες.

Δραστηριότητα φύλλων

Τα πράσινα φύλλα είναι όργανα διατροφής του αέρα. Πράσινο φύλλο εκτελεί σημαντική λειτουργίαστη φυτική ζωή - εδώ σχηματίζονται οργανικές ουσίες. Η δομή του φύλλου αντιστοιχεί καλά σε αυτή τη λειτουργία: έχει μια επίπεδη λεπίδα φύλλου και ο πολτός του φύλλου περιέχει τεράστιο αριθμό χλωροπλαστών με πράσινη χλωροφύλλη.

Ουσίες απαραίτητες για το σχηματισμό αμύλου στους χλωροπλάστες

Στόχος:Ας μάθουμε ποιες ουσίες είναι απαραίτητες για το σχηματισμό αμύλου;

Αυτό που κάνουμε:Ας τοποθετήσουμε δύο μικρά φυτά εσωτερικού χώρου σε σκοτεινό μέρος. Μετά από δύο τρεις μέρες, θα τοποθετήσουμε το πρώτο φυτό σε ένα κομμάτι γυαλί και δίπλα θα τοποθετήσουμε ένα ποτήρι με διάλυμα καυστικού αλκαλίου (θα απορροφήσει όλα τα διοξείδιο του άνθρακα), και καλύψτε τα όλα με ένα γυάλινο καπάκι. Για να αποτρέψετε την είσοδο αέρα στο φυτό από περιβάλλον, λιπάνετε τις άκρες του καπακιού με βαζελίνη.

Θα τοποθετήσουμε και το δεύτερο φυτό κάτω από μια κουκούλα, αλλά μόνο δίπλα στο φυτό θα τοποθετήσουμε ένα ποτήρι σόδα (ή ένα κομμάτι μάρμαρο) βρεγμένο με το διάλυμα του υδροχλωρικού οξέος. Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της σόδας (ή του μαρμάρου) με το οξύ, απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα. Πολύ διοξείδιο του άνθρακα σχηματίζεται στον αέρα κάτω από την κουκούλα του δεύτερου φυτού.

Θα τοποθετήσουμε και τα δύο φυτά ίδιες συνθήκες(προς το φως).

Την επόμενη μέρα, πάρτε ένα φύλλο από κάθε φυτό και πρώτα περιποιηθείτε το με ζεστό οινόπνευμα, ξεπλύνετε και εφαρμόστε διάλυμα ιωδίου.

Τι βλέπουμε:στην πρώτη περίπτωση, το χρώμα του φύλλου δεν άλλαξε. Το φύλλο του φυτού που ήταν κάτω από το καπάκι, όπου υπήρχε διοξείδιο του άνθρακα, έγινε σκούρο μπλε.

Συμπέρασμα:Αυτό αποδεικνύει ότι το διοξείδιο του άνθρακα είναι απαραίτητο για να σχηματίσει το φυτό οργανική ύλη (άμυλο). Αυτό το αέριο είναι μέρος του ατμοσφαιρικού αέρα. Ο αέρας εισέρχεται στο φύλλο μέσω των στοματικών σχισμών και γεμίζει τα κενά μεταξύ των κυττάρων. Από τους μεσοκυττάριους χώρους, το διοξείδιο του άνθρακα διεισδύει σε όλα τα κύτταρα.

Σχηματισμός οργανικών ουσιών στα φύλλα

Στόχος:ανακαλύψτε σε ποια κύτταρα του πράσινου φύλλου σχηματίζονται οργανικές ουσίες (άμυλο, ζάχαρη).

Αυτό που κάνουμε: φυτό εσωτερικού χώρουΤοποθετήστε το γεράνι με τις άκρες σε ένα σκοτεινό ντουλάπι για τρεις ημέρες (ώστε να υπάρχει εκροή ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιεςαπό φύλλα). Μετά από τρεις ημέρες, αφαιρέστε το φυτό από το ντουλάπι. Συνδέστε έναν μαύρο χάρτινο φάκελο με τη λέξη "light" κομμένο σε ένα από τα φύλλα και τοποθετήστε το φυτό στο φως ή κάτω λάμπα. Μετά από 8-10 ώρες κόβουμε το φύλλο. Ας αφαιρέσουμε το χαρτί. Τοποθετούμε το φύλλο σε βραστό νερό και μετά σε ζεστό οινόπνευμα για λίγα λεπτά (η χλωροφύλλη διαλύεται καλά σε αυτό). Όταν το αλκοόλ γίνει πράσινο και το φύλλο αποχρωματιστεί, ξεπλύνετε το με νερό και τοποθετήστε το σε διάλυμα ασθενούς ιωδίου.

Τι βλέπουμε:μπλε γράμματα θα εμφανιστούν σε ένα αποχρωματισμένο φύλλο (το άμυλο γίνεται μπλε από το ιώδιο). Εμφανίζονται γράμματα στο μέρος του φύλλου στο οποίο έπεσε το φως. Αυτό σημαίνει ότι έχει σχηματιστεί άμυλο στο φωτισμένο μέρος του φύλλου. Είναι απαραίτητο να δοθεί προσοχή στο γεγονός ότι η λευκή λωρίδα κατά μήκος της άκρης του φύλλου δεν είναι έγχρωμη. Αυτό εξηγεί το γεγονός ότι δεν υπάρχει χλωροφύλλη στα πλαστίδια των κυττάρων της λευκής λωρίδας του φύλλου του γερανιού. Επομένως, το άμυλο δεν ανιχνεύεται.

Συμπέρασμα:Έτσι, οργανικές ουσίες (άμυλο, ζάχαρη) σχηματίζονται μόνο σε κύτταρα με χλωροπλάστες και απαιτείται φως για το σχηματισμό τους.

Ειδικές μελέτες επιστημόνων έχουν δείξει ότι η ζάχαρη σχηματίζεται στους χλωροπλάστες στο φως. Στη συνέχεια, ως αποτέλεσμα μετασχηματισμών από τη ζάχαρη σε χλωροπλάστες, σχηματίζεται άμυλο. Το άμυλο είναι μια οργανική ουσία που δεν διαλύεται στο νερό.

Υπάρχουν φωτεινές και σκοτεινές φάσεις της φωτοσύνθεσης.

Κατά τη φάση φωτός της φωτοσύνθεσης, το φως απορροφάται από χρωστικές, σχηματίζονται διεγερμένα (ενεργά) μόρια με περίσσεια ενέργειας και λαμβάνουν χώρα φωτοχημικές αντιδράσεις στις οποίες συμμετέχουν διεγερμένα μόρια χρωστικής. Αντιδράσεις φωτός συμβαίνουν στις μεμβράνες του χλωροπλάστη, όπου βρίσκεται η χλωροφύλλη. Η χλωροφύλλη είναι μια εξαιρετικά δραστική ουσία που απορροφά το φως, αποθηκεύει πρωτογενή ενέργεια και τη μετατρέπει περαιτέρω σε χημική ενέργεια. Στη φωτοσύνθεση συμμετέχουν και οι κίτρινες χρωστικές, τα καροτενοειδή.

Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης μπορεί να αναπαρασταθεί ως μια συνοπτική εξίσωση:

6CO 2 + 6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Έτσι, η ουσία των αντιδράσεων φωτός είναι ότι η φωτεινή ενέργεια μετατρέπεται σε χημική ενέργεια.

Οι σκοτεινές αντιδράσεις της φωτοσύνθεσης συμβαίνουν στη μήτρα (στρώματος) του χλωροπλάστη με τη συμμετοχή ενζύμων και προϊόντων αντιδράσεων φωτός και οδηγούν στη σύνθεση οργανικών ουσιών από διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Οι σκοτεινές αντιδράσεις δεν απαιτούν την άμεση συμμετοχή του φωτός.

Το αποτέλεσμα των σκοτεινών αντιδράσεων είναι ο σχηματισμός οργανικών ενώσεων.

Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης συμβαίνει στους χλωροπλάστες σε δύο στάδια. Στη grana (θυλακοειδή) συμβαίνουν αντιδράσεις που προκαλούνται από το φως - φως, και στο στρώμα - αντιδράσεις που δεν σχετίζονται με αντιδράσεις φως - σκοτάδι ή αντιδράσεις στερέωσης άνθρακα.

Ελαφρές αντιδράσεις

1. Το φως, που πέφτει στα μόρια της χλωροφύλλης που βρίσκονται στις μεμβράνες των θυλακοειδών grana, τα οδηγεί σε διεγερμένη κατάσταση. Ως αποτέλεσμα αυτού, τα ηλεκτρόνια ē εγκαταλείπουν τις τροχιές τους και μεταφέρονται από φορείς έξω από τη θυλακοειδή μεμβράνη, όπου συσσωρεύονται, δημιουργώντας ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρικό πεδίο.

2. Τη θέση των απελευθερωμένων ηλεκτρονίων στα μόρια της χλωροφύλλης παίρνουν τα ηλεκτρόνια του νερού ē, αφού το νερό υφίσταται φωτοδιάσπαση (φωτόλυση) υπό την επίδραση του φωτός:

H 2 O↔OH‾+H + ; OH‾−ē→OH.

Τα υδροξύλια OH‾, γίνονται ρίζες ΟΗ, συνδυάζουν: 4OH→2H 2 O+O 2, σχηματίζοντας νερό και ελεύθερο οξυγόνο, το οποίο απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα.

3. Τα πρωτόνια H+ δεν διεισδύουν στη μεμβράνη του θυλακοειδούς και συσσωρεύονται μέσα, χρησιμοποιώντας θετικά φορτισμένο ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο οδηγεί σε αύξηση της διαφοράς δυναμικού και στις δύο πλευρές της μεμβράνης.

4. Όταν επιτευχθεί μια κρίσιμη διαφορά δυναμικού (200 mV), τα πρωτόνια H + εκτοξεύονται έξω από το κανάλι πρωτονίων στο ένζυμο συνθετάσης ATP, ενσωματωμένο στη μεμβράνη του θυλακοειδούς. Στην έξοδο από το κανάλι πρωτονίων, α υψηλό επίπεδοενέργεια που πηγαίνει στη σύνθεση ATP (ADP+P→ATP). Τα προκύπτοντα μόρια ATP μετακινούνται στο στρώμα, όπου συμμετέχουν σε αντιδράσεις στερέωσης άνθρακα.

5. Τα πρωτόνια H + που έρχονται στην επιφάνεια της μεμβράνης του θυλακοειδούς συνδυάζονται με τα ηλεκτρόνια ē, σχηματίζοντας ατομικό υδρογόνο H, το οποίο πηγαίνει στη μείωση των φορέων NADP +: 2ē+2H + =NADP + →NADP∙H 2 (φορέας με συνδεδεμένο υδρογόνο· μειωμένος φορέας).

Έτσι, το ηλεκτρόνιο της χλωροφύλλης που ενεργοποιείται από φωτεινή ενέργεια χρησιμοποιείται για τη σύνδεση υδρογόνου στον φορέα. Το NADP∙H2 περνά στο στρώμα του χλωροπλάστη, όπου συμμετέχει στις αντιδράσεις στερέωσης του άνθρακα.

