в клетках какой ткани содержатся хлоропласты
Что такое фотосинтез и почему он так важен для нашей планеты
Фотосинтез — один из самых важных биологических процессов на Земле. Благодаря фотосинтезу живые организмы получают кислород, необходимый для дыхания, а сами растения создают полезные органические вещества для своей жизнедеятельности. В этой статье мы поговорим о том, что обозначает фотосинтез, как он происходит и что образуется в процессе фотосинтеза.
Что такое фотосинтез
Фотосинтез — процесс, при котором в клетках, содержащих хлорофилл, под действием энергии света образуются органические вещества из неорганических. При фотосинтезе растение поглощает углекислый газ и воду, синтезирует органические вещества и выделяет кислород, как побочный продукт фотосинтеза.
Процессы фотосинтеза идут в тканях, содержащих хлоропласты, — преимущественно, в листе, на который приходится большая часть процессов фотосинтеза. Такая ткань называется хлоренхима, или мезофилл.
Строение хлоропластов
Чтобы понять, что происходит в растении при фотосинтезе, изучим подробнее хлоропласты. Хлоропласты — это особые пластиды растительных клеток, в которых происходит фотосинтез. Основные элементы структурной организации хлоропластов высших растений представлены на рис.1.
Хлоропласт — это двумембранный органоид. Внешняя мембрана проницаема для большинства органических и неорганических соединений. Она содержит специальные транспортные белки, благодаря которым нужные для работы хлоропласта пептиды и другие вещества попадают в него из цитоплазмы. Внутренняя мембрана обладает избирательной проницаемостью и способна контролировать, какие именно вещества попадут во внутреннее пространство хлоропласта.
Для хлоропластов характерна сложная система внутренних мембран, позволяющая пространственно организовать фотосинтетический аппарат, упорядочить и разделить реакции фотосинтеза, несовместимые между собой, и их продукты. Мембраны образуют тилакоиды, которые, в свою очередь, собираются в «стопки» — граны. Пространство внутри тилакоидов называется внутритилакоидным пространством, или люменом.
Внутреннее пространство хлоропласта между гранами заполняет строма — гидрофильный слабоструктурированный матрикс. В строме содержатся необходимые для реакций синтеза сахаров ферменты, а также рибосомы, кольцевая молекула ДНК, крахмальные зёрна.
Пигменты хлоропластов
Что происходит во время фотосинтеза? На молекулярном уровне фотосинтез обеспечивают особые вещества — пигменты, благодаря которым энергия солнечного света становится доступной для биологических систем. У фотосинтезирующих организмов можно выделить три основные группы пигментов:
В хлоропластах пигменты ассоциированы с белками с помощью ионных, водородных и других типов связей. Не стоит забывать, что у растений есть множество других пигментов, находящихся не в хлоропластах и не принимающих участие в фотосинтезе — например, антоцианы.
Хлорофилл
Хлорофиллы выполняют функции поглощения, преобразования и транспорта энергии света. Лучше всего хлорофиллы поглощают свет в синей (430—460 нм) и красной (650—700 нм) областях спектра. Зелёную область спектра хлорофиллы эффективно отражают, что придаёт растению зелёный цвет.
Интересно, что строение молекулы хлорофилла схоже со строением гемоглобина, но центром молекулы хлорофилла является ион магния, а не железа.
Основными хлорофиллами высших растений являются хлорофилл a и хлорофилл b, они входят в состав реакционных центров фотосистем и светособирающих комплексов мембран тилакоидов хлоропластов. Светособирающие комплексы улавливают кванты света и передают энергию к фотосистемам I и II. Фотосистемы — это пигмент-белковые комплексы, играющие ключевую роль в световой фазе фотосинтеза.
Каротиноиды
Каротиноиды — это жёлтые, оранжевые или красные пигменты. В зелёных листьях каротиноиды обычно незаметны из-за наличия в листьях хлорофилла. При разрушении хлорофилла осенью именно каротиноиды придают листьям характерную жёлто-оранжевую окраску.
