Informácie

12.2: Vnútorná štruktúra listu - biológia

12.2: Vnútorná štruktúra listu - biológia


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Učebné ciele

  • Popíšte vnútornú štruktúru listov mikroskopu vrátane epidermy, mezofylu a cievnych zväzkov.
  • Porovnajte úpravy mezofytických, hydrofytických a xerofytických listov.
  • Identifikujte jedinečné vlastnosti listov borovice a kukurice.
  • Porovnajte štruktúry listov slnka a tieňa.

Tkanivová organizácia v listoch

V listoch sú zastúpené všetky tri typy tkanív. Epiderma predstavuje dermálne tkanivo, mezofyl, ktorý vypĺňa list, je rozomleté ​​tkanivo a cievne zväzky, ktoré tvoria listové žily, predstavujú vaskulárne tkanivo (obrázok ( PageIndex {1} )). Tieto tri tkanivá budú prediskutované s použitím listu eudicotu, ktorý je upravený na mierne množstvo vody (mezofytický list). Variácie v štruktúre listov sú diskutované neskôr na tejto stránke.

Epidermis

Vonkajšia vrstva listu je epidermis; je prítomný na oboch stranách listu a nazýva sa horná a dolná epidermis. Botanici nazývajú hornú stranu adaxiálnym povrchom (alebo adaxis) a dolnou stranou abaxiálnym povrchom (alebo abaxis). Epiderma pomáha pri regulácii výmeny plynu. Obsahuje stomata (singulár = stómia; Obrázok ( PageIndex {2} )), otvory, cez ktoré prebieha výmena plynov. Dva strážne bunky obklopujú každú stómiu, regulujúc jej otváranie a zatváranie a ochranné bunky sú niekedy lemované pomocné bunky. Ochranné bunky sú jediné epidermálne bunky, ktoré obsahujú chloroplasty. Vo väčšine prípadov dolná epidermis obsahuje viac prieduchov ako horná epidermis, pretože spodná časť listu je chladnejšia a menej náchylná na stratu vody.

Epidermis je zvyčajne hrubá jednej bunkovej vrstvy; avšak v rastlinách, ktoré rastú vo veľmi horúcich alebo veľmi chladných podmienkach, môže byť pokožka hrubá niekoľko vrstiev, aby sa chránila pred nadmernou stratou vody transpiráciou. Ochranná vrstva nazývaná kutikula pokrýva povrch epidermálnych buniek (obrázok (PageIndex{3})). Kutikula je bohatá na lignín (ktorý dodáva určitú pevnosť) a vosky (ktoré fungujú ako hydroizolácia). Kutikula znižuje rýchlosť straty vody z povrchu listov. Ostatné listy môžu mať malé chĺpky (trichómy) na povrchu listu. Trichómy pomáhajú odradiť bylinožravce obmedzovaním pohybu hmyzu alebo skladovaním toxických alebo nechutných zlúčenín; môžu tiež znížiť straty vody blokovaním prúdenia vzduchu cez povrch listu (obrázok (PageIndex{4})). Z tohto dôvodu sú trichómy (ako stomata) často hustejšie na spodnej strane listu.

Mesophyll

Pod epidermou sú vrstvy buniek známych ako mezofylalebo „stredný list“. Bunky mezofylu obsahujú veľa chloroplastov a špecializujú sa na fotosyntézu. Mezofyl väčšiny listov zvyčajne obsahuje dve usporiadania buniek parenchýmu: palisádový parenchým a hubovitý parenchým (Obrázok ( PageIndex {5} )). Palisádový parenchým (tiež nazývaný palisádový mezofyl) má stĺpcový tvar a môže byť prítomný v jednej, dvoch alebo troch vrstvách. Palisádové bunky sa špecializujú na zachytávanie prichádzajúceho slnečného svetla (vrátane šikmých slnečných lúčov), otáčanie chloroplastov do hornej časti listu a potom im umožňuje regeneráciu cyklovaním smerom do stredu listu. Tiež znižujú intenzitu slnečného žiarenia pre hubovitý mezofyl. Aj keď sa palisádové bunky môžu v priereze javiť ako tesne zabalené, pretože za tými v popredí je veľa radov buniek, v skutočnosti je tu dostatok priestoru (medzibunkové vzduchové priestory) medzi nimi. Pod palisádovým parenchýmom sú zdanlivo voľne usporiadané bunky nepravidelného tvaru. Toto sú bunky bunky hubovitý parenchým (alebo hubovitý mezofyl). Medzibunkové vzduchové priestory nachádzajúce sa medzi mezofylovými bunkami uľahčujú výmenu plynov.

Cievne zväzky (žily)

Rovnako ako stonka, aj list obsahuje cievne zväzky zložené z xylému a floému (obrázok (PageIndex{6-7})). Keď typický cievny zväzok stonky (ktorý má xylém vo vnútri floému) vstúpi do listu, xylém zvyčajne smeruje nahor, zatiaľ čo floém smeruje nadol. Vodivé bunky xylému (tracheidy a prvky ciev) transportujú vodu a minerály do listov. Sito-rúrkové prvky floému transportujú produkty fotosyntézy z listu do iných častí rastliny. Floém je typicky podporovaný zhlukom vlákien (sklerenchým), ktoré zvyšujú štrukturálnu podporu žíl. Jediný cievny zväzok, bez ohľadu na to, aký veľký alebo malý, vždy obsahuje tkanivá xylému aj floému.

