Как почки могут располагаться на побегах
Побег. Строение и виды почек
Вопрос 1. Что такое побег? Из каких частей он состоит?
Побег — это сложный орган, который состоит из оси — стебля, листьев и почек. Участки стебля, на которых развиваются листья, называют узлами; участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега — междоузлиями; угол, образованный листом и вышерасположенным участком стебля, — пазухой листа. Междоузлия бывают удлиненными и укороченными.
Первый побег развивается из побега зародыша. С ростом растения главный побег формируется из верхушечной почки, а из пазушных почек образуются боковые побеги.
Вопрос 2. Какие виды листорасположения вы знаете?
Различают три основных вида листорасположения:
1) очередное, или спиральное, — листья растут по одному от узла и располагаются на стебле поочередно, по спирали (береза, ива, рожь, подсолнечник);
2) супротивное — листья растут по два в узле, один лист располагается на стебле против другого (клен, сирень, крапива, фуксия);
3) мутовчатое — листья развиваются по три и более на одном узле (элодея, олеандр).
Вопрос 3. Что такое почка?
Почка представляет собой характерное образование побега. Снаружи почка одета, плотными чешуйками. Под чешуйками в центре почки находятся зачаточный стебель и маленькие зачаточные листья. В пазухах зачаточных листьев расположены зачаточные пазушные почки. Верхушка почки состоит из образовательной ткани и называется конусом нарастания. Конус нарастания отвечает за формирование всех органов и тканей побега. За счет деления клеток конуса нарастания побег растет в длину. Таким образом, почку можно определить как зачаточный побег.
Вопрос 4. Как различают почки?
Различают верхушечные и боковые почки. Верхушечная почка — это верхушка стебля, которая включает состоящий из камбиальных клеток конус нарастания. Размножение клеток конуса нарастания обеспечивает рост стебля в длину формирование листьев и боковых почек. Следовательно, из верхушечной почки вырастает главный побег, а из боковых почек — боковые побеги (побеги второго порядка). Верхушечная почка регулирует рост боковых почек. Она выделяет гормон, который тормозит рост и развитие боковых почек. При повреждении и отмирании верхушечной почки в рост трогаются боковые, или спящие почки. Таким образом, рост растения продолжается.
Помимо верхушечных и боковых почек растения способны образовывать почки на любой части стебля, на корнях и на листьях. Такие почки называют придаточными, они обеспечивают вегетативное размножение растений.
Кроме верхушечных, боковых и придаточные почек выделяют еще вегетативные и генеративные. Из вегетативной почки образуется стебель с листьями и почками, а из генеративной — одиночный щиток или соцветие.
Вопрос 5. Как почки располагаются на побегах?
Часто на вершине побега располагается верхушечная почка, остальные почки — боковые. Их делят на пазушные и придаточные. Расположение пазушных почек повторяет расположение листьев на стебле. Для каждого вида растений характерно определенное расположение почек на побегах. Тополь, вишня, береза, черемуха, орешник имеют очередное расположение почек. Почки расположены супротивно на побегах сирени, бузины, жасмина, жимолости и комнатных растений: фуксии, пилеи, колеуса, для которых характерно такое же листорасположение. Пазушные почки располагаются в пазухах листьев. Придаточные почки развиваются не в пазухе листа, а на междоузлиях, листьях, корнях.
Вопрос 6. Какое строение имеет вегетативная почка?
Вегетативная (листовая) почка состоит из зачаточного стебля с тесно сближенными зачаточными листьями. В пазухах этих листьев находятся зачаточные почки. На верхушке стебля находится конус нарастания, состоящий из образовательной ткани. У большинства растений снаружи почка защищена почечными чешуями.
Вопрос 7. Чем отличаются генеративные почки от вегетативных?
Генеративные (цветочные) почки, в отличие от вегетативных (листовых) почек, содержат зачаточные бутоны или соцветия, они крупнее и имеют более круглую форму.
Вопрос 8. Как происходит рост побега в длину?
Побег удлиняется за счет деления клеток конуса нарастания (образовательная ткань) на верхушке побега. Молодые клетки растут, образуя новые участки стебля с листьями и почками. По мере удаления от верхушечной точки роста способность клеток к делению ослабевает и вскоре совсем утрачивается. Если удалить верхушечную почку, то побег перестаёт расти в длину, но зато у него появляются боковые побеги. Если срезать верхушку бокового побега, то он тоже перестанет расти в длину и начнет ветпиться.