Αντιδράσεις στερέωσης άνθρακα (σκοτεινές αντιδράσεις)

Διεξάγεται στο στρώμα του χλωροπλάστη, όπου φθάνουν τα ATP, NADP∙H 2 από τα κοκκώδη θυλακοειδή και CO 2 από τον αέρα. Επιπλέον, υπάρχουν πάντα ενώσεις με πέντε άνθρακα - πεντόζες C 5, οι οποίες σχηματίζονται στον κύκλο Calvin (κύκλος σταθεροποίησης CO 2). Αυτός ο κύκλος μπορεί να απλοποιηθεί ως εξής:

1. CO 2 προστίθεται στην πεντόζη C5, με αποτέλεσμα την εμφάνιση μιας ασταθούς εξαγωνικής ένωσης C6, η οποία διασπάται σε δύο ομάδες τριών άνθρακα 2C3 - τριόζες.

2. Κάθε μία από τις τριόσες 2C 3 δέχεται μία φωσφορική ομάδα από δύο ATP, η οποία εμπλουτίζει τα μόρια με ενέργεια.

3. Κάθε μία από τις τριόσες 2C 3 συνδέει ένα άτομο υδρογόνου από δύο NADP∙H2.

4. Μετά την οποία μερικές τριόζες συνδυάζονται για να σχηματίσουν υδατάνθρακες 2C 3 → C 6 → C 6 H 12 O 6 (γλυκόζη).

5. Άλλες τριόζες συνδυάζονται για να σχηματίσουν πεντόζες 5C 3 → 3C 5 και περιλαμβάνονται και πάλι στον κύκλο στερέωσης CO 2.

Ολική αντίδραση φωτοσύνθεσης:

6CO 2 +6H 2 O χλωροφύλλη φωτεινή ενέργεια →C 6 H 12 O 6 +6O 2

Εκτός από το διοξείδιο του άνθρακα, το νερό συμμετέχει στο σχηματισμό του αμύλου. Το φυτό το λαμβάνει από το έδαφος. Οι ρίζες απορροφούν νερό, το οποίο ανεβαίνει μέσω των αγγείων των αγγειακών δεσμίδων στο στέλεχος και περαιτέρω στα φύλλα. Και ήδη στα κύτταρα ενός πράσινου φύλλου, στους χλωροπλάστες, σχηματίζεται οργανική ύλη από διοξείδιο του άνθρακα και νερό παρουσία φωτός.

Τι συμβαίνει με τις οργανικές ουσίες που σχηματίζονται στους χλωροπλάστες;

Το άμυλο που σχηματίζεται στους χλωροπλάστες, υπό την επίδραση ειδικών ουσιών, μετατρέπεται σε διαλυτό σάκχαρο, το οποίο εισέρχεται στους ιστούς όλων των οργάνων του φυτού. Σε ορισμένα κύτταρα ιστών, η ζάχαρη μπορεί να μετατραπεί ξανά σε άμυλο. Το αποθεματικό άμυλο συσσωρεύεται σε άχρωμα πλαστίδια.

Από τα σάκχαρα που σχηματίζονται κατά τη φωτοσύνθεση, καθώς και τα μεταλλικά άλατα που απορροφώνται από τις ρίζες από το έδαφος, το φυτό δημιουργεί τις ουσίες που χρειάζεται: πρωτεΐνες, λίπη και πολλές άλλες πρωτεΐνες, λίπη και πολλές άλλες.

Μέρος των οργανικών ουσιών που συντίθενται στα φύλλα δαπανάται για την ανάπτυξη και τη διατροφή του φυτού. Το άλλο μέρος τίθεται σε αποθεματικό. U ετήσια φυτάΟι εφεδρικές ουσίες εναποτίθενται στους σπόρους και τους καρπούς. Στα διετή φυτά του πρώτου έτους της ζωής, συσσωρεύονται στα βλαστικά όργανα. Στα πολυετή βότανα, οι ουσίες αποθηκεύονται σε υπόγεια όργανα και σε δέντρα και θάμνους - στον πυρήνα, τον κύριο ιστό του φλοιού και του ξύλου. Επιπλέον, σε ένα συγκεκριμένο έτος της ζωής τους, αρχίζουν επίσης να συσσωρεύουν οργανικές ουσίες σε φρούτα και σπόρους.

Τύποι διατροφής των φυτών (ορυκτό, αέρας)

Στα ζωντανά φυτικά κύτταρα, ο μεταβολισμός και η ενέργεια συμβαίνουν συνεχώς. Ορισμένες ουσίες απορροφώνται και χρησιμοποιούνται από το φυτό, άλλες απελευθερώνονται στο περιβάλλον. Οι σύνθετες ουσίες σχηματίζονται από απλές ουσίες. Οι σύνθετες οργανικές ουσίες αναλύονται σε απλές. Τα φυτά συσσωρεύουν ενέργεια και κατά τη φωτοσύνθεση, την απελευθερώνουν κατά την αναπνοή, χρησιμοποιώντας αυτήν την ενέργεια για να πραγματοποιήσουν διάφορες διαδικασίεςδραστηριότητα ζωής.

Ανταλλαγή φυσικού αερίου

Χάρη στο έργο των στομάτων, τα φύλλα εκτελούν επίσης μια τόσο σημαντική λειτουργία όπως η ανταλλαγή αερίων μεταξύ του φυτού και της ατμόσφαιρας. Μέσα από την στομία ενός φύλλου με ατμοσφαιρικός αέραςεισέρχονται διοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο. Το οξυγόνο χρησιμοποιείται κατά την αναπνοή, το διοξείδιο του άνθρακα είναι απαραίτητο για το φυτό να σχηματίσει οργανικές ουσίες. Το οξυγόνο, το οποίο σχηματίζεται κατά τη φωτοσύνθεση, απελευθερώνεται στον αέρα μέσω των στομάτων. Το διοξείδιο του άνθρακα που εμφανίζεται στο φυτό κατά την αναπνοή αφαιρείται επίσης. Η φωτοσύνθεση γίνεται μόνο στο φως και η αναπνοή γίνεται στο φως και στο σκοτάδι, δηλ. συνεχώς. Η αναπνοή συμβαίνει συνεχώς σε όλα τα ζωντανά κύτταρα των φυτικών οργάνων. Όπως τα ζώα, τα φυτά πεθαίνουν όταν σταματά η αναπνοή.

Στη φύση, υπάρχει ανταλλαγή ουσιών μεταξύ ενός ζωντανού οργανισμού και του περιβάλλοντος. Η απορρόφηση ορισμένων ουσιών από το φυτό από το εξωτερικό περιβάλλον συνοδεύεται από την απελευθέρωση άλλων. Το Elodea, ως υδρόβιο φυτό, χρησιμοποιεί διοξείδιο του άνθρακα διαλυμένο στο νερό για διατροφή.

Στόχος:Ας μάθουμε σε ποια ουσία εκκρίνει το Elodea εξωτερικό περιβάλλονκατά τη φωτοσύνθεση;

Αυτό που κάνουμε:Κόβουμε τα κοτσάνια των κλαδιών κάτω από νερό (βρασμένο νερό) στη βάση και τα σκεπάζουμε με ένα γυάλινο χωνί. Τοποθετήστε έναν δοκιμαστικό σωλήνα γεμάτο μέχρι το χείλος με νερό στο σωλήνα του χωνιού. Αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους. Τοποθετήστε το ένα δοχείο σε σκοτεινό μέρος και εκθέστε το άλλο σε έντονο ηλιακό φως ή τεχνητό φως.

Προσθέστε διοξείδιο του άνθρακα στο τρίτο και τέταρτο δοχείο (προσθέστε μια μικρή ποσότητα μαγειρικής σόδας ή μπορείτε να αναπνεύσετε σε ένα σωληνάριο) και επίσης τοποθετήστε το ένα στο σκοτάδι και το άλλο στο ηλιακό φως.

Τι βλέπουμε:μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, στην τέταρτη επιλογή (ένα σκάφος που στέκεται σε έντονο ηλιακό φως), αρχίζουν να εμφανίζονται φυσαλίδες. Αυτό το αέριο εκτοπίζει το νερό από τον δοκιμαστικό σωλήνα, το επίπεδο του στον δοκιμαστικό σωλήνα μετατοπίζεται.

Αυτό που κάνουμε:Όταν το νερό αντικατασταθεί πλήρως από αέριο, πρέπει να αφαιρέσετε προσεκτικά τον δοκιμαστικό σωλήνα από τη χοάνη. Κλείστε καλά την τρύπα αντίχειραςμε το αριστερό σας χέρι και με το δεξί σας χέρι, τοποθετήστε γρήγορα ένα θραύσμα που σιγοκαίει στον δοκιμαστικό σωλήνα.

Τι βλέπουμε:το θραύσμα ανάβει με μια λαμπερή φλόγα. Κοιτάζοντας τα φυτά που τοποθετήθηκαν στο σκοτάδι, θα δούμε ότι οι φυσαλίδες αερίου δεν απελευθερώνονται από το elodea και ο δοκιμαστικός σωλήνας παραμένει γεμάτος με νερό. Το ίδιο με τους δοκιμαστικούς σωλήνες στην πρώτη και δεύτερη έκδοση.

Συμπέρασμα:έπεται ότι το αέριο που απελευθερώνεται από το elodea είναι οξυγόνο. Έτσι, το φυτό απελευθερώνει οξυγόνο μόνο όταν υπάρχουν όλες οι συνθήκες για φωτοσύνθεση - νερό, διοξείδιο του άνθρακα, φως.

Εξάτμιση νερού από τα φύλλα (διαπνοή)

Η διαδικασία της εξάτμισης του νερού από τα φύλλα στα φυτά ρυθμίζεται από το άνοιγμα και το κλείσιμο των στομάτων. Με το κλείσιμο των στομάτων, το φυτό προστατεύεται από την απώλεια νερού. Το άνοιγμα και το κλείσιμο των στομάτων επηρεάζεται από εξωτερικά και εσωτερικό περιβάλλον, κυρίως τη θερμοκρασία και την ένταση του ηλιακού φωτός.

Τα φύλλα των φυτών περιέχουν πολύ νερό. Προέρχεται μέσω του συστήματος αγωγιμότητας από τις ρίζες. Μέσα στο φύλλο, το νερό κινείται κατά μήκος των κυτταρικών τοιχωμάτων και μέσω των μεσοκυττάριων χώρων προς τα στομία, μέσω των οποίων φεύγει με τη μορφή ατμού (εξατμίζεται). Αυτή η διαδικασία είναι εύκολο να ελεγχθεί εάν φτιάχνετε μια απλή συσκευή, όπως φαίνεται στο σχήμα.

Η εξάτμιση του νερού από ένα φυτό ονομάζεται διαπνοή. Το νερό εξατμίζεται από την επιφάνεια ενός φύλλου φυτού, ιδιαίτερα εντατικά από την επιφάνεια του φύλλου. Γίνεται διάκριση μεταξύ της επιδερμιδικής διαπνοής (εξάτμιση από ολόκληρη την επιφάνεια του φυτού) και της στοματικής διαπνοής (εξάτμιση μέσω των στομάτων). Η βιολογική σημασία της διαπνοής έγκειται στο ότι είναι ένα μέσο κίνησης του νερού και διαφόρων ουσιών σε όλο το φυτό (ενέργεια αναρρόφησης), προωθεί τη ροή του διοξειδίου του άνθρακα στο φύλλο, διατροφή με άνθρακαφυτά, προστατεύει τα φύλλα από την υπερθέρμανση.