Úpravy listov

Široký, plochý tvar väčšiny listov zväčšuje povrch v pomere k objemu, čo im pomáha zachytiť slnečné svetlo; to však tiež poskytuje väčšiu príležitosť na stratu vody. Anatómia listu má všetko spoločné s dosiahnutím rovnováhy medzi fotosyntézou a stratou vody v prostredí, v ktorom rastlina rastie. Rastlinám, ktoré rastú vo vlhkých oblastiach, môžu rásť veľké ploché listy, ktoré absorbujú slnečné svetlo ako solárne panely, pretože slnečné svetlo je pravdepodobne obmedzujúcejšie ako voda. Rastliny v suchých oblastiach musia zabrániť strate vody a prispôsobiť sa rôznym tvarom listov a orientácii, aby splnili úlohy súvisiace so zadržiavaním vody a absorpciou slnečného svetla. Listy prispôsobené suchému prostrediu sú vo všeobecnosti malé a hrubé s oveľa nižším pomerom plochy povrchu k objemu.

Pokiaľ ide o vodu, existujú tri hlavné druhy rastlín: mezofyty, hydrofyty a xerofyty. Mezofyty sú typické rastliny, ktoré sa prispôsobujú miernemu množstvu vody ("mezo" znamená stred a "fyt" znamená rastlina). Mnohé známe rastliny sú mezofyty, ako je orgován, Ranunculus (maslák), ruže a pod. Hydrofyty rastú vo vode („hydro“ označuje vodu). Čepele ich listov sú často veľmi členité (hlboko laločnaté), aby mali prístup k plynom rozpusteným vo vode, a ich stopky a stonky majú vzduchové kanáliky na zásobovanie podvodných orgánov plynmi. Hygrofyty (bližšie nerozoberané) žijú v neustále vlhkom prostredí, ich listy sú prispôsobené na rýchle uvoľňovanie vody cez prieduchy. Niekedy dokonca vylučujú kvapky vody cez okraje listov (gutácia). Xerofyty sú prispôsobené vzácnej vode ("xero" znamená sucho). Xerofyty sa nachádzajú v púšti a stredomorskom podnebí (ako napríklad vo väčšine Kalifornie), kde je leto horúce a suché. Listy mezofytov sa nazývajú mezofytické, listy hydrofytov sa nazývajú hydrofytické atď. Štruktúra mezofytických listov už bola popísaná (obrázok ( PageIndex {1} )). Adaptácie v hydrofytických a xerofytických listoch a podrobnejšie diskutované nižšie.

Hydrofytické listy

Štruktúra hydrofytného listu sa líši od mezofytného listu v dôsledku selektívnych tlakov v prostredí - vody je dostatok, takže rastlina sa viac stará o to, aby sa udržala na vode a zabránila bylinožravosti. Hydrofytické listy majú tenkú epidermálnu vrstvu a absenciu priedušiek v spodnej časti epidermis (obrázok ( PageIndex {8} )). V hubovitom mezofyle sú veľké vrecká, do ktorých je možné zachytiť vzduch, čo pomáha listu vznášať sa. Tento typ tkaniva parenchýmu, špecializovaný na zachytávanie plynov, sa nazýva aerenchým. Ostré, rozvetvené sklereidy (astrosklereidy) prechádzajú mezofylom hydrofytického listu. Tieto poskytujú štrukturálnu podporu listu a tiež prevenciu bylinožravcov. Cievne tkanivo je v hydrofytických listoch trochu redukované.

Xerofytické listy

Xerofytické listy (obrázok (PageIndex{9})) majú hrubú kutikulu, ktorá obmedzuje stratu vody, najmä na hornej časti pokožky (obrázok (PageIndex{10})). Horná aj dolná epidermis pozostáva z niekoľkých vrstiev (viacnásobná epidermis). Niekedy sa ďalšie vrstvy nazývajú hypodermis („hypo“ znamená pod; „dermis“ znamená koža). Priehlbiny v spodnej časti epidermis vytvárajú vrecká, ktoré sú lemované trichómami a prieduchy sa nachádzajú na spodku týchto vreciek (tzv. stomatálne krypty; číslo (PageIndex{10})). Trichómy pomáhajú zachytávať odparujúcu sa vlhkosť a udržiavať relatívne vlhké prostredie okolo prieduchov. Tieto stomatálne krypty sú umiestnené iba na spodnej strane listov, kde dochádza k menšiemu slnečnému žiareniu a tým aj k menším stratám vody. Horná epidermis je bez prieduchov.

Borovicové listy

Borovice sa vyvinuli počas obdobia v histórii Zeme, keď sa podmienky stávali čoraz suchšími, a ihličie má mnoho úprav, aby sa s týmito podmienkami vysporiadalo. Mnoho z týchto úprav je podobných xerofytickým listom niektorých krytosemenných rastlín (popísaných vyššie), pretože samotné borovice sú xerofyty.