§ 5. Побег и почки — Пасечник. 6 класс. Учебник
Вопросы в начале параграфа
1. Какое строение имеет зародыш семени?
Зародыш семени состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, зародышевой почечки и одной или двух семядолей.
2. Какую ткань называют образовательной?
Образовательной называют ткань, клетки которой способны делиться на протяжении всей жизни растения. Обычно она состоит из мелких тонкостенных клеток плотно прижатых друг к другу.
Главная задача клеток образовательной ткани — обеспечение роста растений и образования всех остальных тканей растения. Например, клетки образовательной ткани находятся в почках, на верхушках побега и в нижней части корня.
Лабораторные работы
Лабораторная работа: Строение почек. Расположение почек на стебле
1. Рассмотрите побеги разных растений. Определите, как расположены почки на стебле, и зарисуйте их.
Почки на стеблях могут быть расположены тремя способами:
2. Отделите почки от побега, рассмотрите их внешнее строение. Какие приспособления помогают почкам переносить неблагоприятные условия?
Неблагоприятные условия почкам помогает переносить плотная кожистая почечная чешуя, которая отпадает когда почка распускается.
3. Разрежьте вегетативную почку вдоль, рассмотрите её под лупой. С помощью рисунка 19 найдите чешуйки, зачаточный стебель, зачаточные листья и конус нарастания. Зарисуйте вегетативную почку в разрезе и подпишите названия её частей.
4. Изучите генеративную почку. Что общего у вегетативных и цветочных почек и чем они различаются? Используйте для сравнения рисунок 19.
И у вегетативных, и у генеративных почек имеется зачаточный стебель, зачаточные листья, конус нарастания и чешуйки.
Генеративные точки отличаются от вегетативных тем, что у них на конусе нарастания имеется ещё зачаточные цветки (бутоны). Эти почки крупнее и выглядят более округлыми. 
5. Сравните строение почки и побега. Сделайте вывод.
Строение почки и побега очень похоже:
Вывод: почка представляет собой зачаточный побег.
Вопросы в конце параграфа
1. Что такое побег? Из каких частей он состоит?
Побег — это стебель с расположенными на нём листьями и почками. Стебель — осевая часть побега, листья — боковые. Участки стебля, на которых развиваются листья, называют узлами, а участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега — междоузлиями.
2. Какие виды листорасположения вы знаете?
Листорасположение может быть:
3. Что такое почка?
Почка — это зачаточный побег. Она состоит из зачаточного стебля, зачаточных листьев, конуса нарастания и почечных чешуй.
4. Как различают почки?
В зависимости от расположения на стебле различают почки верхушечные (на вершине побега), пазушные (в пазухах листьев) и придаточные (на междоузлиях, листьях, корнях).
По строению различают вегетативные (листовые) почки и генеративные (цветочные) почки.
5. Как почки могут располагаться на побегах? Установите взаимосвязь между нахождением почек на побеге и месторасположением.
Верхушечная почка располагается всегда на вершине побега. Придаточные почки развиваются на междоузлиях, листья и корнях. Пазушные почки повторяют расположение листьев на стебле и могут располагаться либо поочерёдно (очередное, спиральное расположение), либо супротивно (супротивное расположение), либо мутовчато (мутовчатое расположение).
6. Какое строение имеет вегетативная почка?
Вегетативная почка снаружи покрыта почечными чешуями. Внутри неё находится зачаточный стебель, зачаточные листья и конус нарастания. В пазухах зачаточных листьев находятся очень мелкие зачаточные почки. Разглядеть их можно только в лупу или под микроскопом.
7. Чем отличаются генеративные почки от вегетативных?
Генеративные почки имеют такое же строение, что и вегетативные, но на конусе нарастания у них образуется зачаточные цветов (бутон, соцветие). По виду они крупнее и имеют округлую форму.
8. Как происходит рост побега в длину?
Активный рост побега начинается когда отпадают почечные чешуи. Рост побега в длину происходит за счет быстрого деления клеток в конусе нарастания (там находится образовательная ткань). Молодые клетки растут и образуют новые участки стебля с листьями и почками. Со временем способность клеток конуса нарастания к делению ослабевает и побег перестаёт расти.