Ο ρυθμός εξάτμισης του νερού από τα φύλλα εξαρτάται από:

• βιολογικά χαρακτηριστικά των φυτών·
• συνθήκες ανάπτυξης (τα φυτά σε ξηρές περιοχές εξατμίζουν λίγο νερό, τα φυτά σε υγρές περιοχές εξατμίζονται πολύ περισσότερο. σκιά φυτώνεξατμίζει λιγότερο νερό από το ελαφρύ νερό. Τα φυτά εξατμίζουν πολύ νερό σε ζεστό καιρό, πολύ λιγότερο σε συννεφιασμένο καιρό).
• φωτισμός (το διάχυτο φως μειώνει τη διαπνοή κατά 30-40%).
• περιεκτικότητα σε νερό στα κύτταρα των φύλλων.
• ωσμωτική πίεση του κυτταρικού χυμού.
• θερμοκρασία του εδάφους, του αέρα και του σώματος των φυτών.
• υγρασία αέρα και ταχύτητα ανέμου.

Η μεγαλύτερη ποσότητα νερού εξατμίζεται σε ορισμένα είδη δέντρων μέσω των ουλών των φύλλων (η ουλή που αφήνουν τα πεσμένα φύλλα στο στέλεχος), τα οποία είναι τα πιο ευάλωτα σημεία στο δέντρο.

Η σχέση μεταξύ των διαδικασιών της αναπνοής και της φωτοσύνθεσης

Η όλη διαδικασία της αναπνοής λαμβάνει χώρα στα κύτταρα του φυτικού οργανισμού. Αποτελείται από δύο στάδια κατά τα οποία η οργανική ύλη διασπάται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Στο πρώτο στάδιο, με τη συμμετοχή ειδικών πρωτεϊνών (ένζυμα), τα μόρια της γλυκόζης διασπώνται σε απλούστερες οργανικές ενώσεις και απελευθερώνεται λίγη ενέργεια. Αυτό το στάδιο της αναπνευστικής διαδικασίας εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων.

Στο δεύτερο στάδιο, απλές οργανικές ουσίες που σχηματίζονται στο πρώτο στάδιο, υπό την επίδραση του οξυγόνου, αποσυντίθενται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Αυτό απελευθερώνει πολλή ενέργεια. Το δεύτερο στάδιο της αναπνευστικής διαδικασίας συμβαίνει μόνο με τη συμμετοχή οξυγόνου και σε ειδικά κυτταρικά σώματα.

Οι απορροφούμενες ουσίες, στη διαδικασία των μετασχηματισμών σε κύτταρα και ιστούς, γίνονται ουσίες από τις οποίες το φυτό χτίζει το σώμα του. Όλοι οι μετασχηματισμοί ουσιών που συμβαίνουν στο σώμα συνοδεύονται πάντα από κατανάλωση ενέργειας. Ένα πράσινο φυτό, ως αυτότροφος οργανισμός, απορροφά φωτεινή ενέργεια από τον Ήλιο και τη συσσωρεύει ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ. Κατά τη διαδικασία της αναπνοής κατά τη διάσπαση των οργανικών ουσιών, αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται και χρησιμοποιείται από το φυτό για ζωτικές διεργασίες που συμβαίνουν στα κύτταρα.

Και οι δύο διαδικασίες - η φωτοσύνθεση και η αναπνοή - περνούν από διαδοχικά πολλαπλάσια χημικές αντιδράσεις, στην οποία ορισμένες ουσίες μετατρέπονται σε άλλες.

Έτσι, κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, σχηματίζονται σάκχαρα από το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό που λαμβάνει το φυτό από το περιβάλλον, τα οποία στη συνέχεια μετατρέπονται σε άμυλο, φυτικές ίνες ή πρωτεΐνες, λίπη και βιταμίνες - ουσίες που χρειάζεται το φυτό για θρέψη και αποθήκευση ενέργειας. Στη διαδικασία της αναπνοής, αντίθετα, η διάσπαση των οργανικών ουσιών που δημιουργούνται κατά τη φωτοσύνθεση σε ανόργανες ενώσεις - διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Σε αυτή την περίπτωση, το φυτό λαμβάνει την εκλυόμενη ενέργεια. Αυτές οι μετατροπές ουσιών στο σώμα ονομάζονται μεταβολισμός. Ο μεταβολισμός είναι ένα από τα πιο σημαντικά σημάδια ζωής: με τη διακοπή του μεταβολισμού σταματά και η ζωή του φυτού.

Η επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων στη δομή των φύλλων

Φύλλα φυτών υγρά μέρη, κατά κανόνα, μεγάλο με μεγάλο ποσόστοματία Από την επιφάνεια αυτών των φύλλων εξατμίζεται πολλή υγρασία.

Τα φύλλα των φυτών σε άνυδρες θέσεις είναι μικρού μεγέθους και έχουν προσαρμογές που μειώνουν την εξάτμιση. Αυτά είναι η πυκνή εφηβεία, μια κηρώδης επικάλυψη, ένας σχετικά μικρός αριθμός στομάτων κ.λπ. Ορισμένα φυτά έχουν μαλακά και χυμώδη φύλλα. Αποθηκεύουν νερό.

Τα φύλλα των φυτών που είναι ανθεκτικά στη σκιά έχουν μόνο δύο ή τρία στρώματα στρογγυλεμένων κυττάρων, χαλαρά γειτονικά το ένα με το άλλο. Σε αυτά βρίσκονται μεγάλοι χλωροπλάστες για να μην σκιάζονται ο ένας τον άλλον. Τα φύλλα σκιάς είναι συνήθως πιο λεπτά και πιο σκούρα στο χρώμα. πράσινο χρώμα, καθώς περιέχουν περισσότερη χλωροφύλλη.

Στα φυτά ανοιχτούς χώρουςΟ πολτός του φύλλου έχει πολλά στρώματα κιονοειδών κυψελών στενά γειτονικά το ένα με το άλλο. Περιέχουν λιγότερη χλωροφύλλη, επομένως τα ανοιχτόχρωμα φύλλα έχουν πιο ανοιχτόχρωμο χρώμα. Και τα δύο φύλλα μπορούν μερικές φορές να βρεθούν στο στέμμα του ίδιου δέντρου.

Προστασία από την αφυδάτωση

Το εξωτερικό τοίχωμα κάθε κυττάρου του δέρματος των φύλλων όχι μόνο παχαίνει, αλλά προστατεύεται και από μια επιδερμίδα, η οποία δεν επιτρέπει στο νερό να περάσει καλά. Οι προστατευτικές ιδιότητες του δέρματος αυξάνονται σημαντικά με το σχηματισμό τριχών που αντανακλούν τις ακτίνες του ήλιου. Λόγω αυτού, η θέρμανση του φύλλου μειώνεται. Όλα αυτά περιορίζουν την πιθανότητα εξάτμισης του νερού από την επιφάνεια του φύλλου. Όταν υπάρχει έλλειψη νερού, η στοματική σχισμή κλείνει και ο ατμός δεν διαφεύγει έξω, συσσωρεύεται στους μεσοκυττάριους χώρους, γεγονός που οδηγεί στη διακοπή της εξάτμισης από την επιφάνεια του φύλλου. Τα φυτά σε ζεστούς και ξηρούς βιότοπους έχουν ένα μικρό πιάτο. Όσο μικρότερη είναι η επιφάνεια του φύλλου, τόσο μικρότερος είναι ο κίνδυνος υπερβολικής απώλειας νερού.

Τροποποιήσεις φύλλων

Κατά τη διαδικασία προσαρμογής στις περιβαλλοντικές συνθήκες, τα φύλλα ορισμένων φυτών έχουν αλλάξει επειδή άρχισαν να παίζουν έναν ρόλο που δεν είναι χαρακτηριστικός των τυπικών φύλλων. Στο barberry, μερικά από τα φύλλα έχουν μετατραπεί σε αγκάθια.

Γήρανση και πτώση των φύλλων

Η πτώση των φύλλων προηγείται από τη γήρανση των φύλλων. Αυτό σημαίνει ότι σε όλα τα κύτταρα η ένταση των διεργασιών της ζωής - φωτοσύνθεση, αναπνοή - μειώνεται. Η περιεκτικότητα σε ουσίες που υπάρχουν ήδη στα κύτταρα που είναι σημαντικές για το φυτό μειώνεται και η παροχή νέων, συμπεριλαμβανομένου του νερού, μειώνεται. Η διάσπαση των ουσιών υπερισχύει του σχηματισμού τους. Στα κύτταρα συσσωρεύονται περιττά, ακόμη και επιβλαβή προϊόντα· ονομάζονται τελικά προϊόντα του μεταβολισμού. Αυτές οι ουσίες αφαιρούνται από το φυτό όταν πέσουν τα φύλλα του. Οι πιο πολύτιμες ενώσεις ρέουν μέσω των αγώγιμων ιστών από τα φύλλα σε άλλα όργανα του φυτού, όπου εναποτίθενται στα κύτταρα των αποθηκευτικών ιστών ή χρησιμοποιούνται αμέσως από τον οργανισμό για διατροφή.

Στα περισσότερα δέντρα και θάμνους, κατά την περίοδο της γήρανσης, τα φύλλα αλλάζουν χρώμα και γίνονται κίτρινα ή μοβ. Αυτό συμβαίνει επειδή η χλωροφύλλη καταστρέφεται. Εκτός όμως από αυτό, τα πλαστίδια (χλωροπλάστες) περιέχουν ουσίες κίτρινου και πορτοκαλί χρώμα. Το καλοκαίρι ήταν, σαν να λέγαμε, μεταμφιεσμένοι από χλωροφύλλη και τα πλαστίδια ήταν πράσινα. Επιπλέον, άλλες κίτρινες ή κόκκινες-κόκκινες χρωστικές ουσίες συσσωρεύονται στα κενοτόπια. Μαζί με τις πλαστικές χρωστικές, καθορίζουν το χρώμα των φθινοπωρινών φύλλων. Μερικά φυτά έχουν φύλλα που παραμένουν πράσινα μέχρι να πεθάνουν.

Ακόμη και πριν πέσει το φύλλο από το βλαστό, σχηματίζεται ένα στρώμα φελλού στη βάση του στο όριο με το στέλεχος. Εξωτερικά σχηματίζεται ένα διαχωριστικό στρώμα. Με την πάροδο του χρόνου, τα κύτταρα αυτού του στρώματος διαχωρίζονται το ένα από το άλλο, καθώς η μεσοκυττάρια ουσία που τα συνδέει, και μερικές φορές οι κυτταρικές μεμβράνες, γίνονται γλοιώδεις και καταστρέφονται. Το φύλλο χωρίζεται από το στέλεχος. Ωστόσο, παραμένει ακόμα στο βλαστό για κάποιο χρονικό διάστημα χάρη στις αγώγιμες δέσμες μεταξύ του φύλλου και του στελέχους. Έρχεται όμως μια στιγμή που αυτή η σύνδεση διακόπτεται. Η ουλή στο σημείο του αποκολλημένου φύλλου καλύπτεται προστατευτικό πανί, μποτιλιάρισμα.

Μόλις φτάσουν τα φύλλα όρια μεγέθους, ξεκινούν οι διαδικασίες γήρανσης, που οδηγούν τελικά στο θάνατο του φύλλου - το κιτρίνισμα ή το κοκκίνισμα του που σχετίζεται με την καταστροφή της χλωροφύλλης, τη συσσώρευση καροτενοειδών και ανθοκυανινών. Καθώς το φύλλο γερνάει, η ένταση της φωτοσύνθεσης και της αναπνοής μειώνεται επίσης, οι χλωροπλάστες αποικοδομούνται, ορισμένα άλατα συσσωρεύονται (κρύσταλλοι οξαλικού ασβεστίου) και πλαστικές ουσίες (υδατάνθρακες, αμινοξέα) ρέουν έξω από το φύλλο.

