§ 24. Клеточное строение листа

Определения и обозначения

Кожица листа — наружный покровный слой клеток. Она покрывает лист и защищает его внутренние ткани от повреждений и неблагоприятных воздействий. Обычно клетки кожицы прозрачны, поэтому не задерживают свет, необходимый внутренним клеткам.

Устьице — щель в кожице, окружённая замыкающими клетками. Через устьица лист обменивается газами с окружающей средой и испаряет воду. Замыкающие клетки могут изменять ширину щели, поэтому устьице помогает регулировать эти процессы.

Мякоть листа — внутренняя ткань, расположенная между верхней и нижней кожицей. Она включает столбчатую и губчатую части. В клетках мякоти происходит фотосинтез, а пространства между некоторыми клетками помогают газам перемещаться внутри листа.

Жилки листа — проводящие пучки, проходящие внутри листовой пластинки. По ним к листу поступают вода и растворённые минеральные вещества, а от листа перемещаются органические вещества. Жилки соединяют лист с другими органами растения.

Как это устроено

Клетки кожицы плотно прилегают друг к другу, потому что листу нужен сплошной наружный покров. Если бы между ними были большие промежутки, внутренние ткани оставались бы менее защищёнными. Прозрачность кожицы важна по другой причине: свет должен пройти к клеткам мякоти, где он используется при фотосинтезе. Так кожица одновременно защищает лист и не закрывает ему доступ к свету.

Устьице устроено как щель между двумя замыкающими клетками, которые находятся в кожице. Эти клетки могут изменять свою форму и тем самым делать щель шире или уже. Когда щель открыта, газы проходят между листом и окружающим воздухом, а водяной пар выходит наружу. Изменяя ширину щели, растение может регулировать газообмен и потерю воды.

Сразу под верхней кожицей находится столбчатая мякоть. Её вытянутые клетки расположены близко друг к другу и получают много света, а внутри клеток содержится много хлоропластов. Хлоропласты улавливают свет, который необходим для фотосинтеза. Такое расположение и большое количество хлоропластов помогают листу эффективно использовать освещение.

Ниже располагается губчатая мякоть, клетки которой лежат рыхло. Между ними есть межклетники — заполненные воздухом пространства. Благодаря им газы могут перемещаться внутри листа и достигать клеток, где они необходимы. Поэтому губчатая мякоть особенно важна для внутреннего газообмена.

Внутри жилок находятся проводящие ткани, по которым вещества перемещаются между листом и остальными органами растения. Вода и минеральные вещества поступают к листу от корней, а органические вещества, образованные при фотосинтезе, отводятся в другие части растения. Такое движение обеспечивает связь листа с целым растением. Если проводящие ткани повреждены, поступление или отток веществ может нарушиться.

Клеточные структуры листа и их функции

Сначала найди, где расположена структура: снаружи листа, внутри мякоти или в листовой пластинке. Затем сравни особенности её клеток и свяжи их с функцией. Например, большое количество хлоропластов указывает на участие ткани в фотосинтезе.

Разбор задач

Задача 1. На схеме листа нужно определить наружный слой, который защищает внутренние ткани и пропускает свет. Выбирать следует по двум признакам из условия: наружному расположению и способности пропускать свет. Одного признака может быть недостаточно, поэтому проверим, какая часть листа соответствует обоим.

1. Находим слой, который находится снаружи листа и покрывает его внутренние ткани.
2. Вспоминаем, что клетки кожицы обычно прозрачны, поэтому свет проходит через них к мякоти.
3. Сопоставляем оба свойства: наружный слой, защищающий лист и пропускающий свет, — это кожица.

Ответ. Это кожица листа. Её наружное положение связано с защитой внутренних тканей. Прозрачность помогает свету проникать внутрь листа.

Задача 2. На микропрепарате видны вытянутые клетки, плотно расположенные под верхней кожицей. Нужно определить ткань и объяснить, почему в её клетках много хлоропластов. Решение строим по расположению и форме клеток, а затем связываем найденную ткань с её работой. Важно не путать её с губчатой мякотью, клетки которой лежат рыхло.

1. Определяем, что клетки находятся непосредственно под верхней кожицей.
2. Сопоставляем вытянутую форму и плотное расположение клеток с признаками столбчатой мякоти.
3. Объясняем количество хлоропластов: эта ткань получает много света и активно участвует в фотосинтезе.

Ответ. На препарате видна столбчатая мякоть. Её клетки расположены близко к верхней стороне листа, куда поступает свет. Поэтому в них много хлоропластов, необходимых для фотосинтеза.

Задача 3. В листе повреждена жилка. Нужно предсказать, какие процессы могут нарушиться, и объяснить почему. Для ответа нужно вспомнить, что жилка не только поддерживает лист, но и содержит проводящие ткани. По ним вещества перемещаются между листом и другими органами.

1. Вспоминаем, что по жилкам к листу поступают вода и растворённые минеральные вещества.
2. Учитываем, что от листа по проводящим тканям отводятся органические вещества, образованные при фотосинтезе.
3. Делаем вывод: повреждение жилки может затруднить поступление воды и минеральных веществ, а также отток органических веществ.

Ответ. При повреждении жилки могут нарушиться доставка воды и минеральных веществ к участку листа и перемещение органических веществ от него. Причина в том, что эти вещества проводят ткани, расположенные внутри жилки. Значит, жилка нужна для связи листа с остальными органами растения.

Типичные ошибки

Ошибка: считать устьице отдельной клеткой. Так можно подумать, потому что на схеме устьице часто обозначают как одну заметную часть кожицы. Но устьице — это щель вместе с окружающими её замыкающими клетками. Проверка: найди саму щель и две клетки по её краям.

Ошибка: путать кожицу с мякотью. Обе части состоят из клеток и относятся к листу, поэтому их легко смешать. Кожица образует наружный покров, а мякоть находится внутри листа между верхней и нижней кожицей. Проверка: определи, что именно покрывает лист снаружи, а что заполняет его внутреннюю часть.

Ошибка: считать, что все клетки мякоти одинаковы. Так кажется, если не обращать внимания на расположение и промежутки между клетками. Столбчатая мякоть расположена ближе к верхней кожице и имеет плотно стоящие вытянутые клетки, а губчатая — рыхло расположенные клетки и межклетники. Проверка: сравни форму клеток и наличие промежутков.

Ошибка: думать, что жилки нужны только для укрепления листа. Их заметный рисунок может создавать впечатление, что это лишь опора. Но жилки содержат проводящие ткани и перемещают вещества между листом и другими органами. Проверка: вспомни, по каким путям к листу поступают вода и минеральные вещества и откуда отводятся органические.

Связь с другими темами

Чтобы понять строение листа, нужно знать, что растение состоит из клеток и тканей, а хлоропласты участвуют в фотосинтезе. Эти знания объясняют, почему клетки мякоти отличаются друг от друга и зачем им нужен свет. Строение кожицы и устьиц пригодится при изучении газообмена и испарения воды растениями. А проводящие ткани жилок помогают разобраться, как вещества перемещаются по всему растению.

Что запомнить

• Лист снаружи покрыт кожицей.
• Кожица защищает лист, а её прозрачность позволяет свету проникать к внутренним тканям.
• Устьица обеспечивают газообмен и связаны с испарением воды.
• В столбчатой мякоти много хлоропластов; здесь активно идёт фотосинтез.
• В губчатой мякоти между клетками есть межклетники.
• Жилки содержат проводящие ткани и соединяют лист с другими органами растения.