Каротиноиды химически представляют собой 40-углеродную цепь с двумя углеродными кольцами по краям цепи. В строении ксантофиллов, в отличие от каротинов, присутствуют спиртовые, эфирные или альдегидные группы.
Учите биологию вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду BIO72021 вы получите бесплатный доступ к курсу биологии 7 класса, в котором изучается тема фотосинтеза.
Что происходит в процессе фотосинтеза
Как уже было сказано ранее, в ходе фотосинтеза в хлоропластах под действием солнечного света образуются органические вещества.
Процесс фотосинтеза можно разделить на две фазы:
В ходе световой фазы фотосинтеза образуется энергия в виде АТФ и универсальный донор атома водорода — восстановитель НАДФН (НАДФ·Н2). Эти вещества необходимы для протекания темновой фазы. Также образуется побочный продукт — кислород. Световая фаза может проходить только на мембранах тилакоидов и на свету.
Благодаря сложному биохимическому процессу — циклу Кальвина — в темновую фазу фотосинтеза образуются органические вещества (сахара). Темновая фаза проходит в строме хлоропластов и на свету, и в темноте. Темновые ферментативные процессы протекают медленнее, чем световые, поэтому при очень ярком освещении скорость протекания фотосинтеза будет полностью определяться скоростью темновой фазы. Схемы процессов фотосинтеза представлены на рис.2. Подробное описание процессов смотри далее.
Световая фаза фотосинтеза
Чтобы лучше понять, что происходит во время фотосинтеза, разберём фазы фотосинтеза. Световая фаза фотосинтеза включает в себя фотохимические и фотофизические процессы, и может быть поделена на три этапа:
Для того чтобы понять, что происходит во время фазы фотосинтеза, рассмотрим эти процессы подробнее. Кванты света улавливаются светособирающими комплексами фотосистемы I — молекула хлорофилла в составе светособирающего комплекса переходит в возбуждённое состояние, и энергия передаётся в реакционный центр фотосистемы I. Происходит возбуждение молекул хлорофилла фотосистемы I, отщепляется электрон. Пройдя по цепочке внутренних компонентов фотосистемы I и внешних переносчиков, электрон в конце концов попадает к НАДФ+ — образуется восстановитель НАДФН. Получается, что хлорофилл фотосистемы I отдал электрон и приобрёл положительный заряд, и для дальнейшего функционирования необходимо восстановить нейтральность молекулы, получить электрон, чтобы закрыть «дырку». Этот электрон приходит от фотосистемы II.
На светособирающие комплексы фотосистемы II попадают кванты света — происходит возбуждение молекулы хлорофилла фотосистемы II, молекула хлорофилла отдаёт электрон и переходит в окисленное состояние. Нехватку электрона хлорофилл восполняет благодаря фотолизу воды, при этом образуется протоны H+, а также важный побочный продукт фотосинтеза — кислород. По цепи переносчиков электрон от хлорофилла фотосистемы II попадает к хлорофиллу реакционного центра фотосистемы I и восстанавливает его. Теперь этот хлорофилл может снова поглощать энергию кванта света и отдавать электрон в электрон-транспортную цепь.
Протоны, попадающие во внутритилакоидное пространство, используются для синтеза АТФ. С помощью фермента АТФ-синтазы за счёт градиента протонов образуется АТФ из АДФ и фосфата. Под градиентом понимают неравномерное распределение: во внутритилакоидном пространстве H+ больше, в строме — меньше. Поэтому частицы стремятся проникнуть в строму, переходят в неё через АТФ-синтазу, а в процессе пути сквозь белковый комплекс отдают ему часть энергии, которая и используется для синтеза АТФ.