Подумайте
Почему рекомендуется проводить весеннюю обрезку растений до начала сокодвижения?
При проведении обрезки растений до начала сокодвижения (в начале весны при температуре примерно +5°С) место среза остаётся сухим, что даёт садоводу возможность надежно защитить незащищенные корой участки садовым варом. Кроме того и само растение быстро наращивает на месте среза защитный рубец, который препятствует заражению растения вредными микроорганизмами и грибами.
При проведении обрезки после начала сокодвижения садовод может сильно навредить растению. Древесный сок (вода, с растворёнными в ней питательными веществами) в весенний период движется по стволу деревьев с огромной скоростью — до 40 см в минуту. Во время обрезки срез ветки или побега мгновенно увлажняется соком и садовый вар для защиты среза практически не прилипает. Из-за некачественной обработки среза на незащищённых участках растения образуется питательная среда для развития болезней и вредителей. Кроме того, древесный сок бесполезно вытекает из ветки и растение недополучает необходимые ему питательные вещества.
Задания
1. Поставьте в воду ветку какого-нибудь дерева или кустарника и наблюдайте за развитием побегов из почек. Запишите, когда ветка поставлена в воду, когда у неё набухли почки, раскрылись чешуи, появился побеги распустились листья.
Скорость распускания листьев из почек побега зависит от того, когда именно (в какое время года, месяц) была срезана веточка. До середины зимы срезать ветки для этой цели не рекомендуется, поскольку у растений продолжается период покоя.
Если же срезать веточку в конце февраля или марте и поставить её дома в воду, то буквально через пару дней на веточке начнут набухать почки, на 3 — 5 день опадает почечная чешуя, а нежные молодые листочки распускаются на 8 — 10 день.
Стоит отметить, что в зависимости от вида растения сроки развития побегов может различаться: немного быстрее распускается черёмуха и спирея, а чуть позже — берёза и ива.
2. Прорастите в горшочке с землёй два семени фасоли или гороха. Когда стебли у растений достигнут 7—10 см в высоту, срежьте у одного из них верхушку. Наблюдайте, что произойдёт с растениями через одну-две недели.
Проведём наблюдение за ростками гороха. У растений со срезанными верхушками рост замедляется, но становится больше боковых листьев и утолщается стебель. Растение с несрезанной верхушкой продолжает расти также быстро.
3. Обрежьте верхушку фикуса или другого комнатного растения. Наблюдайте, как растут побеги.
Если обрезать верхушку у фикуса или другого комнатного растения (метод называется прищипывание), то у растения начинается активный рост боковых побегов. Оно становится более ветвистым и пышным, с утолщенным стеблем.
4. Проанализируйте результаты наблюдений. Сделайте выводы.
При отрезании верхушки побега он перестает расти в длину. При этом начинают активно развиваться боковые побеги.
Если же отрезать верхушку у бокового побега, то он также перестанет расти в длину и насчёт активно ветвиться.
Словарик
Побег — это стебель с расположенными на нём листьями и почками.
Почка — это зачаточный стебель растения.
Верхушечная почка — это почка расположенная на вершине побега.
Пазушная почка — это почка расположенная в пазухе листа.
Придаточная почка — это почка расположенная на междоузлиях, листьях и корнях (не в пазухах листьев).
Вегетативная почка — это почка, из которой развивается лист и новый побег. Такую почку также называют листовой почкой.
Генеративная почка — это почка, из которой развивается цветок (бутон, соцветие). Такую почку также называют цветочной почкой.
Конус нарастания — это верхушка зачаточного стебля в почке, состоящая из образовательной ткани.
Узел — это участки стебля, на которых развиваются листья.
Междоузлие — это участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега.
Пазуха листа — это угол между листом и находящимся выше междоузлием.
Очередное листорасположение — это листорасположение, при котором листья растут по одному в узле и располагаются на стебле поочередно по спирали. Такое листорасположение ещё называют спиральным.
Супротивное листорасположение — это листорасположение, при котором листья растут по два в каждом узле один напротив другого.
Мутовчатое листорасположение — это листорасположение, при котором листья растут по три и более в каждом узле.