Epidermis listu sa zdá byť hrubá viac ako jedna bunková vrstva (obrázok (PageIndex{11})). Tieto nasledujúce vrstvy tkaniva podobného pokožke pod jedinou vonkajšou vrstvou skutočnej pokožky sa nazývajú podkoží , ktorý ponúka hrubšiu bariéru a pomáha predchádzať strate vody. Samotná epidermis je na vonkajšej strane potiahnutá silnou vrstvou vosku nazývanou kutikula. Pretože sú vosky hydrofóbne, pomáha to tiež predchádzať strate vody epidermou. Prieduchy sú typicky vpadnuté a vyskytujú sa v podkoží namiesto epidermy. Potopené stomaty vytvorte vrecko vzduchu, ktoré je chránené pred prúdením vzduchu cez list a môže pomôcť udržať vyšší obsah vlhkosti (obrázok ( PageIndex {12} )).

V mezofyle je niekoľko kanálov, ktoré sa v priereze listu javia ako veľké otvorené kruhy. Toto sú živicové kanály. Bunky, ktoré ich lemujú, vylučujú živicu (lepkavé látky, ktoré emitujú ihličnaté stromy, často sa im hovorí smola), ktoré obsahujú zlúčeniny toxické pre hmyz a baktérie. Keď sa borovice vyvíjali, Zem bola nielen suchšia, ale vyvíjal sa a množil sa aj hmyz. Tieto živicové kanály nie sú vlastnosťami, ktoré pomáhajú rastline prežiť suché podmienky, ale pomáhajú predchádzať bylinožravosti. Okrem prevencie bylinožravosti môže živica pomôcť pri zatváraní rán a predchádzaní infekcii v miestach rany.

V oblasti buniek sa nachádzajú dva zväzky cievneho tkaniva transfúzne tkanivo, ktorý funguje pri preprave materiálov do a z buniek mezofylov. Transfúzne tkanivo a cievne zväzky sú obklopené výraznou vrstvou buniek nazývaných endodermis. Toto je podobné tkanivu s rovnakým názvom v koreni, ale bunky nie sú impregnované vodou odpudzujúcou zlúčeninou suberin.

Nakoniec celkový tvar listu umožňuje čo najmenšiu stratu vody znížením relatívnej povrchovej plochy a zaoblenejším tvarom na rozdiel od plochejšieho. Toto nízky pomer povrchovej plochy k objemu je charakteristický pre xerofyty.

Kukuričné ​​listy

Modelovým organizmom pre jednodávne rastliny v botanike je zvyčajne kukurica (Zea mays). V kukurici je približne rovnaký počet stomatov na hornej aj dolnej epidermis. Mezofyl nie je rozdelený na dva odlišné typy. Všetky cievne zväzky sú priamo rovnaké (v priereze sa javia ako kruhové), pretože prebiehajú navzájom rovnobežne.

Kukurica nie je nevyhnutne xerofyt, ale je prispôsobená na zvládanie vysokých teplôt. Jedna z týchto úprav, C4 fotosyntéza typu je diskutovaná v časti Fotorespirácia a fotosyntetické cesty a má za následok bunkové usporiadanie tzv Kranzova anatómia. Cievne zväzky sú obklopené zjavne nafúknutými bunkami parenchýmu, ktoré tvoria štruktúru nazývanú a puzdro zväzku, a sú nabité chloroplastmi (obrázok ( PageIndex {13} )). (Plášte zväzkov obklopujú cievne zväzky aj iných typov listov, ale bunky puzdra zväzku sú oveľa menšie). Bunky mezofylu obklopujú bunky puzdra zväzku. V C4 fotosyntéza, oxid uhličitý je najskôr zhromaždený bunkami mezofylu a dočasne uložený ako štvoruhlíkový cukor. Tento štvoruhlíkový cukor sa prenáša do buniek obalu obalu, kde sa rozkladá a uvoľňuje sa oxid uhličitý. Je to v bunkách obalu zväzku, kde sa nazýva proces Calvinov cyklus a nakoniec sa vyrába glukóza. C.4 fotosyntéza sústreďuje oxid uhličitý do buniek plášťa zväzku, čo znižuje potrebu často otvárať prieduchy na výmenu plynov. To pomáha šetriť vodu.

Keď je dostatok vlhkosti, listy kukurice sa úplne roztiahnu a sú schopné maximalizovať fotosyntézu. Keď je vlhkosť obmedzená, listy sa kotúľajú dovnútra, čo obmedzuje stratu vlhkosti a fotosyntetickú kapacitu. To sa dosiahne prítomnosťou bulliformné bunky v hornej časti epidermis (obrázok (PageIndex{14})). Tieto zhluky zväčšených buniek sú opuchnuté vodou, keď je k dispozícii dostatok vody. Keď sa obsah vody v rastline zníži, tieto bunky sa scvrknú, čo spôsobí, že sa horná epidermis v týchto bodoch zvlní alebo zloží dovnútra. Túto adaptáciu na slnečné žiarenie nájdete aj v mnohých ďalších trávach (kukurica je členom rodiny Poaceae, rodiny tráv).