Темновая фаза фотосинтеза
Что образуется при фотосинтезе в темновую фазу? В строме хлоропластов с помощью энергии АТФ и восстановителя НАДФН, полученных в световую фазу, образуются простые сахара, из которых в ходе других процессов образуется крахмал. Ферментативные процессы не нуждаются в наличии света. Важнейший процесс, происходящий в темновую фазу фотосинтеза, — фиксация углекислого газа воздуха. Синтез и превращения сахаров в хлоропластах имеют циклический характер и носят название цикл Кальвина.
В нём можно выделить три этапа:
В строме хлоропластов находится производное простого пятиуглеродного сахара рибозы. С помощью особого фермента (Рубиско) к производному рибозы присоединяется CO2 (реакция карбоксилирования) — образуется неустойчивое шестиуглеродное соединение, которое быстро распадается на две трехуглеродные молекулы. Дальше, с затратой АТФ и НАДФН, полученных в ходе световых процессов, трехуглеродное соединение модифицируется — образуется восстановленное соединение с атомом фосфора и альдегидной группой в составе. Теперь перед клеткой стоит проблема: необходимо получить шестиуглеродное соединение — глюкозу для синтеза крахмала, а также пятиуглеродное — производное рибозы для того, чтобы эти процессы могли начаться заново. Для решения этих проблем в фазу регенерации из полученных ранее трехуглеродных соединений под действием ферментов образуются четырёх-, пяти-, шести- и семиуглеродные сахара. Из шестиуглеродной молекулы образуется глюкоза, из которой синтезируется крахмал. Из пятиуглеродной молекулы образуется производное рибозы и цикл замыкается. Остальные сахара также используются клеткой в других биохимических процессах.
Отдельно стоит сказать про крайне важный фермент первой фазы цикла Кальвина — рибулозо-1,5-дифосфаткарбоксилазу (Рубиско). Это сложный фермент, состоящий из 16 субъединиц, с молекулярной массой в 8 раз больше, чем у гемоглобина. Является одним из важнейших ферментов в природе, поскольку играет центральную роль в основном механизме поступления неорганического углерода (из CO2) в биологический круговорот. Содержание Рубиско в листьях растений очень велико, он считается самым распространённым ферментом на Земле.
Значение фотосинтеза
В процессе фотосинтеза энергия света заключается в энергию химических связей органических веществ. Поэтому фотосинтез служит первичным источником почти всей энергии, используемой живыми организмами в процессе жизнедеятельности. Практически все живые организмы, за исключением хемосинтетиков, так или иначе пользуются теми продуктами, что выделяются при фотосинтезе.
За счёт фотосинтеза сформировалась и поддерживается пригодная для дыхания атмосфера с высоким содержанием кислорода.
Фиксация углекислого газа в ходе фотосинтеза служит главным местом входа неорганического углерода в биогеохимический цикл. Также ассимиляция CO2 препятствует перегреву Земли, предотвращая парниковый эффект.
Заключение
Каждый год на нашей планете благодаря фотосинтезу производится около 200 миллиардов тонн кислорода, из которого образуется озоновый слой, защищающий от ультрафиолетовой радиации. Фотосинтез помогает поддерживать состав атмосферы и препятствует увеличению количества углекислого газа. Без растений и кислорода, который они выделяют в процессе фотосинтеза, жизнь на нашей планете была бы просто невозможна.
В клетках какой ткани содержатся хлоропласты
Ткани возникли у высших растений в связи с выходом на сушу и наибольшей специализации достигли упокрытосеменных, у которых их выделяют до 80 видов. Важнейшие ткани растений:
Ткани могут быть простыми и сложными. Простые ткани состоят из одного вида клеток (например, колленхима, меристема), а сложные — из различных по строению клеток, выполняющих кроме основных и дополнительные функции (эпидерма, ксилема, флоэма и др.).
Клетки образовательной ткани тонкостенные, многогранные, плотно сомкнутые, с густой цитоплазмой, с крупным ядром и очень мелкими вакуолями. Они способны делиться в разных направлениях.
