Тема 6. Морфологическое и анатомическое строение листа. Метаморфозы листа

3 Цель занятий: Изучить морфологию, анатомию и метаморфозы листьев. Зарисовать строение листьев в рабочую тетрадь. Ознакомиться с внутренним строением листа однодвудольных растений.

4 Литература: Хржановский В.Г., Пономарёва С.Ф.: Практикум по курсу общей ботаники.учеб.пособие.-м.высш.школа с Хржановский В.Г.Курс общей ботаники (цитология, гистология, органография, размножение). 2-е изд.: М. Высшая школа с.. Рейва П., Эверт Р., Айкхорн С.: Современная ботаника: в 2-х томах. М.: Мир, 1990, 348с. Васильев А.Е., Воронин Н.С., Еленевский А.Г., Серебрякова Т.И.: Анатомия и морфология растений. М. «Просвещение»,1978, 478 с. Жуковский П.М.: Ботаника.- 5-е издание, перераб. и доп.изд. «Колос» М.-1982,623 с Ал.А.Фёдоров, М.Э.Кирпичников, З.Т.Артюшенко: Атлас по описательной морфологии высших растений. ЛИСТ.АНСССР, М.-Л с.302.

5 Листья по месту положения на стебле делятся на четыре типа: зеленые или срединные, низовые, верховые и цветолистики. 1 Зеленые листья Зеленые листья бывают полные и неполные. Полный лист состоит из 3-х частей: 1 Листовая пластинка 2. Черешок 3. Прилистники

6 А - Лист простой, Б - Лист сложный 1. листовая пластинка, 2. черешок, 3. прилистники

7 Листовая пластинка несет 3 функции: 1. Ассимиляции питания (усвоение углекислого газа) 2. Диссимиляции дыхания Транспирации испарения

8 Черешок несет две функции: 1.Черешок поддерживает пластинку и выносит ее ближе к свету. 2.Черешок благодаря своей гибкости поворачивает пластинку и предохраняет ее от повреждения во время сильного ветра, дождя и града. 3.Прилистники защищают молодой, не развернувшийся лист от неблагоприятных воздействий. (Зарисовать полный лист, указав все части на рисунке) II.Низовые листья К ним относятся редуцированные листья, превращенные в чешуйки. Они несут функцию защиты; в некоторых из них откладываются питательные вещества. К низовым листьям относятся: почечные чешуи: луковичные чешуи и чешуи на корневище. III.Верхушечные располагаются около цветка, называются прицветниками и защищают распустившийся цветок от неблагоприятных внешних условий. Например, прицветники у хлопчатника. IV.Цветолистики это видоизмененные листочки, составляющие части цветка. К цветолистикам относятся чашелистики, венцелистики лепестки, пыльцелистики тычинки, плодолистики пестики. Формы зеленых листьев. По числу листовых пластинок, сидящих на черешке, зеленые листья разделяются на простые и сложные. Простым называется лист, на черешке которого сидит одна листовая пластинка. Во время листопада пластинка ростового листа опадает вместе с черешком. Сложным называется лист, на черешке которого располагается несколько листовых пластинок, каждая пластинка имеет свой маленький черешок с помощью которого она прикрепляется к общему черешку. Во время листопада сначала опадают пластинки с маленькими черешками, а потом общий черешок.

9 Простые листья

10 Пластинка простых листьев различается по нескольким признакам: 1. Форма или очертание пластинки. Формой или очертанием пластинки называется линия, соединяющая все выступающие части листа. По форме пластинки бывают: 1)округлые, 2)овальные, 3) яйцевидные, 4) ланцетные, 5) линейные, 6) шиловидные и т. д. Строение края пластинки. По строению края лист может быть: цельнокрайным, пильчатым, зубчатым, городчатым.

13 Сложные листья Они разделяются на три категории: 1. Тройчатосложные на конце черешка сидит 3 листовых пластинки, каждая на своем черешке (у клевера, клубники) 2.Пальчатосложные на конце черешка расположено 4 и более пластинок (у каштана, конопли). 3.Перистосложные па черешке, на некотором расстоянии друг против друга сидит несколько листовых пластинок. (у акации). Перистосложные листья бывают парноперистосложными, когда черешок заканчивается 2-мя пластинками (у гледичии, арахиса) и непарноперистосложными, когда черешок заканчивается одной пластинкой (у акации). (Зарисовать, надписать все три категории листьев).

14 У цельного листа пластинка совсем не рассечена.

15 По рассеченности пластинки, листья бывают цельные, лопастные: рассеченные, раздельные. лопастного листа вырезы по краям пластинки доходят до одной четверти ее ширины (у дуба). У рассеченного вырезы доходят до половины листовой пластинки (у инжира).

17 П. По жилкованию или нервации. Жилкование может быть: параллельнонервным, дугонервным, перистонервным, сетчатонервным и пальчатонервным. Ш. Строение основания. Основание может быть округлое, острое, тупое; сердцевидное, стреловидное, почковидное IV. Строение вершины: Вершина может быть округлая, острая, заостренная. V раздельного листа вырезы доходят до главной жилки (у одуванчика, моркови). Рассмотреть на таблице листья, зарисовать и описать по вышеперечисленным признакам.