Биология (6 класс)/Побег
Побег — это стебель с расположенными на нем листьями и почками.
Каждый побег развивается из почки. Листья располагаются на стебле в определённом порядке, в соответствии с типом листорасположения, а участки стебля на которых развиваются листья, называются узлами. Если основание листа полностью окружает стебель, узел называется закрытым, в противном случае — открытым. Участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега называются междоузлиями.
Многие растения обладают побегами двух типов. У таких растений одни побеги имеют длинные междоузлия(узлы находятся на большом расстоянии друг от друга). На этих побегах развиваются другие побеги, уже с короткими междоузлиями.
Угол, образованный листом (черешком листа) и вышерасположенным междоузлием стебля, называется пазухой листа. В пазухе листа может образоваться почка (которая в этом случае называется пазушной почкой), цветок (называется пазушным цветком), соцветие (называется пазушным соцветием).
Для того, чтобы иметь оптимальный доступ к свету, листья на стебле располагаются в определённом порядке. Это называется листорасположением. Обычно листорасположение описывается при помощи следующих терминов:
Почка обычно образуется у растения в пазухе листа (пазушная почка), либо на вершине побега (верхушечная почка), либо на взрослых органах (междоузлии, листе, корне) — придаточная почка. После опадания листа, пазушная почка будет располагаться над листовым рубцом.
Расположение пазушных почек повторяет расположение листьев на стебле. Если листорасположение на стебле, например, супротивное, почки расположены тоже по две, одна против другой, то есть супротивно.
Почки у многих древесных растений, особенно в умеренном или прохладном климате, покрыты видоизменёнными листьями, называемыми чешуями. Такие почки называются закрытыми, или защищёнными. Если чешуи отсутствуют, то такие почки называют голыми, или незащищёнными.
Тополь можно узнать по клейким смолистым заостренным почкам. Они обладают своеобразным запахом. Ивовая почка покрыта одной-единственной чешуей, которая напоминает колпачок. Почка крушины вообще не имеет почечных чешуй. Почки рябины имеют продолговатую форму и они опушены, поэтому заметно отличаются от других почек.
Почки черемухи и черной смородины имеют приятный запах. Почки бузины расположены супротивно, и имеют неприятный запах. Если понюхать их, легко будет отличить бузину от других кустарников.
Содержание
Развитие побега из почки. Рост побега в длину
Каким образом развивается побег?
Если зимой поставить ветку с почками в воду, то через несколько дней или даже недель они начнут пробуждаться. Сначала они набухают. Затем чешуйки раздвигаются и появляются зеленые свернутые листочки молодого побега. растет побег. Междоузлия удлиняются. Листья растут, и постепенно достигают своих обычных(для данного растения) размеров.
Если на стебель молодого побега (только что выросшего из семени), нанести метки (тушью, например) на расстоянии примерно 2 мм одна от другой, то по истечении некоторого времени (день-два) можно заметить, что на самой верхушке стебля расстояние между метками увеличивается. Это значит, что побег растет в длину своей верхушкой.
По мере роста стебля или побега, междоузлия удлиняются. У большинства растений междоузлия побега растут особенно активно. Это называется вставочным ростом. Такой рост происходит в результате деления и роста клеток в основании всех междоузлий. Например, рекордная скорость роста междоузлия зафиксирована у бамбука, за сутки выросшего на 120 см.
Благодаря тому, что побеги растут верхушкой, мы можем управлять их ростом и развитием. Срезав верхушку молодого побега двудольного растения (например, огурца, яблони или малины) мы обнаружим, что побег перестал расти в длину. Но у него появляются боковые побеги. Если срезать верхушку бокового побега, то он тоже перестанет расти в длину и начнет ветвиться.
Этот прием используют садоводы для придания деревьям и кустарникам причудливые, красивые формы. В парках, садах, и скверах деревья и кустарники подрезаются раз в год. Деревья, обрабатываемые таким образом подстригаются раз в год. кроме того, от формы кроны зависят долголетие деревьев, урожайность и качество плодов.