Κατά τη διαδικασία γήρανσης ενός φύλλου, κοντά στη βάση του σε δικοτυλήδονα ξυλώδη φυτά, σχηματίζεται ένα λεγόμενο διαχωριστικό στρώμα, το οποίο αποτελείται από παρέγχυμα που απολεπίζεται εύκολα. Κατά μήκος αυτού του στρώματος, το φύλλο διαχωρίζεται από το στέλεχος και στην επιφάνεια του μέλλοντος ουλή φύλλωνσχηματίζεται εκ των προτέρων προστατευτικό στρώμαύφασμα από φελλό.

Ορατό ως κουκκίδες στην ουλή του φύλλου διατομέςίχνος φύλλου. Η γλυπτική της ουλής του φύλλου είναι διαφορετική και είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα για την ταξινόμηση των λεπιδόφυτων.

Στα μονοκοτυλήδονα και τα ποώδη δικοτυλήδονα, κατά κανόνα, δεν σχηματίζεται διαχωριστικό στρώμα· το φύλλο πεθαίνει και καταστρέφεται σταδιακά, παραμένοντας στο στέλεχος.

U φυλλοβόλα φυτάη πτώση των φύλλων το χειμώνα έχει προσαρμοστική σημασία: ρίχνοντας φύλλα, τα φυτά μειώνουν απότομα την επιφάνεια εξάτμισης, προστατεύονται από πιθανές βλάβεςκάτω από το βάρος του χιονιού. U αειθαλήΗ μαζική πτώση των φύλλων συνήθως συμπίπτει με την έναρξη της ανάπτυξης νέων βλαστών από τους οφθαλμούς και επομένως συμβαίνει όχι το φθινόπωρο, αλλά την άνοιξη.

Η πτώση των φύλλων στο δάσος είναι σημαντική βιολογικής σημασίας. Τα πεσμένα φύλλα είναι ένα καλό οργανικό και ορυκτό λίπασμα. Κάθε χρόνο στα φυλλοβόλα δάση τους, τα πεσμένα φύλλα χρησιμεύουν ως υλικό για την ανοργανοποίηση που παράγεται από βακτήρια και μύκητες του εδάφους. Επιπλέον, τα πεσμένα φύλλα στρωματοποιούν τους σπόρους που έπεσαν πριν από την πτώση των φύλλων, προστατεύουν τις ρίζες από το πάγωμα, εμποδίζουν την ανάπτυξη βρύου κ.λπ. Ορισμένα είδη δέντρων δεν ρίχνουν μόνο φύλλα, αλλά και βλαστούς ηλικίας ενός έτους.

Δεν είναι παράδοξο όταν μιλάμε για τον κόσμο γύρω μας, χωρίς να τον σκεφτόμαστε, να τον αντιλαμβανόμαστε ως πράσινο;
Αυτό εξηγείται εύκολα: ενώ υπάρχει πράσινα φυτάδημιουργώντας οργανική ύλη από διοξείδιο του άνθρακα με τη βοήθεια του φωτός - τη βάση της ζωής για όλους τους άλλους - ζούμε κι εμείς...

Γιατί όμως τα φυτά είναι πράσινα;
Βλέπουμε όλα τα αντικείμενα μόνο επειδή αντανακλούν τις ακτίνες του φωτός που πέφτουν πάνω τους. Για παράδειγμα, ένα φύλλο κενού χαρτιού που αντιλαμβανόμαστε ως λευκό αντανακλά όλα τα μέρη του φάσματος. Και ένα αντικείμενο που μας φαίνεται μαύρο απορροφά όλες τις ακτίνες. Είναι εύκολο να καταλάβουμε ότι εάν οι ίνες ενός υφάσματος είναι εμποτισμένες με μια ουσία που απορροφά όλες τις ακτίνες φωτός εκτός από τις κόκκινες, τότε θα αντιληφθούμε ένα φόρεμα από αυτό το ύφασμα ως κόκκινο.
Με τον ίδιο τρόπο, η χλωροφύλλη - η κύρια φυτική χρωστική ουσία - απορροφά όλες τις ακτίνες εκτός από τις πράσινες. Και όχι μόνο απορροφά, αλλά χρησιμοποιεί την ενέργειά τους προς όφελός του, ιδιαίτερα ενεργά - το κόκκινο μέρος του φάσματος, απέναντι από το πράσινο.

Κι όμως, τα φύλλα των φυτών δεν είναι πάντα πράσινα. Αυτό θα είναι το θέμα της ιστορίας μου. Φυσικά, θα παρουσιάσω πολλά πράγματα πολύ απλοποιημένα (να με συγχωρέσουν οι επαγγελματίες). Αλλά, μου φαίνεται, κάθε άτομο που ασχολείται σοβαρά με την καλλιέργειά τους πρέπει να έχει μια ιδέα για τους λόγους για την αλλαγή στο χρώμα των φύλλων των φυτών.

Μη πράσινα χόρτα

Αρκετές χρωστικές υπάρχουν συνεχώς στους ιστούς οποιουδήποτε ζωντανού φυτού. Φυσικά, το κύριο είναι πράσινο - χλωροφύλλη, που καθορίζει το βασικό χρώμα των φύλλων.
Αλλά υπάρχει επίσης ανθοκυανίνη, απορροφώντας ενεργά τις πράσινες ακτίνες και αντανακλώντας πλήρως τις κόκκινες.
Χρώμα ξανθοσίνηαπορροφά όλες τις ακτίνες εκτός από τις κίτρινες, και καροτίνηαντανακλά μια ολόκληρη ομάδα ακτίνων και μας φαίνεται πορτοκαλί-καρότο.
Μια χρωστική ουσία που ονομάζεται βετουλίνη, που χρωματίζει τον φυτικό ιστό άσπρο χρώμα(αλλά βρίσκεται μόνο στη σημύδα· και ακόμη και τότε - όχι στα φύλλα, αλλά στο φλοιό, και επομένως δεν θα μιλήσουμε γι 'αυτό).

Βλέπουμε όλες τις πρόσθετες χρωστικές των φύλλων μόνο μετά το θάνατο της χλωροφύλλης. Για παράδειγμα, στα φύλλα των φυτών με τον ερχομό του φθινοπωρινού κρύου ή ως αποτέλεσμα γήρανσης των φύλλων, όπως συμβαίνει με τα πολυαγαπημένα κοδιά.
Τα φωτεινά βαρύγδουπα φύλλα, όντας η μοναδική του διακόσμηση, είναι ουσιαστικά νεκρά και δεν δίνουν πλέον τίποτα στο φυτό. Οι εκτροφείς επέλεξαν μόνο κλώνους που θα μπορούσαν να διατηρήσουν αυτά τα άχρηστα αλλά όμορφα παλιά φύλλα για όσο το δυνατόν περισσότερο.

Πιθανώς, πολλοί κηπουροί έχουν παρατηρήσει κοκκίνισμα των φύλλων των φυτών που εκτίθενται σε υπερβολικά έντονο ηλιακό φως. Στην καθημερινή ζωή αυτό το φαινόμενο ονομάζεται «μαύρισμα». Όταν όμως κάνουμε ηλιοθεραπεία, για να προστατευτούμε από την υπεριώδη ακτινοβολία, παράγεται στο δέρμα μια ειδική χρωστική ουσία - η μελανίνη. Στα φυτά δεν παράγονται νέες χρωστικές, αλλά αντιθέτως καταστρέφεται η χλωροφύλλη. τότε η ανθοκυανίνη που υπήρχε προηγουμένως στους ιστούς γίνεται ορατή. Είναι σαφές ότι ένα τέτοιο κοκκίνισμα των φύλλων είναι σήμα κινδύνου για τον ιδιοκτήτη του φυτού.

Παρεμπιπτόντως, τα φύλλα ορισμένων φυτών (βλαστών) μερικές φορές αποκτούν ένα μπλε χρώμα όταν υπάρχει υπερβολικό φως. Αυτό εξηγείται από την παραγωγή ενός κηρώδους στρώματος στην επιφάνεια του υφάσματος, το οποίο αντανακλά πολύ αποτελεσματικά όλες τις ακτίνες φωτός, αλλά κυρίως τις μπλε και τις μπλε.

Τα φυτά που ζουν σε συνθήκες συνεχούς έλλειψής του λύνουν το πρόβλημα της μεγιστοποίησης της χρήσης του φωτός με έναν πολύ ενδιαφέροντα τρόπο. Για παράδειγμα, κάτω από το θόλο ενός τροπικού δάσους.
Πολλοί άνθρωποι έδωσαν προσοχή στα φύλλα, στα οποία η πάνω επιφάνεια του φύλλου είναι σκούρο πράσινο και η κάτω επιφάνεια είναι έντονο κόκκινο. Είναι σαφές ότι η καταστροφή της χλωροφύλλης σε σε αυτήν την περίπτωσηδεν γίνεται λόγος.
Το γεγονός είναι ότι οι ακτίνες του φωτός που διέρχονται από μια λεπτή φυλλική πλάκα δεν έχουν απορροφηθεί πλήρως: μέρος του φωτός περνά μέσα από το φύλλο και χάνεται από το φυτό. Αυτό είναι το πρόβλημα που λύνει η κάτω επιφάνεια του φύλλου, χρωματισμένη με ανθοκυανίνη. Αντανακλά ιδιαίτερα πολύτιμες κόκκινες ακτίνες πίσω στο φύλλο, δηλ. αναγκάζει να περάσουν ξανά μέσα από τους χλωροπλάστες. Είναι σαφές ότι η αποτελεσματικότητα της χρήσης ακτίνων φωτός για ένα τέτοιο φύλλο αυξάνεται σημαντικά.

Μια σημαντική λειτουργία των πρόσθετων χρωστικών φύλλων φυτών είναι η σύλληψη φωτονίων στο κιτρινοπράσινο τμήμα του φάσματος, το οποίο δεν χρησιμοποιείται από τη χλωροφύλλη. Ως αποτέλεσμα, η συνολική αποτελεσματικότητα της φωτοσύνθεσης αυξάνεται.
Επιτρέψτε μου να σας δώσω ένα παράδειγμα πασιφλόρα τρεις ρίγες(Passiflora trifasciata). Ανάμεσα στην τεράστια ποικιλία, αυτό το είδος ξεχωρίζει ιδιαίτερα. Ίσως αυτό είναι το μόνο λουλούδι του πάθους που καλλιεργείται αποκλειστικά για τα διακοσμητικά του φύλλα. Το κόκκινο-ιώδες χρώμα τους, το οποίο αλλάζει ανάλογα με τον φωτισμό, οφείλεται στην παρουσία πρόσθετων χρωστικών που χρησιμοποιούν ενεργά όλα τα μέρη του φάσματος του προσπίπτοντος φωτός. Επιπλέον, υπάρχει μια ασημένια λωρίδα που τρέχει στο κέντρο κάθε λεπίδας φύλλου. Γενικά, το χρώμα των φύλλων αυτής της πασιφλόρας μοιάζει με τον κομψό χρωματισμό των φύλλων των βασιλικών μπιγκόνιων.