18 Листорасположение Способ размещения листьев на стебле называется листорасположением. Различают три способа листорасположения: Типы листорасположения: а спиральное (очередное) персик, б супротивное (бирючина Ligustrum), в мутовчатое (олеандр, марена красильная).

19 1. Очередное или спиральное в каждом узле стебля сидит по одному листу; если провести линию, соединяющую основания всех листьев, получится спираль. 2. Супротивное в каждом узле стебля: друг против друга сидят два листа. 3. Мутовчатое в каждом узле стебля сидит не меньше трех листьев. Листорасположение выражается дробью ( 1 / 2, 2 / 3 5, / 7, и т. д.), у которой числитель указывает число оборотов спирали, а знаменатель количестве листьев, заключенных в этих оборотах спирали.

20 Метаморфозы листа Листья могут видоизменяться в зависимости от изменения функций. Листья могут превращаться в колючки, усики, чешуйки и т.д. У растений, растущих в засушливых условиях, листья могут превращаться в колючки для уменьшения испарения. Например: у кактуса, барбариса. Листовую природу колючки можно доказать, если поместить растение во влажные условия, тогда вместо колючек, на растении вырастают нормальные листья; кроме того, в пазухе колючек помещаются почки. У белой акации колючки образуются из прилистников. У многих растений со слабым стеблем листья превращаются в усики: с помощью которых растения цепляются поддерживая стебель в вертикальном положении. Например, усики гороха, вики, чины.

22 У гетеротрофно питающихся растении повилики, зарази хи, листья превращаются в чешуйки. У зонтичных разрастаются влагалища листьев. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЛИСТА Строение мякоти и жилки листа Объект Лист хлопчатника.

24 Рассмотрите при малом и большом увеличении поперечный срез листа хлопчатника. Лист орган очень эластичный, поэтому его внутренняя структура стоит в прямой связи с местом обитания растения зависит от места расположения его на побеге, от степени освещения, влажности и других экологических воздействий. Для изучения возьмем листья с растений,растущих в различных экологических условиях. Для примера возьмем лист хлопчатника. Хлопчатник является мезофитным (среднего увлажнения) растением. На поперечном срезе листа можно видеть две части мякоть листа и жилку.

25 Мякоть листа Лист с двух поверхностей покрыт эпидермисом. На поверхности эпидермиса образуется тонкая пленочка воскоподобного вещества это кутикула. Она бесцветна, служит для частичного отражения падающих лучей и кроме того предохраняет лист от промокания и излишнего испарения. Под верхним эпидермисом расположена столбчатая ткань, клетки ее плотно прилегают друг к другу и вытянуты в виде столбиков к поверхности листа. Длина клеток столбчатой ткани зависит от освещения. Так например, у хлопчатника который является светолюбивым растением они занимают более половины толщины листовой пластинки. Столбчатая ткань в листьях тенелюбивых растений развита слабо или же она отсутствует совсем, в последнем случае вся мякоть состоит из губчатой ткани. Клетки губчатой ткани расположены рыхло, так что между ними образуются воздушные пространства, которые получили название межклетников. Клетки столбчатой и губчатой тканей содержат хлорофилл, поэтому являются ассимиляционными тканями. Обе ассимиляционные ткани вместе называются мякотью листа или мезофиллом.

26 Жилка листа Жилка листа с двух поверхностей покрыта эпидермисом. Под эпидермисом расположена механическая ткань колленхима. Центральная часть, жилки заполнена основной паренхимой, в которой расположен один крупный сосудисто-волокнистый пучок. У других растении не бывает больше. Сосудистоволокнистый пучок закрытый и коллатеральный. (Зарисуйте мякоть и жилку листа, обозначь те их ткани, а затем опишите препарат).

28 Объект - Поперечный срез листа кукурузы. Кукуруза - культура требующая малого увлажнения, в связи с этим внутреннее строение её имеет свои особенности. На поперечном срезе лист кукурузы представляет собой узкую длинную полоску. Верхний и нижний эпидермис состоит из неоднородных клеток. Клетки эпидермиса, расположенные под механической тканью бывают значительно мельче, чем клетки расположенные над паренхимой листа. Крупные клетки эпидермиса расположены веерообразно и называются моторными. В условиях малой влажности моторные клетки теряют воду: спадаются и стягивают кверху края листа, образуя из пластинки листа трубочку, что способствует снижению испарения. Мезофилл листа кукурузы состоит из слегка вытянутых клеток, которые расположены в 2 ряда в виде обкладки вокруг проводящих пучков. Строение проводящего пучка такое же как в стебле кукурузы, с хорошо выраженной склеренхимой, прилегающей к верхней и нижней стороне листа к клеткам эпидермиса. (Зарисуйте жилку и часть пластинки листа, отметьте в них все ткани).