Внешнее строение листьев
Листья разных растений очень непохожи друг на друга. Одни бывают очень крупные, другие очень мелкие. Например, в ботанических садах выращивают растение, родственное кувшинкам. Оно называется «виктория». Это самая большая кувшинка. Диаметр ее листа может превышать 2 м. Усиленные снизу полыми рёбрами листья растения могут выдержать вес более 30 кг, иногда до 50 кг. А вот листья крошечного растения «ряска» имеют такие размеры: примерно 2—4,5 мм длиной и (0,6)2—3 мм шириной.
Листья отличаются не только разнообразием размеров (от 0,6 мм до 2-3 метров). Они также отличаются по формам листовых пластин (округлые, овальные, веерообразные и т. д.); по видам их разделения (цельный, пальчатый, перистый и т. д.); по способу крепления на стебле (черешковый, сидячий, обвивающий и др.); по типу жилкования (сетчатое, параллельное и др.); по различным формам краёв листа (цельнокрайный, зубчатый, лопастной, пальчатый и др.).
Внешне листья разных растений сильно различаются, но между ними есть и много общего.
Жилки листьев обычно можно хорошо разглядеть на нижней стороне листа. Можно также найти весной прошлогодние листья, у которых остались только жилки. Зеленые клетки листовой пластинки за зиму сгнили, а более прочные жилки листовой пластинки сохранились.
Существует два подкласса жилкования: краевое (основные жилки доходят до концов листьев) и дуговидное (основные жилки проходят почти до концов краёв листа, но поворачивают, не доходя до него).
Виды листовых пластинок.
По тому, как листовые пластинки разделены, могут быть описаны две основные формы листьев.
Клеточное строение листовой пластинки
Листовая пластинка имеет множество клеток разной величины и формы, то есть имеет клеточное строение.
Кутикула растений (надкожица) — слой воскоподобного вещества кутина, покрывающий поверхность некоторых надземных органов многолетних растений (главным образом эпидерму листьев, стеблей и плодов).
Среди бесцветных клеток эпидермиса встречаются расположенные пáрами зеленые замыкающие клетки. Между этими клетками находится щель. Эти клетки и щель между ними называются устьицем.
У́стьице — это по́ра, находящаяся на нижнем или верхнем слое эпидермиса листа, через которую происходит испарение воды и газообмен с окружающей средой. Через устьичную щель внутрь листа проникает воздух и выходят в атмосферу пары воды, кислород и углекислый газ.
Двудольные растения, как правило, в нижней части листа имеют больше устьиц, чем в верхней. Это объясняется тем, что верхняя часть горизонтально-расположенного листа, как правило, лучше освещена, и меньшее количество устьиц в ней препятствует избыточному испарению воды. Листья с устьицами, расположенными на нижней стороне, называются гипостоматическими.
У однодольных растений наличие устьиц в верхней и нижней части листа различно. Очень часто листья однодольных растений расположены вертикально, и в этом случае количество устьиц на обоих частях листа может быть одинаково. Такие листья называются амфистоматическими.
У плавающих листьев (например, у кувшинки) на нижней части листа устьица отсутствуют, так как они могут впитывать воду через кутикулу. Листья с устьицами, расположенными на верхней стороне, называются эпистоматическими. У подводных листьев устьица отсутствуют совсем.
Устьица хвойных растений обычно спрятаны глубоко под эндодермой, что позволяет сильно снизить расход воды зимой на испарение, а летом — во время засухи.
У многих мхов настоящие устьица отсутствуют.
Устьица также различаются по уровню расположения относительно поверхности эпидермиса. Некоторые из них расположены вровень с другими эпидермальными клетками, другие подняты выше или погружены ниже поверхности. У однодольных, листья которых растут преимущественно в длину, устьица образуют правильные параллельные ряды, тогда как у двудольных они располагаются беспорядочно.
Количество устьиц на листе огромно. К примеру, на 1 мм 2 листа подсолнечника насчитывается 220 устьиц, а листа клена — 550.
Мезофилл состоит из нескольких слоев клеток. Один из них примыкает к верхнему эпидермису (кожице). Этот слой называется палисадным.