Ωστόσο, σε έντονο φως, τα φύλλα της πασιφλόρας τριών λωρίδων γίνονται απλά πράσινα και από τις ρίγες το καλύτερο σενάριοπαραμένουν μεμονωμένες ασημένιες κηλίδες. Το γεγονός είναι ότι οι ασημένιες λωρίδες δεν είναι τίποτα άλλο από ένα σύμπλεγμα κυψελών γεμάτες αέρα που διαθλούν εξίσου όλες τις ακτίνες φωτός που τις περνούν. Μερικά από αυτά αντανακλώνται, και ως εκ τούτου τα αντιλαμβανόμαστε ως ασημί-λευκά, και τα περισσότερα από αυτά κατευθύνονται στην πλάκα των φύλλων. Με άλλα λόγια, αυτά τα κούφια κύτταρα λειτουργούν σαν φακοί, αυξάνοντας κατά πολύ την αποτελεσματικότητα της φωτοσύνθεσης. Είναι σαφές ότι σε φυτά με επαρκή φωτισμό, η ανάγκη για αυτή την προσαρμογή των φύλλων εξαφανίζεται και στη συνέχεια τα κοίλα κύτταρα γεμίζουν με χλωροφύλλη.

Το πρόγραμμα που δίνει οδηγίες σε ένα φυτό να παράγει χλωροφύλλη είναι γραμμένο σε επίπεδο γονιδίου. Περισσότερα από εκατό γονίδια είναι γνωστό ότι εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία. Αλλά αυτός ο πολύπλοκος μηχανισμός μερικές φορές αποτυγχάνει - εμφανίζονται φυτά στα οποία είτε μέρος της λεπίδας των φύλλων είτε μεμονωμένα φύλλα στερούνται εντελώς χλωροφύλλης. Στη συνέχεια, τα κελιά των φύλλων μπορούν να γεμίσουν με επιπλέον χρωστικές (και το φύλλο αποκτά το κατάλληλο χρώμα) ή απλά να γίνουν κούφια, και επομένως να φαίνονται λευκά.

Φυσικά, από την άποψη της υγιούς φυσιολογίας, τέτοια φυτά πρέπει να θεωρούνται κατώτερα. Αλλά στην πρακτική ανθοκομία είναι ιδιαίτερα διακοσμητικά και καλλιεργούνται εύκολα.

Όταν ασχολείστε με τέτοια φυτά, πρέπει να λάβετε υπόψη ότι είναι πολύ πιο ιδιότροπα από τα πράσινα αντίστοιχά τους και επομένως είναι ιδιαίτερα απαιτητικά. Εξάλλου, η έλλειψη χλωροφύλλης στα φύλλα οδηγεί κυρίως σε μείωση της θρέψης των φυτών. Ως εκ τούτου, με ανεπαρκή φωτισμό, τα φύλλα τους χάνουν γρήγορα την προηγούμενη φωτεινότητα και την ποικιλομορφία του χρώματος, γίνονται ξεθωριασμένα και καταθλιπτικά.

Επιπλέον, οι λάτρεις τέτοιων φυτών θα πρέπει να θυμούνται ότι η περίσσεια αζώτου στο έδαφος μπορεί να οδηγήσει στην εξαφάνιση της κηλίδας στα φύλλα λόγω της συσσώρευσης χλωροφύλλης.
Και κάτι ακόμα: κατά τον πολλαπλασιασμό τέτοιων φυτών, η κληρονομιά του διαφοροποιημένου χρώματος των φύλλων είναι δυνατή μόνο σε μοσχεύματα. Τα σπορόφυτα (και μερικές φορές τα μοσχεύματα φύλλων) μετατρέπονται σε κανονικά έγχρωμα, πράσινα δείγματα.

Δύσκολα φύλλα

Τα ασυνήθιστα φύλλα ορισμένων εκπροσώπων της οικογένειας μεσεμβρυανθέμων (Aizoonaceae) και πρώτα απ 'όλα, των Lithops, αξίζουν ιδιαίτερης αναφοράς.

Στον ιστότοπο του ιστότοπου

Εβδομαδιαία δωρεάν ιστοσελίδα Digest

Κάθε εβδομάδα, για 10 χρόνια, για τους 100.000 συνδρομητές μας, μια υπέροχη επιλογή σχετικό υλικόγια λουλούδια και κήπους, καθώς και άλλες χρήσιμες πληροφορίες.

Εγγραφείτε και λάβετε!

Το φθινόπωρο είναι μια από τις πιο όμορφες εποχές του χρόνου. Η ποικιλομορφία και ο πλούτος της φύσης κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου απλώς εκπλήσσει το μυαλό, τα απλά και πολύπλοκα φύλλα είναι τόσο διαφορετικά μεταξύ τους. Η διάταξη των φύλλων κάθε φυτού είναι ιδιαίτερη (μπορεί να είναι εναλλασσόμενη ή στρογγυλή) και με αυτό μπορεί κανείς να προσδιορίσει σε ποιο είδος ανήκει. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα χαρακτηριστικά και τις λειτουργίες κάθε τύπου φύλλου.

Ορισμός στη βοτανική

Μαζί με τα άνθη, τις ρίζες, τους μίσχους και τους βλαστούς, τα φύλλα είναι τα πιο σημαντικά βλαστικά όργανα στα φυτά, τα οποία είναι επίσης υπεύθυνα για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης. Επιπλέον, εκτελούν πολλές άλλες εργασίες, όπως η συμμετοχή στις διαδικασίες αναπνοής, εξάτμισης και εκσπλαχνισμού των φυτών. Υπάρχουν τα παρακάτω απλά και σύνθετα, καθένα από αυτά έχει τα δικά του χαρακτηριστικά και βρίσκεται σε ένα συγκεκριμένο είδος φυτού.

Πολύ συχνά, οι λεπίδες των φύλλων μπερδεύονται με φύλλα, αλλά στην πραγματικότητα πρόκειται για ένα όργανο που αποτελείται από μια λεπίδα (διατρέχουν φλέβες) και ένα μίσχο, που προέρχεται από τη βάση και συνδέει τη λεπίδα του φύλλου με ραβδώσεις. Καταλαμβάνει πάντα μια πλευρική θέση στο στέλεχος, με όλα τα φύλλα τοποθετημένα πάνω του με μια συγκεκριμένη σειρά με τέτοιο τρόπο ώστε να εξασφαλίζεται η βέλτιστη πρόσβαση στις ακτίνες του ήλιου. Οι διαστάσεις του μπορεί να ποικίλουν από 2 cm έως 20 m (για τροπικούς φοίνικες).

Εξωτερική δομή και μορφές

Ένα από τα χαρακτηριστικά αυτών των οργάνων είναι το επίπεδο σχήμα τους, το οποίο εξασφαλίζει τη μέγιστη επαφή της επιφάνειας του φυτού με ατμοσφαιρικό περιβάλλονκαι τις ακτίνες του ήλιου. Τα σχήματα είναι απλά και διαφέρουν μεταξύ τους στην εμφάνιση. Τα απλά έχουν μόνο μια λεπίδα φύλλου, η οποία συνδέεται με τη βάση χρησιμοποιώντας μίσχο. Τα σύνθετα αποτελούνται από πολλές λεπίδες φύλλων που βρίσκονται σε έναν μίσχο. Θυμηθείτε πώς μοιάζει η πιο παχιά φλέβα στη μέση, στην οποία είναι προσαρτημένες δύο ή τρεις ράβδοι σε κάθε πλευρά. Ένα τέτοιο σύνθετο ονομάζεται αντίθετο, επειδή οι λεπίδες των φύλλων βρίσκονται συμμετρικά μεταξύ τους.

Τα κύρια συστατικά είναι οι πλάκες και οι φλέβες που διατρέχουν την επιφάνειά τους, καθώς και ο μίσχος, οι μίσχοι (αν και δεν τους έχουν όλα τα φυτά) και η βάση με την οποία συνδέεται το στοιχείο με το στέλεχος ενός δέντρου ή άλλου φυτού.

Σε αντίθεση με το σχήμα ενός απλού φύλλου, πολλές ποικιλίες μπορούν να βρεθούν σε σύνθετες, οι οποίες έχουν τις δικές τους διακριτικές ιδιότητες και χαρακτηριστικά.

Εσωτερική δομή

Η άνω επιφάνεια των λεπίδων των φύλλων καλύπτεται πάντα με δέρμα, το οποίο αποτελείται από ένα στρώμα άχρωμων κυττάρων του περιθωρίου ιστού - της επιδερμίδας. Οι κύριες λειτουργίες του δέρματος είναι η προστασία από εξωτερικές μηχανικές βλάβες και η μεταφορά θερμότητας. Λόγω του γεγονότος ότι τα κύτταρά του είναι διαφανή, το φως του ήλιου περνά μέσα από αυτό ανεμπόδιστα.

Η κάτω επιφάνεια αποτελείται επίσης από αυτά τα διαφανή κελιά, σφιχτά γειτονικά μεταξύ τους. Ωστόσο, ανάμεσά τους υπάρχουν μικρά ζευγαρωμένα πράσινα κελιά, μεταξύ των οποίων υπάρχει ένα κενό. Αυτό το τμήμα ονομάζεται στομία. Ανοίγοντας και επανασυνδέοντας, τα πράσινα κελιά ανοίγουν και κλείνουν την είσοδο της στομίας. Κατά τη διάρκεια αυτών των κινήσεων, συμβαίνει εξάτμιση υγρασίας και ανταλλαγή αερίων. Είναι γνωστό ότι στην επιφάνεια μιας λεπίδας φύλλου υπάρχουν από 90 έως 300 στομία ανά 1 mm 2.

Ενδιαφέρον γεγονός: Τα πράσινα κελιά βρίσκονται σχεδόν πάντα στο πλάι του φύλλου όπου γίνεται η μέγιστη ανταλλαγή αέρα. Έτσι, για παράδειγμα, στα φυτά που επιπλέουν στο νερό, στις κάψουλες αυγών ή στα νούφαρα, τα στομάχια βρίσκονται στην εξωτερική πλευρά που βλέπει προς τον αέρα.

ποικιλίες

Οι επιστήμονες διακρίνουν δύο κύριους τύπους φύλλων: ένα απλό φύλλο και ένα σύνθετο φύλλο. Η δομή καθενός από αυτά έχει τα δικά του χαρακτηριστικά. Ανάλογα με την εμφάνιση, τον αριθμό των πλακών και το σχήμα των άκρων τους, τα σύνθετα φύλλα μπορούν επίσης να χωριστούν σε διάφορους τύπους. Έτσι, εδώ είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι, εάν επιλεγούν από εξωτερικά χαρακτηριστικά:

• σε σχήμα ανεμιστήρα (το σχήμα μοιάζει με ημικύκλιο).
• σε σχήμα δόρατος (αιχμηρά, μερικές φορές υπάρχουν αγκάθια στην επιφάνεια).
• λογχοειδή (μάλλον φαρδιά, με στενές άκρες).
• οβάλ (ωοειδές σχήμα, το οποίο ακονίζει ελαφρώς πιο κοντά στη βάση).
• παλάμης και λοβούς (μπορεί μερικές φορές να συγχέονται, καθώς και οι δύο έχουν πολλούς λοβούς).
• παλάμης (οι πλάκες αποκλίνουν από τον μίσχο, εμφάνισημοιάζει με τα δάχτυλα).
• βελονοειδές (λεπτό και αρκετά κοφτερό).

Αυτή η λίστα μπορεί να συνεχιστεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά το περίπλοκο σχήμα του φύλλου έχει πολλούς περισσότερους τύπους, ανάλογα με το σχήμα των άκρων, καθώς και τη θέση των ίδιων των λεπίδων των φύλλων.