Listy slnka a tienidla

Intenzita svetla vyvíjajúceho sa listu ovplyvňuje jeho štruktúru. Listy, ktoré sa vyvíjajú, keď sú neustále vystavené priamemu slnečnému žiareniu (listy slnka), sa teda líšia od listov vystavených nízkej intenzite svetla (listy v tieni) niekoľkými spôsobmi (obrázok (PageIndex{15})). V porovnaní s tieňovými listami sú slnečné listy menšie a hrubšie. Tým sa zmenšuje povrch v pomere k objemu, čím sa šetrí voda, ktorá by sa inak pri jasnom slnečnom svetle a následne vyšších teplotách ľahko stratila. Naproti tomu široký tenký tvar tieňových listov pomáha zachytiť dostatočné svetlo, keď je intenzita svetla nízka. Hrubšia kutikula slnečných listov tiež obmedzuje stratu vody. Majú viac palisádového parenchýmu a viac cievneho tkaniva. Slnečné listy môžu udržiavať vysokú rýchlosť fotosyntézy pri vysokej intenzite svetla, ale listy v tieni nie.


Štruktúra listu a úpravy pre fotosyntézu: Pochopenie 9. stupňa pre biológiu IGCSE 2.21

List je organ v rastline špeciálne prispôsobenej na fotosyntézu. Musíte pochopiť štruktúru tkanív v liste spolu s ich funkciami.

Horná epidermis: je to tkanivo na hornej strane listu. Vytvára voskovitú vrstvu, nazývanú kutikula, ktorá nie je vyrobená z buniek, ale je vodotesnou bariérou, ktorá zabraňuje nadmernému odparovaniu horúcim horným povrchom listu. Bunky hornej epidermy neobsahujú žiadne chloroplasty, takže cez ne ľahko prechádza svetlo.

Palisádový mezofyl: v tomto tkanive prebieha 80% fotosyntézy v liste. Palisádové bunky majú vo svojej cytoplazme veľa chloroplastov a krabicovitý tvar a usporiadanie týchto buniek zaisťuje, že sú tesne zbalené.

Špongiový mezofyl: toto tkanivo obsahuje veľké vzdušné priestory ktoré sú spojené s atmosférou mimo listu mikroskopickými pórmi tzv stomata na spodnom povrchu. Špongiové mezofylové bunky obsahujú aj chloroplasty a dochádza tu aj k fotosyntéze. Vzduchové priestory zmenšujú vzdialenosť, ktorú musí oxid uhličitý difundovať, aby sa dostal do mezofylových buniek a skutočnosť, že tieto bunky majú pomerne tenké bunkové steny, ktoré sú spolu potiahnuté filmom vody, znamená, že výmena plynov medzi vzdušným priestorom a mezofylom sa zrýchľuje.

Spodná epidermis je najviac matné pletivo v liste. Jediná zaujímavosť na ňom je, že obsahuje špecializované bunky tzv strážne bunky ktoré obklopujú pór nazývaný a stómie. Oxid uhličitý môže difundovať do listu cez priedušky, keď sú otvorené (zvyčajne v dennom čase) a voda sa zo stomátov odparuje v procese tzv. transpirácia.

Úpravy listu pre fotosyntézu

  • Veľká plocha – na maximalizáciu úrody svetla
  • Tenký – na zníženie vzdialenosti, aby oxid uhličitý difundoval listom, a aby svetlo preniklo do stredu listu
  • Vzdušné priestory – na zníženie vzdialenosti difúzie oxidu uhličitého a na zväčšenie povrchovej plochy povrchu na výmenu plynov vo vnútri listu
  • Stomata – póry umožňujúce oxid uhličitý difundovať do listu a odparovať vodu (transpirácia)
  • Prítomnosť žíl – žily obsahujú xylem pletivo (prenáša vodu a minerály do listu z koreňov) a floém (transportuje cukry a aminokyseliny z listu)
  • Chloroplasty – mezofylové bunky a ochranné bunky obsahujú veľa chloroplastov. Tieto organely obsahujú svetlo zachytávajúci pigment chlorofyl a prebiehajú v nich všetky reakcie fotosyntézy

Zdieľaj toto:

Páči sa ti to:

Súvisiace


Vnútorné štruktúry listov stromu

Listová čepeľ sa skladá z vrstiev tkaniva, z ktorých každá má dôležitú úlohu vo fungovaní listu. Nájdite tieto štruktúry na priloženom diagrame bunkových listových tkanív.

Epidermis – Vonkajšia vrstva listu a ochranná „koža“ obklopujúca tkanivá listov.

Kutikula - Voskový ochranný povlak na epiderme listov, ktorý zabraňuje strate vody na listoch, zelených stonkách a plodoch.

Listové chĺpky - Kryty na epidermis listu, ktoré môžu alebo nemusia existovať pri každom druhu stromu.

Palisádová vrstva - Pevne zabalená vrstva dlhých tubulárnych parenchýmových tkanív naplnených chloroplastmi na fotosyntézu.

Chloroplasty -Subcelulárne, fotosyntetické štruktúry v listoch a iných zelených tkanivách. Chloroplasty obsahujú chlorofyl, zelený rastlinný pigment, ktorý zachytáva energiu vo svetle a začína jej premenu na cukry.

Cievny zväzok - Xylemové a floemové tkanivá, bežne známe ako listové žily.