Палисадный слой состоит из плотно упакованных, вертикально-расположенных клеток, находящихся прямо под верхним слоем эпидермиса. Клетки этого слоя содержат гораздо больше хлоропластов, чем в нижнем губчатом слое. Длинные клетки цилиндрической формы, как правило, уложены в один — пять слоёв. Они, находясь близко к границе листа, расположены оптимально для получения солнечного света. Небольшие устьица между клетками используются для поглощения углекислого газа. Растения должны адаптировать свою структуру для оптимального получения света при различных природных состояниях, таких как солнце или тень — солнечные листья имеют многослойный палисадный слой, в то время как теневые и старые, лежащие близко к земле листья имеют только один палисадный слой.
Ниже палисадного слоя лежат более округлые или неправильной формы клетки; они неплотно прилегают друг к другу. Это губчатый слой. Пространства между этими клетками называются межклетниками. Межклеткники заполнены воздухом.
Клетки губчатого слоя упакованы рыхло и, вследствие этого, губчатая ткань обладает большой внутренней поверхностью благодаря развитой системе межклетников, сообщающихся друг с другом и с устьицами. Рыхлость губчатой ткани играет важную роль в газообмене листа кислородом, углекислым газом и парами воды.
Клетки мезофилла зелёные, потому что в их цитоплазме содержатся зелёные пластиды — хлоропласты.
Хлоропласты — пластиды, несущие фотосинтезирующие пигменты — хлорофиллы. Имеют зелёную окраску у высших растений, харовых и зелёных водорослей. Хлоропласты имеют сложную внутреннюю структуру.
Хлорофилл можно легко вытянуть из клеток листа, положив лист в горячий спирт. Лист станет бесцветным, а спирт окрасится в ярко-зеленый цвет.
Рассматривая под микроскопом внутреннее строение листа, можно обнаружить в ней разрезанные поперёк жилки. Жилки — это проводящие пучки листа, и расположены они в губчатом слое мезофилла. Сильно вытянутые клетки с толстыми стенками — это волокна. Они придают листу прочность. По сосудам передвигаются вода и растворённые в ней минеральные вещества (осуществляется восходящий ток). Эти сосуды называются ксилемами. Ситовидные трубки, в отличие от сосудов, образованы живыми длинными клетками. Поперечные перегородки между ними пронизаны узкими каналами и выглядят как сита. По ситовидным трубкам из листьев передвигаются растворы органических веществ, синтезируемых листьями. Эти ситовидные трубки называются флоэмами. По флоэмам из листьев происходит транспорт продуктов фотосинтеза к частям растения, где происходит их использование (подземные части) или накопление (зреющие семена, плоды). Обычно ксилема лежит поверх флоэмы. Вместе они образуют основную ткань, называемую «сердцевиной листа».
Растения и свет
В основном, растения улавливают свет листовыми пластинками.
Для того, чтобы лучше поглощать солнечный свет, листья особым образом располагаются на стебле растения. Например, у одуванчика и подорожника листья собраны в прикорневые розетки, поэтому солнечный свет падает на каждый лист.
Листовые черешки многих растений изгибаются, поворачивая листовую пластинку к свету (это свойство называется гелиотропизмом). Это явление можно наблюдать у подсолнечника. Его бутоны (до зацветания) изменяют свою ориентацию с востока на запад в течение дня. У комнатных растений тоже можно наблюдать это явление. Например, если растение с листьями обращёнными к свету, повернуть наоборот, то через некоторое время листовые пластинки повернутся к свету и расположатся в виде листовой мозаики, почти не затеняя друг друга.
На ветвях некоторых растений (например липа, кустарники) просветы между большими листьями заняты меньшими по размеру. У клёна например, лопасти одних листьев заходят в вырезы других. У прикорневых листьев одуванчика можно наблюдать то же явление, что и у клёна. Листовая мозаика — одно из приспособлений растения для лучшего использования света.
Обычно, в тенистых местах не встречаются растения, произрастающие на открытых солнечных участках. Такие растения, попадая на сильно затененный участок, погибают из-за нехватки солнечного света. Другие же растения могут развиваться только в тени; пересаженные, казалось бы, в лучшие условия освещения, они скоро погибают.
Образование крахмала в листьях на свету
В семенах растений имеется запас веществ, которыми питается развивающийся зародыш. Среди некоторых других веществ в семени содержится крахмал.
Мы уже знаем, что в клетках листа имеются хлоропласты, содержащие хлорофилл. В хлоропластах образуется сахар, затем крахмал. Сахар образуется только в хлоропластах листьев и только на свету. Эти вещества образуются в процессе фотосинтеза.