29 Лист риса Объект: Поперечный срез листа риса. Рис является водной культурой, поэтому внутреннее строение листа имеет характерные особенности. Эпидермис листа риса, так же как эпидермис листа кукурузы состоит из неоднородных клеток. На верхней стороне листа, между выпуклыми ребрами пластинки, располагаются крупные моторные клетки, служащие для скручивания листа при недостатке влаги. Хлорофиллоносная паренхима в мякоти листа однородная. и заполняет все пространство между верхним и нижним эпидермисом, кроме участков: занятых проводящими пучками. Во влагалище листа имеются крупные воздухоносные полости, называемые аэренхимой, что бывает свойственно водным растениям. Рассмотреть при малом и большом увеличении срез листа риса. (Зарисуйте и отметьте вес части листа, обратив внимание на аэренхиму во влагалище листа).

30 Объект: Поперечный срез листа фикуса.

31 Фикус растение тропической зоны, где на поверхность листьев лучи солнца падают почти вертикально, поэтому внутренняя структура его будет несколько иная, чем у листьев хлопчатника, кукурузы и риса. Лист фикуса с поверхности покрыт толстым слоем кутикулы. Эпидермис с верхней и с нижней стороны трехслойный, но клетки верхнего эпидермиса крупнее, чем клетки нижнего. Устьица имеются только на нижнем эпидермисе в виде погруженных бокальчиков. Столбчатая ткань также примыкает к обоим поверхностям листа. Средняя часть листа занята губчатой тканью с крупными межклетниками. Некоторые клетки губчатой ткани бурые это собирательные клетки, в них скопляются продукты ассимиляции. В строении жилки листа фикуса характерно то что вокруг проводящего пучка залегает мощная механическая ткань склеренхима, чем он и отличается от жилки листа хлопчатника. (Зарисуйте мякоть листа фикуса и отметьте все его ткани. Опишите строение листа)

32 Объект: Поперечный срез хвои сосны

33 Сосна это растение северной широты, где солнечные падают косо, а климат суровый, поэтому вода здесь холодная и мало доступна для растений. Сосна зимой не сбрасывает хвою, т.к. ее внутреннее строение приспособлено к этим условиям. На поперечном срезе хвоя сосны имеет форму неправильного полукруга. С поверхности хвоя покрыта кутикулой и эпидермисом, последний состоит из очень толстостенных клеток. Устьица сидят в углублениях, как бы разрывая эпидермис на отдельные участки. Под эпидермисом залегает еще одна толстостенная ткань, называемая гиподермой. Она одновременно несет покровную и механическую функцию. Мякоть листа состоит из губчатой ткани имеющей вид складчатых клеток. Среди клеток губчатой ткани, правильным кольцом размещены смоляные ходы, окруженные венцом толстостенных механических клеток. В центре хвои проходит одна жилка, окруженная клетками эндодермы. Внутри жилка заполнена основной паренхимой, в которой расположены два проводящих пучка. Пучки закрытые, древесина слагается из трахеид. Такое строение хвои является приспособлением к суровым условиям севера. (Зарисуйте хвою сосны и обозначьте ее ткани. Опишите препарат).

34 Лист суходольных злаков Объект Поперечный срез листа ковыля.

35 Ковыль растет в степях или полупустынях, где выпадает мало осадков. Обитая в этих условиях растения приобретают ряд приспособлений во внешнем и внутреннем строении, на поперечном срезе листа ковыля увидим, что нижняя сторона листа ровная и лишена устьиц. Верхняя сторона листа городчатая, состоящая из нескольких выступов. На боковых сторонах выступов сидят устьица, покрытые волосками. В основании каждого выступа лежит закрытый проводящий пучок, от которого к обеим поверхностям листа отходят полоски механической ткани. Тяжи механической ткани чередуются с хлорофилоносной тканью. Между выступами в бороздках среди клеток эпидермиса располагаются моторные клетки. При недостаточной влажности моторные клетки листа теряют тургор, сжимаются, а лист скручивается в трубочку так, что устьица оказываются в полости листовой пластинки. Скручивание листа в трубочку свойственно многим растениям сухих мест. Эта особенность есть приспособление к сохранению водяных паров в трубочке, что предохраняет листья от дальнейшей потери влаги. (Зарисуйте схематично лист ковыля и обозначьте все ткани в нем. Опишите препарат).

36 Вопросы для самоконтроля : 1.По какому признаку различаются листья простые и сложные? 2.Как отличить листья тенелюбивых растений от светолюбивых? 3.Почему у растений листья опадают? 4.У каких растений листья не опадают? 5.Назовите растение у которого листья живут всю его жизнь? 6.В чем отличие губчатой и столбчатой паренхимы листа? 7.Назовите растения с самыми большими листьями? с самыми мелкими? 8.Почему ксилема в пучке обращена к верхней стороне листа? 9.Какова роль моторных клеток в эпидерме листа? 10.Какие признаки в микроскопической структуре листа свидетельствуют о ксерофитности растения?