Τύποι σύνθετων φυτών

Από τις άκρες των πλακών μπορείτε συχνά να προσδιορίσετε σε ποιο είδος ανήκει ένα συγκεκριμένο φυτό. Οι ακόλουθες μορφές είναι πιο κοινές στη φύση:

• με ολόκληρα άκρα - έχουν λείες άκρες χωρίς καθόλου δόντια.
• οδοντωτά - όπως υποδηλώνει το όνομα, τέτοια φύλλα έχουν δόντια κατά μήκος των άκρων.
• με λεπτά δόντια - μοιάζουν με ένα πριόνι, το οποίο έχει πολύ αιχμηρούς και μικρούς κοπτήρες.
• κυματιστές - έχουν κυματιστές τομές που δεν έχουν αυστηρή σειρά ή τυπικό σχήμα.

Χαρακτηριστικά κάθε τύπου

Αξίζει να μιλήσουμε λεπτομερέστερα για τα διακριτικά χαρακτηριστικά των απλών και σύνθετων φύλλων, καθώς αυτό μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό του είδους του φυτού και σε ποιο είδος ανήκει. Έτσι, ένα από τα πιο αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά κάθε τύπου είναι ο αριθμός των πιάτων. Εάν υπάρχουν τρία στοιχεία, τότε έχουμε τρίφυλλα φύλλα. Αν πέντε είναι παλαμικά και αν είναι περισσότερα, τότε ονομάζονται πτερωτή διαίρεση. Σε κάθε πιάτο μπορείτε να παρατηρήσετε ένα ειδικό σύστημα αερισμού, χάρη στο οποίο τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται στους εσωτερικούς ιστούς. Σε απλές και σύνθετες ποικιλίες διαφέρουν ως προς το σχήμα και τη δομή. Εδώ είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι διευθέτησης φλεβών:

• τοξοειδές (όταν η φλέβα μοιάζει με το σχήμα μιας μενόρα - ένα από τα σύμβολα του Ιουδαϊσμού).
• εγκάρσιος;
• γεωγραφικού μήκους;
• παλαμοειδής;
• παράλληλο;
• πλέγμα;
• φτερωτός.

Αλλο εγγύηση- έτσι είναι τακτοποιημένα τα φύλλα στο στέλεχος. Απλό και σύνθετο - όλα, χωρίς εξαίρεση, συνδέονται με τους μίσχους των φυτών με δύο τρόπους:

• χρησιμοποιώντας μοσχεύματα, οπότε το φυτό ταξινομείται ως μίσχο.
• χωρίς κόψιμο, όταν η βάση μεγαλώσει και καλύπτει το στέλεχος, τότε έχουμε άμισχο φυτό.

Φύλλα φυτών: απλά και σύνθετα

Εάν ταξινομήσουμε τα φυτά σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά των φύλλων, μπορούμε να σημειώσουμε τα ακόλουθα γεγονότα. Τα απλά είναι συνήθως κοινά σε όλους ποώδη φυτά, συμπεριλαμβανομένων θάμνων και δέντρων. Τα σύνθετα βρίσκονται τόσο σε θάμνους όσο και σε δέντρα, ωστόσο, σε αντίθεση με τα απλά, κατά την πτώση των φύλλων δεν πέφτουν ταυτόχρονα, αλλά σε μέρη: πρώτα οι ίδιες οι λεπίδες και μετά τα μοσχεύματα.

Ας δούμε τα ονόματα των απλών και πολύπλοκων φύλλων στα φυτά χρησιμοποιώντας παραδείγματα. Τα περισσότερα δέντρα που αναπτύσσονται στη Ρωσία έχουν φύλλα απλή θέα. Ασπέν, σημύδα και λεύκα έχουν διαφορετικά σχήματα: λογχοειδής, στρογγυλεμένη με οδοντωτές άκρες και δόρατος, αντίστοιχα. Με την έναρξη του φθινοπωρινού κρύου, τα φύλλα του καθενός από αυτά πέφτουν εντελώς. Βρίσκονται και σε τέτοια Οπωροφόρα δέντρα, όπως μήλο, αχλάδι και κεράσι. Οι καλλιέργειες όπως η βρώμη και το καλαμπόκι έχουν επίσης απλά φύλλα.

Σύνθετες μορφές υπάρχουν σε ψυχανθή φυτά, όπως τα πτερωτή σύνθετα φύλλα του αρακά. Τα ακόλουθα δέντρα έχουν φύλλα παλάμης: σφενδάμι, καστανιά, λούπινο κ.λπ. Θυμηθείτε το τριφύλλι λιβαδιού, το σχήμα του ονομάζεται τρίφυλλο με βλεφαρίδες άκρες.

Ποιες λειτουργίες επιτελούν τα φύλλα;

Απλό και σύνθετα σχήματατων οργάνων αυτών οφείλονται σε μεγάλο βαθμό κλιματικές συνθήκες. Στις ζεστές χώρες, τα δέντρα έχουν μεγάλα φύλλα, τα οποία χρησιμεύουν ως ένα είδος προστατευτικού φράχτη από τις ακτίνες του ήλιου.

Ωστόσο, η κύρια αναντικατάστατη λειτουργία είναι η συμμετοχή στη φωτοσύνθεση. Όπως γνωρίζετε, μέσω αυτής της διαδικασίας τα δέντρα μπορούν να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα σε οξυγόνο απορροφώντας την ηλιακή ενέργεια.

Η δεύτερη πιο σημαντική διαδικασία είναι η κυτταρική αναπνοή. Με τη βοήθεια των μιτοχονδρίων, τα φύλλα προσλαμβάνουν οξυγόνο και μέσω των στομάτων εκπνέουν διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται κατά τη φωτοσύνθεση. Δεδομένου ότι η φωτοσύνθεση πραγματοποιείται μόνο στο φως, το διοξείδιο του άνθρακα αποθηκεύεται τη νύχτα με τη μορφή οργανικών οξέων.

Η διαπνοή είναι η εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια των φύλλων. Χάρη σε αυτό, ρυθμίζεται η συνολική θερμοκρασία και υγρασία του φυτού. Η ένταση της εξάτμισης εξαρτάται από το μέγεθος και το πάχος των πλακών και από την ταχύτητα του ανέμου μέσα ορισμένη στιγμήχρόνος.

Προσαρμογή και τροποποίηση

Πολλά φύλλα - απλά και σύνθετα - έχουν την ικανότητα να προσαρμόζονται στις περιβαλλοντικές συνθήκες. Στη διαδικασία της εξέλιξης απέκτησαν την ικανότητα να αλλάζουν. Εδώ είναι τα πιο εκπληκτικά από αυτά:

• την ικανότητα παραγωγής κεριού που βρίσκεται στην επιφάνεια και αποτρέπει την υπερβολική εξάτμιση των σταγονιδίων νερού.
• σχηματίζουν δεξαμενές για νερό κατά τη διάρκεια των βροχών, αυτό συμβαίνει λόγω της σύντηξης των άκρων με τέτοιο τρόπο ώστε να σχηματίζεται ένα δοχείο που μοιάζει με σάκο (τέτοιες μορφές μπορούν να βρεθούν σε πολλά τροπικά αμπέλια).
• η ικανότητα αλλαγής της επιφάνειας των πλακών, τα τραχιά φύλλα αποτρέπουν τις επιπτώσεις των ισχυρών ανέμων, προστατεύοντας έτσι τα φυτά από ζημιές.

Πολλά γεγονότα που σχετίζονται με τη δραστηριότητα της ζωής αυτών των αναντικατάστατων φυτικών οργάνων παραμένουν ελάχιστα κατανοητά. Αυτές οι όμορφες διακοσμήσεις της ίδιας της φύσης, εκτός από τις παραπάνω λειτουργίες, εκτελούν ένα άλλο αισθητικό έργο - ευχαριστούν τους ανθρώπους με το μεγαλείο τους και την ποικιλία των φωτεινών χρωμάτων τους!

Το φύλλο είναι το πιο σημαντικό όργανο ενός φυτού· η κύρια λειτουργία του είναι η φωτοσύνθεση, δηλαδή η σύνθεση οργανικών ουσιών από ανόργανες. Ωστόσο, σύμφωνα με την εξωτερική δομή των φύλλων των φυτών ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙείναι διαφορετικά. Από το σχήμα του φύλλου μπορείτε συχνά να προσδιορίσετε σε ποιο είδος φυτού ανήκει. Η ποικιλομορφία της εξωτερικής δομής των φύλλων οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι τα φυτά είναι προσαρμοσμένα σε διαφορετικές συνθήκες διαβίωσης.

Τα φύλλα των φυτών ποικίλλουν σε μέγεθος. Τα μικρότερα φύλλα έχουν μέγεθος μικρότερο από ένα εκατοστό (ξυλοψύρα, παπάκι). Τα τεράστια φύλλα είναι χαρακτηριστικά ορισμένων τροπικά φυτά. Κάνε υδρόβιο φυτόΤα φύλλα Victoria έχουν διάμετρο μεγαλύτερη από ένα μέτρο.

Σε εξωτερική δομήτα φύλλα των περισσότερων φυτών παράγουνλεπίδα φύλλουΚαι μίσχος φύλου. Η λεπίδα του φύλλου περιέχει κυρίως φωτοσυνθετικό ιστό και ο μίσχος χρησιμεύει για τη σύνδεση της λεπίδας του φύλλου με το στέλεχος. Ωστόσο, ορισμένα είδη φυτών έχουν φύλλα χωρίς μίσχους. Φύλλα με μίσχουςχαρακτηριστικό των περισσότερων δέντρων (σφενδάμι, φλαμουριά, σημύδα κ.λπ.). Φύλλα χωρίς μίσχουςχαρακτηριστικό της αλόης, του σιταριού, του καλαμποκιού κ.λπ.

Στο εξωτερική επιθεώρησητο φύλλο πάνω του δείχνει ξεκάθαρα το λεγόμενο φλέβες. Φαίνονται καλύτερα στην κάτω πλευρά του φύλλου. Οι φλέβες σχηματίζονται από αγώγιμες δέσμες και μηχανικές ίνες. Το νερό και τα μέταλλα κινούνται από τις ρίζες κατά μήκος του αγώγιμου ιστού και μέσα αντιθετη πλευρα, από φύλλα, οργανική ουσία. Ο μηχανικός ιστός δίνει στα φύλλα δύναμη και ακαμψία.

Στο παράλληλη εξάτμισηΟι φλέβες στη λεπίδα του φύλλου είναι παράλληλες μεταξύ τους και μοιάζουν με ευθείες γραμμές.

Στο αερισμός τόξουη διάταξη των φλεβών είναι παρόμοια με την παράλληλη, αλλά όσο πιο μακριά από τον κεντρικό άξονα της λεπίδας του φύλλου, τόσο περισσότερο η φλέβα έχει το σχήμα τόξου και όχι ευθείας γραμμής.

Ο παράλληλος και τοξωτός αερισμός είναι χαρακτηριστικός πολλών μονοκοτυλήδων. Τόσα πολλά δημητριακά (σιτάρι, σίκαλη) και κρεμμύδια έχουν παράλληλες φλέβες και το κρίνο της κοιλάδας έχει φλέβα τόξου.

Στο δικτυωτός αερισμόςΟι φλέβες στο φύλλο σχηματίζουν ένα διακλαδισμένο δίκτυο. Αυτή η φλέβα είναι χαρακτηριστική πολλών δικοτυλήδονων φυτών.

Υπάρχουν και άλλοι τύποι εξάτμισης φύλλων.

Απλά και σύνθετα φύλλα

Ανάλογα με τον αριθμό των λεπίδων των φύλλων σε έναν μίσχο, τα φύλλα χωρίζονται σε απλά και σύνθετα.