По происхождению меристемы бывают первичные и вторичные. Первичная меристема составляет зародыш семени, а у взрослого растения сохраняется на кончике корней и верхушках побегов, что делает возможным их нарастание в длину. Дальнейшее разрастание корня и стебля по диаметру (вторичный рост) обеспечивается вторичными меристемами — камбием и феллоге-ном. По расположению в теле растения различают верхушечные (апикальные), боковые (латеральные), вставочные (интеркаляр-ные) и раневые (травматические) меристемы.
Покровные ткани располагаются на поверхности всех органов растения. Они выполняют главным образом защитную функцию — защищают растения от механических повреждений, проникновения микроорганизмов, резких колебаний температуры, излишнего испарения и т. п. В зависимости от происхождения различают три группы покровных тканей —эпидермис, перидерму и корку.
Эпидермис (эпидерма, кожица) — первичная покровная ткань, расположенная на поверхности листьев и молодых зеленых побегов (рис. 8.1). Она состоит из одного слоя живых, плотно сомкнутых клеток, не имеющих хлоропластов. Оболочки клеток обычно извилистые, что обусловливает их прочное смыкание. Наружная поверхность клеток этой ткани часто одета кутикулой или восковым налетом, что является дополнительным защитным приспособлением. В эпидерме листьев и зеленых стеблей имеются устьица, которые регулируют транспирацию и газообмен растения.
Перидерма — вторичная покровная ткань стеблей и корней, сменяющая эпидермис у многолетних (реже однолетних) растений (рис. 8.2.). Ее образование связано с деятельностью вторичной меристемы —феллогена (пробкового камбия), клетки которого делятся и дифференцируются в центробежном направлении (наружу) в пробку (феллему), а в центростремительном, (внутрь) — в слой живых паренхимных клеток (феллодерму). Пробка, феллоген и феллодерма составляют перидерму.
Рис. 8.1. Эпидерма листа различных растений: а— хлорофитум; 6 — плющ обыкновенный: в — герань душистая; г — шелковица белая; 1— клетки эпидермы; 2 — замыкающие клетки устьиц; 3 — устьичная щель.
Рис 8.2. Перидерма стебля бузины (а — поперечный разрез побега, б — чечевички): I— выполняющая ткань; 2 — остатки эпидермы; 3 — пробка (феллема); 4 — феллоген; 5 — феллодерма.
Клетки пробки пропитаны жироподобным веществом — суберином —и не пропускают воду и воздух, поэтому содержимое клетки отмирает и она заполняется воздухом. Многослойная пробка образует своеобразный чехол стебля, надежно предохраняющий растение от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Для газообмена и транспирации живых тканей, лежащих под пробкой, в последней имеются особые образования — чечевички; это разрывы в пробке, заполненные рыхло расположенными клетками.
Корка образуется у деревьев и кустарников на смену пробке. В более глубоко лежащих тканях коры закладываются новые участки феллогена, формирующие новые слои пробки. Вследствие этого наружные ткани изолируются от центральной части стебля, деформируются и отмирают, На поверхности стебля постепенно образуется комплекс мертвых тканей, состоящий из нескольких слоев пробки и отмерших участков коры. Толстая корка служит более надежной защитой для растения, чем пробка.
Проводящие ткани обеспечивают передвижение воды и растворенных в ней питательных веществ по растению. Различают два вида проводящей ткани — ксилему (древесину) и флоэму (луб).
Ксилема —это главная водопроводящая ткань высших сосудистых растений, обеспечивающая передвижение воды с растворенными в ней минеральными веществами от корней к листьям и другим частям растения (восходящий ток). Она также выполняет опорную функцию. В состав ксилемы входят трахеиды и трахеи (сосуды) (рис. 8.3), древесинная паренхима и механическая ткань.
Трахеиды представляют собой узкие, сильно вытянутые в длину мертвые клетки с заостренными концами и одревесневшими оболочками. Проникновение растворов из одной трахеиды в другую происходит путем фильтрации через поры — углубления, затянутые мембраной. Жидкость по трахеидам протекает медленно, так как поровая мембрана препятствует движению воды. Трахеиды встречаются у всех высших растений, а у большинства хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных служат единственным проводящим элементом ксилемы. У покрытосеменных растений наряду с трахеидами имеются сосуды.