Špongiovitý mezofyl – Vrstva tkanív parenchýmu voľne usporiadaná na uľahčenie pohybu kyslíka, oxidu uhličitého a vodnej pary. Tiež môže obsahovať niektoré chloroplasty.

Stomata - Prirodzené otvory v listoch a bylinných stonkách, ktoré umožňujú výmenu plynov (vodná para, oxid uhličitý a kyslík).

Strážne cely -Špecializované bunky v tvare obličky, ktoré otvárajú a zatvárajú priedušky.


Pozorovania štruktúry listu

Pri pohľade na povrch listu pod stereomikroskopom budú študenti schopní jasne vidieť vlasové štruktúry (trichóm) na povrchu listu, ktoré slúžia na množstvo funkcií od lapania hmyzu po zachytávanie vody/vlhkosti. Študenti budú tiež pozorovať zložité listové žily (cievne zväzky) prebiehajúce po povrchu listu.

Pri niektorých listoch (ako je javorový list) je možné izolovať cievne zväzky (žilové štruktúry) na pozorovanie pod mikroskopom.

  • List dusíme asi hodinu a pol
  • Keď list začne byť slizký, vyberte ho z hrnca a položte na tanier/Petriho misku
  • Pridajte malé množstvo vody a mäkkú časť jemne odstráňte pomocou malého štetca z oboch strán listu
  • Umiestnite listovú žilu (cievne zväzky) medzi dva tvrdé povrchy (napríklad knihu), aby ste zabránili jej skrúteniu
  • Pozrite sa na listovú žilu pod mikroskopom (stereoskopický mikroskop alebo kombinovaný mikroskop s nízkym výkonom)

Rastlinné orgány

Rovnako ako zvieratá, aj rastliny obsahujú bunky s organelami, v ktorých prebiehajú špecifické metabolické činnosti. Na rozdiel od zvierat však rastliny využívajú energiu slnečného žiarenia na tvorbu cukrov počas fotosyntézy. Rastlinné bunky majú navyše bunkové steny, plastidy a veľkú centrálnu vakuolu: štruktúry, ktoré sa nenachádzajú v živočíšnych bunkách. Každá z týchto bunkových štruktúr hrá špecifickú úlohu v štruktúre a funkcii rastlín.

V rastlinách, rovnako ako u zvierat, podobné bunky, ktoré spolupracujú, tvoria tkanivo. Keď rôzne typy tkanív spolupracujú, aby vykonávali jedinečnú funkciu, tvoria orgánové orgány, ktoré spoločne tvoria orgánové systémy. Cievne rastliny majú dva odlišné orgánové systémy: výhonkový systém a koreňový systém. The strelecký systém pozostáva z dvoch častí: vegetatívnych (nereprodukčných) častí rastliny, ako sú listy a stonky, a reprodukčných častí rastliny, ktoré zahŕňajú kvety a plody. Systém výhonkov spravidla rastie nad zemou, kde absorbuje svetlo potrebné na fotosyntézu. The koreňový systém, ktorá podporuje rastliny a absorbuje vodu a minerály, je zvyčajne podzemná. Obrázok 6 zobrazuje orgánové systémy typickej rastliny.

Obrázok 6. Systém výhonkov rastliny pozostáva z listov, stoniek, kvetov a ovocia. Koreňový systém ukotvuje rastlinu a absorbuje vodu a minerály z pôdy.


Funkcia listu

Listy ako jedna z najdôležitejších zložiek rastlín majú niekoľko základných funkcií:

Fotosyntéza

Primárnou funkciou listu je konverzia oxidu uhličitého, vody a UV svetla na cukor (napr. Glukózu) prostredníctvom fotosyntézy (zobrazená nižšie). Jednoduché cukry vytvorené fotosyntézou sa neskôr spracujú na rôzne makromolekuly (napríklad celulózu) potrebné na tvorbu bunkovej steny rastlín a ďalších štruktúr. Preto musí byť list vysoko špecializovaný na kombináciu oxidu uhličitého, vody a UV svetla pre tento proces. Oxid uhličitý difunduje z atmosféry prostredníctvom špeciálnych pórov, nazývaných stomata, vo vonkajšej vrstve listu. Voda je nasmerovaná do listov prostredníctvom cievneho vodivého systému rastliny, nazývaného xylém. Listy sú orientované tak, aby zaisťovali maximálne vystavenie slnečnému žiareniu, a sú zvyčajne tenké a ploché v tvare, ktoré umožňujú slnečnému žiareniu preniknúť cez list a dosiahnuť chloroplasty, čo sú špecializované organely, ktoré vykonávajú fotosyntézu. Akonáhle je cukor vytvorený z fotosyntézy, listy fungujú a transportujú ho dole rastlinou prostredníctvom špecializovaných štruktúr nazývaných floem, ktoré prebiehajú paralelne s xylémom. Cukor je obvykle transportovaný do koreňov a výhonkov rastliny, aby podporil rast.

Transpirácia

Transpirácia sa týka pohybu vody cez rastlinu a následného odparovania listami. Keď sa prieduchy otvoria, aby sa prispôsobili difúzii oxidu uhličitého do rastliny na fotosyntézu, voda vyteká. Tento proces slúži aj na chladenie rastliny odparovaním vody z listu a tiež na reguláciu osmotického tlaku rastlín.