U απλά φύλλα Μόνο μια λεπίδα φύλλου αναπτύσσεται σε έναν μίσχο (σημύδα, λεύκη, δρυς).

U σύνθετα φύλλαΠολλές ή πολλές λεπίδες φύλλων αναπτύσσονται από έναν κοινό μίσχο. Επιπλέον, κάθε τέτοιο φύλλο έχει το δικό του μικρό μίσχο, που το συνδέει με τον κοινό μίσχο. Παραδείγματα φυτών με σύνθετα φύλλα είναι η σορβιά, η ακακία και η φράουλα.

Διάταξη φύλλων

Το στέλεχος του φυτού έχει κόμβους και μεσογονάτους. Τα φύλλα αναπτύσσονται από τους κόμβους και τα μεσογονάτια είναι τα τμήματα του στελέχους μεταξύ των κόμβων. Η διάταξη των φύλλων στο στέλεχος μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του φυτού.

Εάν τα φύλλα είναι τοποθετημένα ένα-ένα στους κόμβους, ενώ όλα τα φύλλα μαζί δίνουν την εμφάνιση μιας διάταξης σαν σε μια σπείρα κατά μήκος του στελέχους, τότε μιλάμε για επόμενη διάταξη των φύλλων. Αυτή η διάταξη είναι χαρακτηριστική για τον ηλίανθο, τη σημύδα και τα τριαντάφυλλα.

Στο αντίθετη διάταξηΤα φύλλα μεγαλώνουν δύο σε κάθε κόμβο, το ένα απέναντι από το άλλο. Αντίθετη διάταξη βρίσκεται σε σφενδάμι, τσουκνίδα κ.λπ.

Εάν σε κάθε κόμβο μεγαλώνουν περισσότερα από δύο φύλλα, τότε μιλούν για διάταξη στροβιλισμένων φύλλων. Είναι χαρακτηριστικό, για παράδειγμα, για το elodea.

Υπάρχει επίσης διάταξη ροζέτας των φύλλωνόταν δεν υπάρχουν σχεδόν μεσογονάτια και όλα τα φύλλα μεγαλώνουν σαν από ένα μέρος σε έναν κύκλο.

Ένα φύλλο είναι ένα βλαστικό όργανο των φυτών και είναι μέρος ενός βλαστού. Οι λειτουργίες του φύλλου είναι η φωτοσύνθεση, η εξάτμιση του νερού (διαπνοή) και η ανταλλαγή αερίων. Εκτός από αυτές τις βασικές λειτουργίες, ως αποτέλεσμα ιδιοπροσαρμογών σε διαφορετικές συνθήκεςη ύπαρξη αφήνει, αλλάζοντας, μπορεί να εξυπηρετήσει τους παρακάτω σκοπούς.

• Συσσώρευση θρεπτικών συστατικών (κρεμμύδια, λάχανο), νερό (αλόη).
• προστασία από το να καταναλωθούν από ζώα (κάκτοι και αγκάθια barberry)·
• αγενής πολλαπλασιασμός (μπιγκόνια, βιολετί).
• αλίευση και πέψη εντόμων (ήλιος, μυγοπαγίδα Αφροδίτης).
• κίνηση και ενίσχυση αδύναμων στελεχών (μπιζέλια, βίκος).
• αφαίρεση μεταβολικών προϊόντων κατά την πτώση των φύλλων (σε δέντρα και θάμνους).

Γενικά χαρακτηριστικά του φύλλου του φυτού

Τα φύλλα των περισσότερων φυτών είναι πράσινα, τις περισσότερες φορές επίπεδα, συνήθως αμφοτερόπλευρα συμμετρικά. Τα μεγέθη κυμαίνονται από λίγα χιλιοστά (πάπια) έως 10-15 m (φοίνικες).

Το φύλλο σχηματίζεται από τα κύτταρα του εκπαιδευτικού ιστού του κώνου ανάπτυξης του στελέχους. Το leaf primordium διαφοροποιείται σε:

• Λεπίδα φύλλου;
• ο μίσχος με τον οποίο το φύλλο συνδέεται με το στέλεχος·
• ορίζει.

Ορισμένα φυτά δεν έχουν μίσχους· τέτοια φύλλα, σε αντίθεση με τα μίσχολα, ονομάζονται καθιστικός. Δεν έχουν όλα τα φυτά δεσμίδες. Είναι ζευγαρωμένα εξαρτήματα διαφόρων μεγεθών στη βάση του μίσχου του φύλλου. Το σχήμα τους είναι ποικίλο (μεμβράνες, λέπια, μικρά φύλλα, αγκάθια), η λειτουργία τους είναι προστατευτική.

Απλά και σύνθετα φύλλαδιακρίνεται από τον αριθμό των λεπίδων των φύλλων. Ένα απλό φύλλο έχει μια λεπίδα και πέφτει εντελώς. Το σύνθετο έχει πολλές πλάκες στον μίσχο του. Συνδέονται στον κύριο μίσχο με τους μικρούς τους μίσχους και ονομάζονται φυλλαράκια. Όταν ένα σύνθετο φύλλο πεθαίνει, πρώτα πέφτουν τα φυλλαράκια και μετά ο κύριος μίσχος.

Τα πτερύγια των φύλλων ποικίλλουν σε σχήμα: γραμμικά (δημητριακά), ωοειδή (ακακία), λογχοειδή (ιτιά), ωοειδή (αχλάδι), σχήμα βέλους (κεφαλή βέλους) κ.λπ.

Οι λεπίδες των φύλλων τρυπούνται σε διαφορετικές κατευθύνσεις από φλέβες, οι οποίες είναι αγγειο-ινώδεις δέσμες και δίνουν δύναμη στο φύλλο. Τα φύλλα των δικοτυλήδονων φυτών έχουν τις περισσότερες φορές δικτυωτή ή πτερωτή φλέβα, ενώ τα φύλλα των μονοκοτυλήδονων έχουν παράλληλη ή τοξοειδή φλέβα.

Οι άκρες της λεπίδας του φύλλου μπορεί να είναι συμπαγείς· ένα τέτοιο φύλλο ονομάζεται ολόκληρο (λιλά) ή με εγκοπές. Ανάλογα με το σχήμα της εγκοπής, κατά μήκος της άκρης της λεπίδας του φύλλου, τα φύλλα διακρίνονται σε οδοντωτές, οδοντωτές, οδοντωτές κ.λπ. Στα οδοντωτά φύλλα τα δόντια έχουν περισσότερο ή λιγότερο ίσες πλευρές(οξιά, φουντουκιά), οι οδοντωτές έχουν τη μια πλευρά του δοντιού πιο μακριά από την άλλη (αχλάδι), οι κρενάτες έχουν κοφτερές εγκοπές και αμβλύ εξογκώματα (φασκόμηλο, βούδρα). Όλα αυτά τα φύλλα ονομάζονται ολόκληρα, αφού οι αυλακώσεις τους είναι ρηχές και δεν φτάνουν το πλάτος της λεπίδας.

Με την παρουσία βαθύτερων αυλακώσεων, τα φύλλα λοβώνονται όταν το βάθος της αυλάκωσης είναι ίσο με το μισό του πλάτους της λεπίδας (δρυς), ξεχωριστά - περισσότερο από το μισό (παπαρούνα). Στα τεμαχισμένα φύλλα, οι εγκοπές φτάνουν στη μέση ή στη βάση του φύλλου (κολλιτσίδα).

ΣΕ βέλτιστες συνθήκεςΗ ανάπτυξη των κάτω και άνω φύλλων των βλαστών δεν είναι η ίδια. Υπάρχουν φύλλα κάτω, μεσαία και πάνω. Αυτή η διαφοροποίηση προσδιορίζεται στο νεφρό.

Τα κατώτερα, ή πρώτα, φύλλα του βλαστού είναι τα λέπια του μπουμπουκιού, τα εξωτερικά ξερά λέπια των βολβών και τα φύλλα κοτυληδόνας. Τα κάτω φύλλα συνήθως πέφτουν καθώς αναπτύσσεται ο βλαστός. Τα φύλλα των βασικών ροζέτες ανήκουν επίσης στις ρίζες του χόρτου. Τα μεσαία, ή στελέχη, φύλλα είναι χαρακτηριστικά φυτών όλων των ειδών. Τα πάνω φύλλα έχουν συνήθως μικρότερα μεγέθη, βρίσκονται κοντά σε άνθη ή ταξιανθίες, είναι βαμμένα σε διάφορα χρώματα ή είναι άχρωμα (καλύπτουν φύλλα λουλουδιών, ταξιανθίες, βράκτια).

Τύποι διάταξης φύλλων

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι διάταξης φύλλων:

• Κανονικό ή σπειροειδές.
• απεναντι απο;
• σπειροειδής.

Στην επόμενη διάταξη, μεμονωμένα φύλλα συνδέονται με τους κόμβους στελέχους σε μια σπείρα (μηλιά, ficus). Σε αντίθετη περίπτωση, δύο φύλλα σε έναν κόμβο βρίσκονται το ένα απέναντι από το άλλο (πασχαλιά, σφενδάμι). Στρογγυλή διάταξη φύλλων - τρία ή περισσότερα φύλλα σε έναν κόμβο τυλίγουν το στέλεχος σε ένα δακτύλιο (ελοδέα, πικροδάφνη).

Οποιαδήποτε διάταξη φύλλων επιτρέπει στα φυτά να συλλάβουν τη μέγιστη ποσότητα φωτός, καθώς τα φύλλα σχηματίζουν ένα μωσαϊκό φύλλων και δεν σκιάζονται το ένα το άλλο.

Κυτταρική δομή του φύλλου

Το φύλλο, όπως όλα τα άλλα φυτικά όργανα, έχει κυτταρική δομή. Η άνω και κάτω επιφάνεια της λεπίδας του φύλλου καλύπτονται με δέρμα. Τα ζωντανά άχρωμα κύτταρα του δέρματος περιέχουν κυτταρόπλασμα και πυρήνα και βρίσκονται σε ένα συνεχές στρώμα. Το εξωτερικό τους κέλυφος είναι πυκνό.

Τα στομάχια είναι τα αναπνευστικά όργανα του φυτού

Το δέρμα περιέχει στομία - σχισμές που σχηματίζονται από δύο προστατευτικά ή στοματικά κύτταρα. Τα προστατευτικά κύτταρα έχουν σχήμα ημισελήνου και περιέχουν κυτταρόπλασμα, πυρήνα, χλωροπλάστες και ένα κεντρικό κενοτόπιο. Οι μεμβράνες αυτών των κυττάρων παχύνονται άνισα: η εσωτερική, που βλέπει στο κενό, είναι παχύτερη από την αντίθετη.

Μια αλλαγή στην ώθηση των προστατευτικών κυττάρων αλλάζει το σχήμα τους, λόγω της οποίας η στοματική σχισμή είναι ανοιχτή, στενεμένη ή τελείως κλειστή, ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Έτσι, κατά τη διάρκεια της ημέρας τα στομία είναι ανοιχτά, αλλά τη νύχτα και με ζεστό, ξηρό καιρό είναι κλειστά. Ο ρόλος των στομάτων είναι να ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού από το φυτό και την ανταλλαγή αερίων με το περιβάλλον.