Рис 8.3. Элементы ксилемы (а) и флоэмы (6): 1—5 — кольчатая, спиральная, лестничная и пористая (4, 5) трахеи соответственно; 6 — коль чатая и пористая трахеиды; 7 — ситовидная трубка с клеткой-спутницей.
Трахеи (сосуды) —это полые трубки, состоящие из отдельных члеников, расположенных друг над другом. В члениках на поперечных стенках образуются сквозные отверстия — перфорации, или эти стенки полностью разрушаются, благодаря чему скорость тока растворов по сосудам многократно увеличивается. Оболочки сосудов пропитываются лигнином и придают стеблю дополнительную прочность. В зависимости от характера утолщения оболочек различают трахеи кольчатые, спиральные, лестничные и др. (см. рис. 8.3).
Флоэма проводит органические вещества, синтезированные в листьях, ко всем органам растения (нисходящий ток). Как и ксилема, она является сложной тканью и состоит из ситовидных трубок с клетками-спутницами (см. рис. 8.3), паренхимы и механической ткани. Ситовидные трубки образованы живыми клетками, расположенными одна над другой. Их поперечные стенки пронизаны мелкими отверстиями, образующими как бы сито. Клетки ситовидных трубок лишены ядер, но содержат в центральной части цитоплазму, тяжи которой через сквозные отверстия в поперечных перегородках проходят в соседние клетки. Ситовидные трубки, как и сосуды, тянутся по всей длине растения. Клетки-спутницы соединены с члениками ситовидных трубок многочисленными плазмодесмами и, по-видимому, выполняют часть функций, утраченных ситовидными трубками (синтез ферментов, образование АТФ).
Ксилема и флоэма находятся в тесном взаимодействии друг с другом и образуют в органах растения особые комплексные группы — проводящие пучки.
Механические ткани обеспечивают прочность органов растений. Они составляют каркас, поддерживающий все органы растений, противодействуя их излому, сжатию, разрыву. Основными характеристиками строения механических тканей, обеспечивающими их прочность и упругость, являются мощное утолщение и одревеснение их оболочек, тесное смыкание между клетками, отсутствие перфораций в клеточных стенках.
Механические ткани наиболее развиты в стебле, где они представлены лубяными и древесинными волокнами. В корнях механическая ткань сосредоточена в центре органа.
В зависимости от формы клеток, их строения, физиологического состояния и способа утолщения клеточных оболочек различают два вида механической ткани: колленхиму и склеренхиму, (рис. 8.4).
Колленхима представлена живыми паренхимными клетками с неравномерно утолщенными оболочками, делающими их особенно хорошо приспособленными для укрепления молодых растущих органов. Будучи первичными, клетки колленхимы легко растягиваются и практически не мешают удлинению той части растения, в которой находятся. Обычно колленхима располагается отдельными тяжами или непрерывным цилиндром под эпидермой молодого стебля и черешков листьев, а также окаймляет жилки в листьях двудольных. Иногда колленхима содержит хлоропласты.
Склеренхима состоит из вытянутых клеток с равномерно утолщенными, часто одревесневшими оболочками, содержимое которых отмирает на ранних стадиях. Оболочки склеренхимных клеток обладают высокой прочностью, близкой к прочности стали. Эта ткань широко представлена в вегетативных органах наземных растений и составляет их осевую опору.
Различают два типа склеренхимных клеток: волокна и склереиды. Волокна — это длинные тонкие клетки, обычно собранные в тяжи или пучки (например, лубяные или древесинные волокна). Склереиды — это округлые мертвые клетки с очень толстыми одревесневшими оболочками. Ими образованы семенная кожура, скорлупа орехов, косточки вишни, сливы, абрикоса; они придают мякоти груш характерный крупчатый характер.