Поглощение листьями на свету углекислого газа и выделение кислорода
Итак, в хлоропластах листьев зелёных растений образуется сахар, а потом крахмал. Этот процесс называется фотосинтезом.
Не во всех клетках листа образуется крахмал. В структуре листовой пластинки бывают клетки, которые не имеют хлоропластов. Эти клетки обычно отчётливо видны. Герань пёстролистная имеет как раз такие листья. Её назвали «пестролистной» из-за белых участков на пластинке листа, не имеющих хлорофилла (по краю пластинки листа проходит белая каемка). Как мы уже знаем, сахар (который потом превращается в крахмал) может образовываться только в хлоропластах (и только на свету).
Для того, чтобы из листьев попасть в другие части растения, крахмал, под действием особых веществ снова преобразуется в сахар и оттекает из листьев в другие органы растения. Там сахар может вновь превратиться в крахмал.
Дыхание листа
Растения образуют органические вещества из неорганических только на свету. Эти вещества используются растениями для питания. Но растения не только питаются. Они дышат, как все живые существа. Так же как и животные, растения дышат кислородом и выделяют углекислый газ.
На свету в растении протекают два противоположных процесса. Один процесс — фотосинтез, другой — дыхание. Углекислый газ растениям нужен для того, чтобы перерабатывать неорганические вещества в органические. Кислород же, нужен для дыхания.
Вместе с углекислым газом (при фотосинтезе) растения на свету поглощают из окружающего воздуха и кислород, необходимый растениям для дыхания, но в гораздо меньших количествах, чем при дыхании.
Дыхание в живых клетках растения происходит непрерывно. Растению, как и животным, дыхание жизненно необходимо.
Испарение воды растениями
Испарение спасает растение от перегрева. Температура сильно транспирирующего (испаряющего) листа может быть примерно на 7 С° ниже температуры нетранспирирующего (неиспаряющего) завядшего листа.
Вода испаряется растениями, в основном, через устьица. Водяной пар внутри листа проходит к устьицам по межклетникам. Это называется устьичная транспирация(устьичное испарение).
Устьичная транспирация
Устьица играют важную роль в газообмене между листом и атмосферой, так как являются основным путем для водяного пара, углекислого газа и кислорода. Устьица находятся на обеих сторонах листа. Есть виды растений, у которых устьица располагаются только на нижней стороне листа. В среднем число устьиц колеблется от 50 до 500 на 1 мм². Транспирация через устьица идет почти с такой же скоростью, как и с поверхности чистой воды. Но количество испаряемой воды регулируется открыванием и закрыванием устьиц.
Кутикулярная транспирация
Снаружи листья имеют однослойный эпидермис, внешние стенки клеток которого покрыты кутикулой и воском, образующие эффективный барьер на пути движения воды. На поверхности листьев часто развиты волоски, которые также влияют на водный режим листа, так как снижают скорость движения воздуха над его поверхностью и рассеивают свет и тем самым уменьшают потери воды за счет транспирации.
Интенсивность кутикулярной транспирации варьирует у разных видов растений. У молодых листьев с тонкой кутикулой она может составлять около половины всей транспирации. У зрелых листьев с более мощной кутикулой кутикулярная транспирация равна 1 /10 общей транспирации. В стареющих листьях из-за повреждения кутикулы она может возрастать. Таким образом, кутикулярная транспирация регулируется главным образом толщиной и целостностью кутикулы и других защитных покровных слоев на поверхности листьев.
Разные растения испаряют разные количества воды. Это зависит от строения и размера их листьев. Кукуруза например, за сутки испаряет
800 г воды (немного меньше литра), капуста
1 л, а береза — больше 60 л воды. Одно и то же растение при определённых условиях испаряет разное количество воды. Растения находящиеся в тени испаряют воды меньше, чем на свету. При сильном сухом ветре испарение идёт сильнее, чем в тихую погоду.
Если растению достаточно воды, то его устьица открыты и днём, и ночью. У некоторых растений днём устьица открыты, а на ночь закрываются. Если воды недостаточно, то устьица таких растений закрыты даже днём и выделение водяного пара прекращается. Когда у растения становится достаточно воды, то устьица снова открываются.