Τα στομάχια βρίσκονται συνήθως στην κάτω επιφάνεια του φύλλου, αλλά μπορούν επίσης να βρίσκονται και στην επάνω επιφάνεια· μερικές φορές κατανέμονται λίγο πολύ ομοιόμορφα και στις δύο πλευρές (καλαμπόκι). Στα υδρόβια πλωτά φυτά, τα στομάχια βρίσκονται μόνο στην πάνω πλευρά του φύλλου. Ο αριθμός των στομάτων ανά μονάδα επιφάνειας φύλλων εξαρτάται από τον τύπο του φυτού και τις συνθήκες ανάπτυξης. Κατά μέσο όρο υπάρχουν 100-300 από αυτά ανά επιφάνεια 1 mm2, αλλά μπορεί να είναι πολύ περισσότερα.

Πολτός φύλλων (μεσόφιλος)

Μεταξύ του άνω και του κάτω φλοιού της λεπίδας του φύλλου βρίσκεται ο πολτός των φύλλων (μεσόφιλος). Κάτω από πάνω στρώμαυπάρχουν ένα ή περισσότερα στρώματα από μεγάλα ορθογώνια κύτταρα που έχουν πολυάριθμους χλωροπλάστες. Αυτό είναι ένα κολονοειδές, ή παλίσμα, παρέγχυμα - ο κύριος ιστός αφομοίωσης στον οποίο λαμβάνουν χώρα οι διαδικασίες φωτοσύνθεσης.

Κάτω από το παρέγχυμα του παλαιοφόρου υπάρχουν πολλά στρώματα κυττάρων ακανόνιστο σχήμαμε μεγάλους μεσοκυττάριους χώρους. Αυτά τα στρώματα κυττάρων σχηματίζουν σπογγώδες, ή χαλαρό, παρέγχυμα. Τα σπογγώδη κύτταρα παρεγχύματος περιέχουν λιγότερους χλωροπλάστες. Εκτελούν τις λειτουργίες της διαπνοής, της ανταλλαγής αερίων και της αποθήκευσης θρεπτικών ουσιών.

Ο πολτός του φύλλου διαπερνάται από ένα πυκνό δίκτυο φλεβών, αγγειακών-ινωδών δεσμών, που τροφοδοτούν το φύλλο με νερό και ουσίες διαλυμένες σε αυτό, καθώς και απομακρύνουν τα αφομοιωτικά από το φύλλο. Επιπλέον, οι φλέβες εκτελούν μηχανικό ρόλο. Καθώς οι φλέβες απομακρύνονται από τη βάση του φύλλου και πλησιάζουν προς την κορυφή, γίνονται πιο λεπτές λόγω της διακλάδωσης και της σταδιακής απώλειας μηχανικών στοιχείων, μετά σωλήνων κόσκινου και τέλος τραχειών. Τα μικρότερα κλαδιά στην ίδια την άκρη του φύλλου αποτελούνται συνήθως μόνο από τραχείδες.

Διάγραμμα της δομής ενός φύλλου φυτού

Η μικροσκοπική δομή της λεπίδας των φύλλων αλλάζει σημαντικά ακόμη και μέσα στην ίδια συστηματική ομάδα φυτών, ανάλογα με διαφορετικές συνθήκεςΗ ανάπτυξη εξαρτάται κυρίως από τις συνθήκες φωτισμού και παροχής νερού. Τα φυτά σε σκιασμένες περιοχές συχνά στερούνται παρεγχύματος παλίνθου. Τα κύτταρα του αφομοιώσιμου ιστού έχουν μεγαλύτερες παλάσσες· η συγκέντρωση χλωροφύλλης σε αυτά είναι υψηλότερη από ό,τι στα φυτά που αγαπούν το φως.

Φωτοσύνθεση

Στους χλωροπλάστες των κυττάρων του πολφού (ιδιαίτερα του κολονοειδούς παρεγχύματος), η διαδικασία της φωτοσύνθεσης λαμβάνει χώρα στο φως. Η ουσία του έγκειται στο γεγονός ότι τα πράσινα φυτά απορροφούν την ηλιακή ενέργεια και δημιουργούν πολύπλοκες οργανικές ουσίες από το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό. Αυτό απελευθερώνει ελεύθερο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα.

Οι οργανικές ουσίες που δημιουργούνται από τα πράσινα φυτά αποτελούν τροφή όχι μόνο για τα ίδια τα φυτά, αλλά και για τα ζώα και τον άνθρωπο. Έτσι, η ζωή στη γη εξαρτάται από τα πράσινα φυτά.

Όλο το οξυγόνο που περιέχεται στην ατμόσφαιρα είναι φωτοσυνθετικής προέλευσης, συσσωρεύεται λόγω της ζωτικής δραστηριότητας των πράσινων φυτών και η ποσοτική του περιεκτικότητα διατηρείται σταθερή λόγω της φωτοσύνθεσης (περίπου 21%).

Χρησιμοποιώντας διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, τα πράσινα φυτά καθαρίζουν έτσι τον αέρα.

Εξάτμιση νερού από τα φύλλα (διαπνοή)

Εκτός από τη φωτοσύνθεση και την ανταλλαγή αερίων, η διαδικασία της διαπνοής συμβαίνει στα φύλλα - η εξάτμιση του νερού από τα φύλλα. Ο κύριος ρόλος στην εξάτμιση διαδραματίζεται από τα στομία· ολόκληρη η επιφάνεια του φύλλου συμμετέχει εν μέρει σε αυτή τη διαδικασία. Από αυτή την άποψη, γίνεται διάκριση μεταξύ της στοματικής διαπνοής και της επιδερμιδικής διαπνοής - μέσω της επιφάνειας της επιδερμίδας που καλύπτει την επιδερμίδα του φύλλου. Η επιδερμιδική διαπνοή είναι σημαντικά μικρότερη από τη στοματική διαπνοή: στα γέρικα φύλλα είναι το 5-10% της συνολικής διαπνοής, αλλά σε νεαρά φύλλα με λεπτή επιδερμίδα μπορεί να φτάσει το 40-70%.

Δεδομένου ότι η διαπνοή συμβαίνει κυρίως μέσω των στομάτων, όπου το διοξείδιο του άνθρακα διεισδύει επίσης για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, υπάρχει σχέση μεταξύ της εξάτμισης του νερού και της συσσώρευσης ξηρής ουσίας στο φυτό. Η ποσότητα νερού που εξατμίζεται από ένα φυτό για την κατασκευή 1 g ξηρής ουσίας ονομάζεται συντελεστής διαπνοής. Η τιμή του κυμαίνεται από 30 έως 1000 και εξαρτάται από τις συνθήκες ανάπτυξης, το είδος και την ποικιλία των φυτών.

Για να χτίσει το σώμα του, το φυτό χρησιμοποιεί κατά μέσο όρο το 0,2% του νερού που διέρχεται, το υπόλοιπο δαπανάται για τη θερμορύθμιση και τη μεταφορά ορυκτών.

Η διαπνοή δημιουργεί μια δύναμη αναρρόφησης στα κύτταρα των φύλλων και της ρίζας, διατηρώντας έτσι τη συνεχή κίνηση του νερού σε όλο το φυτό. Από αυτή την άποψη, τα φύλλα ονομάζονται ανώτερη αντλία νερού, σε αντίθεση με το ριζικό σύστημα - την κάτω αντλία νερού, η οποία αντλεί νερό στο φυτό.

Η εξάτμιση προστατεύει τα φύλλα από την υπερθέρμανση, η οποία έχει μεγάλης σημασίαςγια όλες τις διαδικασίες της ζωής των φυτών, ιδιαίτερα τη φωτοσύνθεση.

Τα φυτά σε ξηρούς χώρους αλλά και σε ξηρό καιρό εξατμίζονται περισσότερο νερόπαρά σε συνθήκες υψηλή υγρασία. Εκτός από τα στομία, η εξάτμιση του νερού ρυθμίζεται από προστατευτικούς σχηματισμούς στο δέρμα των φύλλων. Αυτοί οι σχηματισμοί είναι: επιδερμίδα, κηρώδης επίστρωση, εφηβεία από διάφορες τρίχες κ.λπ. Στα χυμώδη φυτά, το φύλλο μετατρέπεται σε αγκάθια (κάκτοι), και οι λειτουργίες του εκτελούνται από το στέλεχος. Τα φυτά σε υγρούς βιότοπους έχουν μεγάλες λεπίδες φύλλων και κανένα προστατευτικό σχηματισμό στο δέρμα.

Η διαπνοή είναι ο μηχανισμός με τον οποίο εξατμίζεται το νερό από τα φύλλα των φυτών.

Όταν η εξάτμιση είναι δύσκολη στα φυτά, εκσπλαχνισμός- απελευθέρωση νερού μέσω των στομάτων σε σταγόνα-υγρή κατάσταση. Αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται συνήθως στη φύση το πρωί, όταν ο αέρας πλησιάζει στον κορεσμό με υδρατμούς ή πριν από τη βροχή. Σε εργαστηριακές συνθήκες, η εκσπλαχνία μπορεί να παρατηρηθεί καλύπτοντας νεαρά δενδρύλλια σιταριού με γυάλινα καλύμματα. Διά μέσου βραχυπρόθεσμαΣταγονίδια υγρού εμφανίζονται στις άκρες των φύλλων τους.

Σύστημα απέκκρισης - πτώση φύλλων (πτώση φύλλων)

Μια βιολογική προσαρμογή των φυτών για να προστατευθούν από την εξάτμιση είναι η πτώση των φύλλων - η μαζική πτώση των φύλλων κατά την κρύα ή τη ζεστή περίοδο. Στις εύκρατες ζώνες, τα δέντρα ρίχνουν τα φύλλα τους κατά τη διάρκεια του χειμώνα, όταν οι ρίζες δεν μπορούν να αντλήσουν νερό από το παγωμένο έδαφος και ο παγετός στεγνώνει το φυτό. Στις τροπικές περιοχές, η πτώση των φύλλων συμβαίνει κατά την ξηρή περίοδο.

Η προετοιμασία για την αποβολή φύλλων ξεκινά όταν η ένταση των διαδικασιών ζωής εξασθενεί στα τέλη του καλοκαιριού - αρχές φθινοπώρου. Πρώτα από όλα, η χλωροφύλλη καταστρέφεται· άλλες χρωστικές (καροτίνη και ξανθοφύλλη) διαρκούν περισσότερο και δίνουν στα φύλλα ένα φθινοπωρινό χρώμα. Στη συνέχεια, στη βάση του μίσχου του φύλλου, τα κύτταρα του παρεγχύματος αρχίζουν να διαιρούνται και να σχηματίζουν ένα διαχωριστικό στρώμα. Μετά από αυτό, το φύλλο κόβεται και ένα σημάδι παραμένει στο στέλεχος - μια ουλή από φύλλο. Μέχρι να πέφτουν τα φύλλα, τα φύλλα γερνούν, συσσωρεύονται σε αυτά περιττά μεταβολικά προϊόντα, τα οποία απομακρύνονται από το φυτό μαζί με τα πεσμένα φύλλα.

Όλα τα φυτά (συνήθως δέντρα και θάμνοι, λιγότερο συχνά βότανα) χωρίζονται σε φυλλοβόλα και αειθαλή. Στα φυλλοβόλα φυτά, τα φύλλα αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια μιας καλλιεργητικής περιόδου. Κάθε χρόνο, με την εμφάνιση δυσμενών συνθηκών, πέφτουν. Τα φύλλα των αειθαλών φυτών ζουν από 1 έως 15 χρόνια. Το ξεθώριασμα ορισμένων παλαιών φύλλων και η εμφάνιση νέων φύλλων συμβαίνει συνεχώς, το δέντρο φαίνεται να είναι αειθαλές (κωνοφόρα, εσπεριδοειδή).