Gutácia

Gutácia označuje vylučovanie xylému z okrajov listov a iných cievnatých rastlín v dôsledku zvýšenej hladiny vody v pôde v noci, keď sú prieduchy uzavreté. Tlak spôsobený na koreňoch vedie k úniku vody z xylému zo špecializovaných vodných žliaz na okrajoch listov.

Skladovanie

Listy sú hlavným miestom skladovania vody a energie, pretože poskytujú miesto fotosyntézy. Sukulenty sú obzvlášť zdatné v skladovaní vody, o čom svedčia hrubé listy. Vzhľadom na vysoký obsah živín a vody mnohé živočíšne druhy požierajú listy rastlín ako zdroj potravy.

Obrana

Vo všeobecnosti možno typy listov rozdeliť do šiestich hlavných typov, hoci existujú aj rastliny s vysoko špecializovanými listami:

List ihličnanu

Listy ihličnanov sú ihličnaté alebo vo forme šupín. Listy ihličnanov sú zvyčajne silne voskované a vysoko prispôsobené chladnejšiemu podnebiu, usporiadané tak, aby rozptýlili sneh a odolávali mrazu. Medzi príklady patrí jedľa douglaska a smrek. Obrázky nižšie ilustrujú tento typ listu.

Mikrofylový list

Listy mikrofylu sa vyznačujú jednou žilnatinou, ktorá je nerozvetvená. Hoci je tento typ listov vo fosílnych záznamoch hojný, len málo rastlín má dnes tento typ listov. Niektoré príklady zahŕňajú prasličky a palice. Nasledujúci obrázok ilustruje tento typ listov.

Megaphyll Leaf

Listy megaphylu sa vyznačujú viacerými žilkami, ktoré môžu byť silne rozvetvené. Megaphylové listy sú široké a ploché a spravidla obsahujú listy väčšiny rastlinných druhov. Nasledujúci obrázok ilustruje tento typ listov.

Angiospermový list

Listy krytosemenných rastlín sú tie, ktoré sa nachádzajú na kvitnúcich rastlinách. Tieto listy sa vyznačujú palmičkami, laminou a stopkou. Nasledujúci obrázok ukazuje príklad listov krytosemenného rastliny.

Listy

Listy sú veľké, delené listy charakteristické pre paprade a palmy. Čepele môžu byť singulárne alebo rozdelené na vetvy. Nasledujúci obrázok zobrazuje príklad lístia.

Plášťový list

Pošvové listy sú typické pre druhy tráv a jednoklíčnolistové. Listy sú teda dlhé a úzke, s plášťom obklopujúcim stonku na základni. Štruktúra žily je navyše priečne pruhovaná a každý uzol obsahuje iba jeden list. Obrázok nižšie predstavuje príklad listu pošvy.

1. Primárnou funkciou listu je:
A. Odparovanie vody na chladenie
B. Fotosyntéza
C. Výhonku a koreňovým štruktúram rastliny poskytnite tieň
D. Transpirácia

2. Ktoré z nasledujúcich tvrdení o gutácii je PRAVDIVÉ:
A. Zvyčajne sa vyskytuje v noci.
B. Vyskytuje sa vtedy, keď sú stomaty zatvorené.
C. Je to dôsledok zvýšeného tlaku vody v pôde.
D. Všetky vyššie uvedené


Druhy listových foriem

Listy možno rozdeliť na jednoduché alebo zložené v závislosti od rozdelenia čepele (alebo laminy).

Učebné ciele

Rozlišujte medzi druhmi listových foriem

Kľúčové informácie

Kľúčové body

  • V jednoduchom liste je čepeľ úplne nerozdelená, listy môžu byť tiež vytvorené z lalokov, kde medzery medzi lalokmi nesiahajú do hlavnej žily.
  • V zloženom liste je čepeľ listu rozdelená, tvoriace letáky, ktoré sú pripevnené k strednej žilke, ale majú svoje vlastné stopky.
  • Letáky dlaňovito zložených listov vyžarujú smerom von z konca stopky.
  • Perovito zložené listy majú lístky usporiadané pozdĺž strednej žilky.
  • Dvojperovito zložené (dvojzložkové) listy majú lístočky usporiadané pozdĺž sekundárnej žilky, ktorá je jednou z niekoľkých žíl odbočujúcich zo strednej žilky.

Kľúčové pojmy

  • jednoduchý list: list s nedelenou čepeľou
  • zložený list: list, kde je čepeľ rozdelená, tvoriace lístočky
  • dlaňovito zložený list: list, ktorého lístočky vychádzajú smerom von z konca stopky
  • perovito zložený list: list, kde sú letáky usporiadané pozdĺž strednej žily

Listová forma

Existujú dve základné formy listov, ktoré je možné opísať vzhľadom na rozdelenie čepele (alebo laminy). Listy môžu byť jednoduché alebo zložené.