Рис 8.5. Паренхимные ткани: 1—3 — хлорофиллоносная (столбчатая, губчатая и складчатая соответственно); 4—запасающая (клетки с зернами крахмала); 5 — воздухоносная, или аэренхима.
Клетки ассимиляционной ткани содержат хлоропласты и выполняют функцию фотосинтеза. Основная масса этой ткани сосредоточена в листьях, меньшая часть — в молодых зеленых стеблях.
Основные ткани
Ассимиляционная ткань (хлоренхима)
Хлоренхима расположена непосредственно под эпидермисом, это обеспечивает ее хорошее освещение и газообмен с окружающей средой. Она встречается в надземных органах растений, таких как листья, молодые побеги. Но это не исключает возможность ее возникновения на освещенных корнях, к примеру, в корнях водных растений, воздушных корнях.
Воздухоносная ткань (аэренхима)
Благодаря наличию межклетников в ткани ее удельный вес уменьшается, и она замечательно держится на плаву.
А мы с вами имеем возможность (благодаря аэренхиме! 🙂 получить истинное эстетическое удовольствие от цветущих кувшинок и наслаждаться видом многих других водных растений.
Запасающая ткань
Главные функции: запасание и хранение питательных веществ: белков, жиров и углеводов. Преобладает в плодах, сердцевине, луковицах и семенах, клубнях и корневищах. Отдельно отметим, что запасным питательным веществом растений является крахмал.
На рисунке ниже изображен поперечный разрез зоны всасывания корня, видны корневые волоски ризодермы (эпиблемы).
Водоносная паренхима
Водоносная паренхима при наступлении засухи постепенно отдает свои запасы воды другим, жизненно важным для растения тканям, в первую очередь хлорофиллоносной паренхиме.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
ГДЗ биология 6 класс Пасечник Линейный курс Дрофа 2020 Задание: § 13 Клеточное строение листа
Стр. 67. Вопросы в начале параграфа
1. Какую функцию выполняет покровная ткань?
Покровная ткань выполняет сразу несколько функций. Во-первых, она защищает растение от воздействия негативных факторов окружающей среды (вода, ветер, температура, механические повреждения). Во-вторых, регулирует поглощение влаги и газов, а также выделение различных веществ растением.
2. Какие особенности строения имеют клетки покровной ткани?
Разновидности покровной ткани схожи по своему строению и имеют определенные особенности. Клеток в составе такой ткани очень много, а вот клеточного вещества, наоборот, мало. Сами клетки живут недолго и располагаются близко друг к другу. Они могут быстро делиться, за счет чего покровная ткань постоянно обновляется (регенерируется). Оболочка у клеток по сравнению с оболочкой обычных клеток, в разы толще.
3. Какую функцию выполняют и где расположены клетки основной ткани?
Основная ткань у растений заполняет пространство между проводящей и покровной тканями. Ее клетки живые, имеют тонкие клеточные стенки. Они принимают участие в газообмене, а также в создании и накоплении питательных веществ.
4. Что такое межклетники?
Межклетники – это пространства, которые возникают в тканях растения при росте, отмирании, разъединении или разрушении соседних между собой клеток. Их образование улучшает газообмен, как между клетками, так и с окружающей средой.
Стр. 68. Лабораторная работа. Строение кожицы лука
Берем кусочек листа традесканции, надламываем его и осторожно снимаем с нижней стороны небольшой участок тонкой прозрачной кожицы. Готовим препарат так же, как препарат кожицы чешуи лука. Рассматриваем под микроскопом.
Находим бесцветные клетки кожицы. Рассматриваем их форму и строение. Они неправильной формы, плотно прилегают друг к другу. Ядро внутри бесцветных клеток практически оттеснено к клеточной оболочке, а все свободное пространство занято прозрачной вакуолью.
