Побег, стебель и лист: анатомическое строение, транспирация и фотосинтез
Строение побега, почек, внутреннего строения стебля (кора, камбий, древесина, сердцевина), анатомия листа, устьичный аппарат и транспирация.
Побег — сложный вегетативный орган высших растений, состоящий из стебля с расположенными на нем листьями и почками. Участок стебля, к которому прикрепляется лист, называется узлом, а расстояние между соседними узлами — междоузлием. Угол между листом и расположенным выше стеблем называют пазухой листа.
Почка представляет собой зачаточный побег. Различают почки:
• Вегетативные — содержат зачаточный стебель, конус нарастания и зачаточные листья;
• Генеративные (цветочные) — содержат зачаточные бутоны или соцветия (они крупнее и округлее вегетативных);
• Смешанные (вегетативно-генеративные) — несут как зачатки листьев, так и цветков.
По расположению почки бывают верхушечными (рост побега в длину) и боковыми/пазушными (ветвление побега).
Почка
Конус нарастания
На поперечном срезе древесного стебля выделяют 4 концентрических слоя:
1. Кора — состоит из наружной пробки (мертвые клетки с суберином), первичной коры и внутреннего луба (флоэмы). В лубе проходят ситовидные трубки (транспорт сахаров) и лубяные волокна (механическая прочность);
2. Камбий — боковая меристема в 1 слой живых делящихся клеток. Внутрь камбий откладывает элементы древесины (в 4-6 раз больше), а наружу — элементы луба;
3. Древесина (ксилема) — самый мощный слой стебля, состоящий из сосудов, трахеид и древесинных волокон. Неравномерная деятельность камбия весной (крупные тонкостенные сосуды) и осенью (мелкие толстостенные сосуды) формирует годичные кольца прироста, позволяющие определить возраст дерева;
4. Сердцевина — центральная часть из крупных тонкостенных клеток запасающей паренхимы.
Камбий
Годичное кольцо
Лист — боковой плоский вегетативный орган, специализированный для фотосинтеза, газообмена и транспирации:
• Верхняя и нижняя эпидерма (кожица) — прозрачный однослойный эпителий, покрытый воскоподобной кутикулой;
• Устьичный аппарат — пара замыкающих бобовидных клеток с хлоропластами и устьичная щель. При тургоре замыкающие клетки изгибаются и щель открывается, пропуская CO₂ и пары H₂O;
• Мезофилл (мякоть листа) — столбчатая (палисадная) паренхима под верхней кожицей с высокой плотностью хлоропластов для фотосинтеза и губчатая паренхима с крупными межклетниками для интенсивного газообмена;
• Жилки (сосудисто-волокнистые пучки) — содержат сосуды ксилемы (сверху) для доставки воды и ситовидные трубки флоэмы (снизу) для оттока ассимилятов.
Схема фотосинтетических процессов в листе
Транспирация — физиологический процесс испарения воды растением через устьица (90%) и кутикулу (10%).
Биологическая роль транспирации:
1. Создание сосущей силы листьев (верхний концевой двигатель водного тока), обеспечивающей подъем воды и минеральных ионов на высоту до 100 метров;
2. Терморегуляция и защита листовой пластинки от перегрева при интенсивной солнечной инсоляции;
3. Регуляция тургорного давления клеток.
Механизм открытия устьиц основан на активном закачивании ионов K⁺ в замыкающие клетки, что повышает их осмотическое давление, вызывает приток воды, набухание и раздвигание стенок.
На ЕНТ часто требуют разграничить аналогичные и гомологичные видоизменения:
• Колючки барбариса и кактуса — видоизменения ЛИСТА (снижение испарения и защита);
• Колючки боярышника — видоизменение ПОБЕГА (видоизмененная веточка в пазухе листа);
• Шипы розы и шиповника — выросты коры (эпидермы);
• Усики гороха — видоизмененные верхние листочки сложного ЛИСТА;
• Усики винограда и огурца — видоизменения ПОБЕГА.
Запомните для ЕНТ
Колючки кактуса = лист; колючки боярышника = побег; шипы розы = выросты покровной ткани.
- 1. Морфология побега и строение почек~5 мин
- 2. Анатомическое строение древесного стебля: слои и годичные кольца~5 мин
- 3. Микроскопическое строение листа: эпидермис, мезофилл и проводящие пучки~5 мин
- 4. Транспирация: физиологическое значение и механизм устьичной регуляции~5 мин
- 5. Ловушки ЕНТ: Видоизменения листьев и стеблей~5 мин