Jednoduché a zložené listy: Listy môžu byť jednoduché alebo zložené. V jednoduchých listoch je lamina súvislá. a) banánovník (Musa sp.) má jednoduché listy. V zložených listoch je lamina rozdelená na letáky. Zložené listy môžu byť dlanité alebo pernaté. b) v palmovo zložených listoch, ako sú listy pagaštanu konského (Aesculus hippocastanum), letáky sa vetvia zo stopky. c) V perovito zložených listoch sa letáky rozvetvujú od stredného kolena, ako na krovitom kroví (Carya floridana). d) Kobylka medonosná má dvojité zložené listy, v ktorých sa lístky vetvia zo žiliek.

V jednoduchom liste, akým je banánový list, je čepeľ úplne nedelená. Tvar listu môže byť tiež vytvorený z lalokov, kde medzery medzi lalokmi nedosahujú k hlavnej žile. Príkladom tohto druhu je javorový list.

V zloženom liste je listová čepeľ úplne rozdelená, tvoriace letáky, ako v strome agát. Zložené listy sú charakteristické pre niektoré čeľade vyšších rastlín. Každý leták je pripevnený k rachis (stredná žila), ale môže mať vlastnú stopku. Dlanito zložený list má svoje letáky vyžarujúce von z konca stopky, ako prsty z dlane. Príklady rastlín s dlaňovito zloženými listami zahŕňajú jedovatý brečtan, strom buckeye alebo známu izbovú rastlinu Schefflera sp. (bežne sa nazýva “umbrella závod ”). Perovito zložené listy dostali svoj názov podľa ich vzhľadu pripomínajúceho perie, letáky sú usporiadané pozdĺž strednej žily, ako v listoch ruží alebo listoch hikoru, pekanového orecha, jaseňa alebo orecha. V perovito zloženom liste sa stredná žila nazýva midrib. Bipinátne zložené (alebo dvojzložkové) listy sú dvakrát rozdelené. Letáky sú usporiadané pozdĺž sekundárnej žily, ktorá je jednou z niekoľkých žíl odbočujúcich zo strednej žily. Každý leták sa nazýva “pinnule”. Pinnuly na jednej sekundárnej žile sa nazývajú “pinna”. Hodvábny strom (Albizia) je príkladom rastliny s dvojzubými listami.


Listové tkanivá

Listové tkanivá sa skladajú z vrstiev rastlinných buniek. Rôzne typy rastlinných buniek tvoria tri hlavné tkanivá nachádzajúce sa v listoch. Tieto tkanivá zahŕňajú vrstvu tkaniva mezofylu, ktorá je vložená medzi dve vrstvy epidermis. Listové cievne tkanivo sa nachádza vo vrstve mezofylu.

Vonkajšia vrstva listu je známa ako epidermis. Epiderma vylučuje voskový povlak nazývaný kutikula ktorý pomáha rastline zadržiavať vodu. Epiderma v listoch rastlín obsahuje aj špeciálne bunky tzv strážne bunky ktoré regulujú výmenu plynu medzi závodom a životným prostredím. Strážne bunky kontrolujú veľkosť tzv stomata (singulárna stómia) v epidermis. Otváranie a zatváranie prieduchov umožňuje rastlinám podľa potreby uvoľňovať alebo zadržiavať plyny vrátane vodnej pary, kyslíka a oxidu uhličitého.

Stredná mezofylová listová vrstva sa skladá z palisádovej mezofylovej oblasti a hubovitej mezofylovej oblasti. Mezisyl palisádový obsahuje stĺpcové bunky s medzerami medzi bunkami. Väčšina rastlinných chloroplastov sa nachádza v palisádovom mezofyle. Chloroplasty sú organely, ktoré obsahujú chlorofyl, zelený pigment, ktorý absorbuje energiu zo slnečného žiarenia na fotosyntézu. Špongiový mezofyl sa nachádza pod palisádovým mezofylom a je zložený z buniek nepravidelného tvaru. Listové cievne tkanivo sa nachádza v hubovitom mezofyle.

Cievne tkanivo

Listové žily sú zložené z cievneho tkaniva. Cievne tkanivo pozostáva z rúrovitých štruktúr tzv xylem a floem ktoré poskytujú cestu toku vody a živín cez listy a rastlinu.


Lymfocyt je biela krvinka, ktorá obsahuje veľké jadro (obrázok 12.10). Väčšina lymfocytov je spojená s adaptívnou imunitnou odpoveďou, ale infikované bunky sú identifikované a zničené prírodnými zabíjačskými bunkami, jedinými lymfocytmi vrodeného imunitného systému. Bunka prirodzeného zabíjača (NK) je lymfocyt, ktorý dokáže zabíjať bunky infikované vírusmi (alebo rakovinové bunky). Bunky NK identifikujú intracelulárne infekcie, najmä z vírusov, zmenenou expresiou molekúl hlavnej triedy histokompatibility (MHC) I na povrchu infikovaných buniek. Molekuly MHC triedy I sú proteíny na povrchoch všetkých jadrových buniek, ktoré poskytujú vzorku vnútorného prostredia bunky v akomkoľvek danom čase. Nezdravé bunky, či už infikované alebo rakovinové, majú na svojich bunkových povrchoch zmenený komplement MHC triedy I.

Obrázok 12.10. Mikrofotografia ukazuje okrúhlu bunku s veľkým jadrom, ktoré zaberá viac ako polovicu bunky.