Находим устьичные клетки. Они представляют собой «замыкающее отверстие». В цитоплазме устьичных клеток листа традесканции, в отличие от клеток кожицы лука, находятся зеленые пластиды – хлоропласты.
Зарисовываем кожицу лука под микроскопом. Отдельно зарисовываем устьице (см. пункт 1). Делаем подписи на рисунках.
Вывод:
Кожица листа является одним из видов покровной ткани у растения. Благодаря ее наличию и прочности сохраняются внутренние части листа, а также обеспечивается их защита от повреждения извне, от пересыхания и т.д.
Стр. 69. Лабораторная работа. Клеточное строение листа
Изучаем готовые микропрепараты среза листа. Находим клетки верхней и нижней кожицы, устьица. Кожица является одним из видов покровной ткани растения. Ее клетки предохраняют листовую пластину от высыхания и повреждения.
Рассматриваем клетки мякоти листа, которая находится под кожицей. Удлиненные клетки основной ткани располагаются в два-три слоя и плотно прилегают друг к другу, а также к верхней кожице. В цитоплазме этих клеток содержится большое количество хлоропластов. Под столбчатой тканью можно увидеть неправильной формы или округлые формы клетки, которые прилегают друг к другу неплотно. Хлоропластов в них меньше, нежели в клетках столбчатой ткани. Пространство между такими клетками заполнено воздухом.
Находим на препарате межклетники. Они располагаются в нижней губчатой мякоти листа, то есть, занимают пространство между клетками, которое заполнено воздухом. Главное значение межклетников заключается в том, что они служат растениям для улучшения газообмена, как между клетками листьев, так и между ним и окружающей средой. Также именно в межклетниках содержатся продукты выделительных тканей, например, смолы или эфирные масла.
Находим проводящие пучки листа, которые состоят из сосудов, волокон и ситовидных трубок, выполняющих сразу несколько важнейших функций. Например, сосуды проводят воду и минеральные вещества, растворенные в ней. Волокна «отвечают» за прочность листа. А вот по ситовидным трубкам происходит движение растворов органических веществ.
Зарисовываем поперечный срез листа и делаем подписи.
Стр. 70. Вопросы после параграфа
№ 1. Какие клетки образуют листовую пластинку?
Листовая пластинка образована тремя типами клеток:
Клетки кожицы (покровная ткань);
Клетки мякоти (основная ткань);
Клетки проводящего пучка (проводящая ткань).
№ 2. Какое значение имеет кожица листа? Клетками какой ткани она образована?
Кожица листа обеспечивает сохранение его внутренних частей от механических повреждений извне и пересыхания. Также с ее помощью происходит проникновение внутрь листа воздуха и испарение из него излишков влаги.
Образована кожица листа растения клетками покровной ткани.
№ 3. Что такое устьица и где они расположены?
Устьица – это щели, которые располагаются между двумя замыкающими клетками, в цитоплазме которых содержатся хлоропласты. Через устьица не только проникает воздух в лист, но и происходит испарение излишков в лаги из него.
У большинства растений устьица располагаются преимущественно в кожице нижней стороны листовой пластинки. Однако, например, у водных растений, которые плавают постоянно на поверхности воды, они находятся только на верхней стороне листа. А вот на подводных листьях таких растений устьица вовсе отсутствуют. При этом число их может достигать нескольких миллионов у разных растений.
№ 4. Какое строение имеют клетки мякоти листа? К какому типу тканей они относятся?
Мякоть листа состоит из клеток основной ткани. Несколько слоев (обычно 2 – 3), которые прилегают к верхней кожице, образованы клетками удлиненной формы, плотно соприкасаются друг с другом. Такие клетки напоминают столбики, поэтому верхняя часть основной ткани листа растения называется столбчатой.
Под клетками столбчатой ткани располагаются округлые, неплотно прилегающие друг к другу и неправильной формы клетки, которые образуют губчатую ткань.
№ 5. В каких клетках листа особенно много хлоропластов?