Potom, čo NK bunka deteguje infikovanú alebo nádorovú bunku, indukuje programovanú bunkovú smrť alebo apoptózu. Fagocytárne bunky potom prídu a strávia zvyšky buniek, ktoré zostali. NK bunky neustále hliadkujú v tele a sú účinným mechanizmom na kontrolu potenciálnych infekcií a prevenciu progresie rakoviny. Rôzne typy imunitných buniek sú znázornené na obrázku 12.11.

Obrázok 12.11 Bunky zapojené do vrodenej imunitnej reakcie zahŕňajú žírne bunky, bunky prirodzeného zabíjača a biele krvinky, ako sú monocyty, makrofágy a neutrofily.


Obsah

Niektoré štúdie anatómie rastlín využívajú systémový prístup organizovaný na základe činností rastliny, ako je transport živín, kvitnutie, opeľovanie, embryogenéza alebo vývoj semien. [4] Ostatné sú klasickejšie [5] rozdelené do nasledujúcich štruktúrnych kategórií:

Asi v roku 300 pred n. L. Theophrastus napísal niekoľko pojednaní o rastlinách, z ktorých iba dve prežili, Vyšetrovanie rastlín (Περὶ φυτῶν ἱστορία), a O príčinách rastlín (Περὶ φυτῶν αἰτιῶν). Rozvinul koncepty morfológie a klasifikácie rastlín, ktoré nevydržali vedecké skúmanie renesancie.

Švajčiarsky lekár a botanik Gaspard Bauhin zaviedol do taxonómie rastlín binomické názvoslovie. Publikoval Botanici Pinax theatri v roku 1596, ktorý ako prvý použil tento dohovor na pomenovanie druhov. Jeho kritériá klasifikácie zahŕňali prirodzené vzťahy alebo „afinity“, ktoré boli v mnohých prípadoch štrukturálne.

Koncom 17. storočia sa anatómia rastlín prepracovala na modernú vedu. Taliansky lekár a mikroskop, Marcello Malpighi, bol jedným z dvoch zakladateľov anatómie rastlín. V roku 1671 vydal svoje Anatomia Plantarum, the first major advance in plant physiogamy since Aristotle. The other founder was the British doctor Nehemiah Grew. He published An Idea of a Philosophical History of Plants in 1672 and The Anatomy of Plants in 1682. Grew is credited with the recognition of plant cells, although he called them 'vesicles' and 'bladders'. He correctly identified and described the sexual organs of plants (flowers) and their parts. [6]

In the eighteenth century, Carl Linnaeus established taxonomy based on structure, and his early work was with plant anatomy. While the exact structural level which is to be considered to be scientifically valid for comparison and differentiation has changed with the growth of knowledge, the basic principles were established by Linnaeus. He published his master work, Species Plantarum in 1753.

In 1802, French botanist Charles-François Brisseau de Mirbel, published Traité d'anatomie et de physiologie végétale (Treatise on Plant Anatomy and Physiology) establishing the beginnings of the science of plant cytology.

In 1812, Johann Jacob Paul Moldenhawer published Beyträge zur Anatomie der Pflanzen, describing microscopic studies of plant tissues.

In 1813 a Swiss botanist, Augustin Pyrame de Candolle, published Théorie élémentaire de la botanique, in which he argued that plant anatomy, not physiology, ought to be the sole basis for plant classification. Using a scientific basis, he established structural criteria for defining and separating plant genera.

In 1830, Franz Meyen published Phytotomie, the first comprehensive review of plant anatomy.

In 1838 German botanist Matthias Jakob Schleiden, published Contributions to Phytogenesis, stating, "the lower plants all consist of one cell, while the higher plants are composed of (many) individual cells" thus confirming and continuing Mirbel's work.

A German-Polish botanist, Eduard Strasburger, described the mitotic process in plant cells and further demonstrated that new cell nuclei can only arise from the division of other pre-existing nuclei. Jeho Studien über Protoplasma was published in 1876.

Gottlieb Haberlandt, a German botanist, studied plant physiology and classified plant tissue based upon function. On this basis, in 1884 he published Physiologische Pflanzenanatomie (Physiological Plant Anatomy) in which he described twelve types of tissue systems (absorptive, mechanical, photosynthetic, etc.).

British paleobotanists Dunkinfield Henry Scott and William Crawford Williamson described the structures of fossilized plants at the end of the nineteenth century. Scotta Studies in Fossil Botany was published in 1900.

Following Charles Darwin's Pôvod druhov a Canadian botanist, Edward Charles Jeffrey, who was studying the comparative anatomy and phylogeny of different vascular plant groups, applied the theory to plants using the form and structure of plants to establish a number of evolutionary lines. He published his The Anatomy of Woody Plants in 1917.

The growth of comparative plant anatomy was spearheaded by British botanist Agnes Arber. She published Water Plants: A Study of Aquatic Angiosperms in 1920, Monocotyledons: A Morphological Study in 1925, and The Gramineae: A Study of Cereal, Bamboo and Grass in 1934. [7]

Following World War II, Katherine Esau published, Plant Anatomy (1953), which became the definitive textbook on plant structure in North American universities and elsewhere, it was still in print as of 2006. [8] She followed up with her Anatomy of seed plants in 1960.


Pozri si video: Анатомия растений. Лист. Вислобоков Н. А. (Február 2023).