В цитоплазме продолговатых и одинаковых по величине клеток, которые образуют верхнюю часть основной ткани листа – столбчатой, содержится особенно много хлоропластов.
Стр. 70. Подумайте
Какую функцию выполняют проводящие пучки листа? Клетками каких тканей они образованы?
У проводящих пучков листа сразу несколько функций. Во-первых, это транспорт воды и растворенных в ней минеральных веществ, которые нужны растению. Осуществляется данный процесс при помощи сосудов проводящих пучков. Во-вторых, волокна проводящего пучка обеспечивают листу прочность. В-третьих, благодаря ситовидным трубкам проводящего пучка происходит проведение растворов органических веществ.
Проводящие пучки листа образованы механическими и проводящими тканями.
Стр. 70. Задания
№ 1. Сравните строение клеток, образующих различные ткани листа. Выделите особенности в строении клеток различных тканей. Как вы считаете, чем можно объяснить особенности в строении различных клеток листа? Свои предположения обсудите в классе.
На нижней и верхней поверхностях листа есть кожица, которая представляет собой разновидность покровной ткани. Она защищает внутренние клетки от пересыхания и механического повреждения, воздействия факторов окружающей среды, а также обеспечивает испарение воды и газообмен. Ее клетки бесцветны. Это необходимо для того, чтобы солнечный свет мог свободно проникать внутрь листа.
Внутренняя часть листа образована основной тканью, способной к фотосинтезу. В клетках этой ткани содержатся хлоропласты, а также две разновидности основной ткани: губчатая и столбчатая. Под верхней кожицей располагается столбчатая ткань, состоящая из продолговатых клеток с большим количеством хлоропластов и плотно прилегающих друг к другу в несколько слоев. Под столбчатой тканью находятся клетки губчатой ткани. Они округлые, рыхло расположены, а между ними есть много межклетников с воздухом. По сравнению со столбчатой тканью, в клетках губчатой ткани содержится меньшее количество хлоропластов.
№ 2. Изучите таблицу «Число устьиц у разных растений на 1 мм 2 поверхности листа». Проанализируйте число и расположение устьиц на верхней и нижней поверхности листьев у разных растений. Сделайте вывод и обсудите его с учащимися класса.
У большинства растений основная часть устьиц располагается на кожице нижней части пластинки листа. Более того, у растений, которые произрастают в местностях с влажными и умеренно влажными условиями, устьица на верхней стороне листа и вовсе отсутствуют. Например, у яблони, дуба или сливы.
У водных растений, листья которых находятся над поверхностью воды, например, у кувшинки, наибольшее количество устьиц располагается именно на верхней поверхности листовой пластинки. Это можно пояснить необходимостью испарения и газообмена, который проходит легче на открытом воздухе, нежели под водой.
У растений, которые произрастают в местах с недостаточным уровнем влажности, устьица, находятся в достаточном количестве и на верхней, и на нижней стороне листовой пластинки.
Таким образом, можно сделать вывод, что для растений, которые произрастают во влажных местах, по сравнению с растениями, произрастающими в местностях с недостаточным уровнем влажности, количество устьиц имеет огромное значение. Потому как с их помощью происходит газообмен у растения. У таких растений количества устьиц на каждый квадратный сантиметр листа достаточно велико.
№ 3. Учёные установили, что, чем больше загрязнён воздух, тем меньше число устьиц. У листьев, собранных с деревьев, растущих в пригородах, где воздух относительно чистый, на единицу поверхности листа приходится в 10 раз больше устьиц, чем у листьев деревьев сильно загрязнённых промышленных районов. Какой вывод из этого можно сделать?
Из этого можно сделать вывод, что растения, которые произрастают в сильно загрязненных промышленных районах, приспосабливаются к внешним окружающим условиям. Поглощение чрезмерно загрязненного воздуха вредно для растений, поэтому они сокращают количество устьиц на своих листовых пластинках, чтобы не поглощать вредные вещества и тем самым сохранить себе жизнь.