Vom analiza structura trunchiului de conifere folosind o secțiune transversală a unui trunchi de pin.
La o vârstă fragedă, exteriorul trunchiului este acoperit cu periderm, format dintr-un dop multistrat, cambium de plută (felogen) și două sau trei straturi de feloderm. Toate aceste părți ale peridermului sunt greu de distins și arată ca un singur strat. Ulterior, peridermul este înlocuit cu o crustă. Sub țesutul tegumentar se află parenchimul verde, sau cortexul primar (depozit viu, iar în prezența cloroplastelor, țesut de asimilare), alcătuit din celule de formă rotundă dispuse lejer. Printre acestea, sunt vizibile canale mari de rășină verticale (longitudinale), al căror canal arată ca o gaură ovală căptușită cu celule epiteliale vii. Ulterior, aceste pasaje de rășină sunt tăiate de un dop și aruncate împreună cu scoarța primară, astfel încât să nu aibă nicio importanță pentru extragerea rășinii (tapping).
În interior, floemul (cortexul secundar) se învecinează cu cortexul primar. Libanul de pin este alcătuit din tuburi de sită, parenchim de liben și raze medulare (Fig. 13, c). După cum se știe, un flux descendent de substanțe organice din frunze se deplasează prin tuburile de sită. Tuburile de sită arată ca niște celule ovale mici (în Fig. 13, h, sunt foarte marite) dispuse în rânduri radiale, fiecare dintre acestea fiind formată dintr-o celulă cambială. Lanțuri de celule rotunjite mai închise se întind de-a lungul șirurilor de tuburi de sită. Acestea sunt celule vii ale parenchimului de stocare, care conțin amidon și alte substanțe organice (grăsimi, proteine), iar unele celule sunt cristale de oxalat de calciu (drusen), care sunt deșeuri (vezi Fig. 14).
Fig. 13.
a - periderm; 6 - parenchim verde, cortex primar (1 - canale de rășină; 2 - parenchim al cortexului primar); c - scoarta secundara, bast, floem (3 - tuburi sita; 4 - parenchim bast; 5 - raza medulara; 6 - cambium); d - lemn secundar, xilem (7 - traheide tardive (de toamnă); 8 - conducte de rășină; 9 - traheide timpurii (primăvară); 10 - raza medulară primară; 11 - raza medulară secundară; 12 - lemn primar; 13 - miez; 14 - inel de creștere)
Orez. 14. Schema structurii unei cloroplaste la microscop electronic (a): 1 - stroma; 2 - boabe; 3 -- lamele. Produse metabolice din celulă (b):
1-- boabe simple de amidon de cartofi (în stânga - concentrice, în dreapta - excentric); 2 -- boabe de amidon complex de ovăz; 3 -- cristale; -4 -- intercreșteri de cristale (druze). Schema formării treptate a vacuolelor într-o celulă în creștere (c): 1 - membrana celulară; 2 - un strat îngust de citoplasmă adiacent membranei din interior; 3 -- vacuol cu seva celulară; 4 -- miez
În direcția radială, razele medulare trec prin bast și continuă în lemn. Sunt lanțuri de celule vii de parenchim care sunt mai late în floem și mai înguste în lemn. Razele medulare sunt partea vie cea mai permanentă a tuturor copacilor și arbuștilor. La plantele lemnoase, ele reprezintă un element caracteristic atât de important al structurii anatomice încât servesc ca principală caracteristică de diagnostic în determinarea anatomică a lemnului diferiților arbori și arbuști cu ajutorul unei chei. Razele medulare apar din celulele parenchimului cambiului. Apa și substanțele organice se deplasează de-a lungul celulelor razelor medulare în direcție radială (de-a lungul inelelor de creștere). Unele substanțe organice pot fi stocate în celulele raze sub formă de rezerve de amidon și uleiuri. Pe o secțiune transversală, razele medulare sunt vizibile ca linii sau dungi care traversează inelele de creștere; pe o secțiune radială, sub formă de dungi (panglici) mai ușoare, late, care traversează fibrele; pe o secțiune tangențială sau pe suprafața unui trunchi cu scoarța îndepărtată, ele sunt vizibile ca dungi mai închise la culoare cu capete ascuțite (trăse) mergând în aceeași direcție cu fibrele de lemn (Fig. 15).
Orez. 15. Diagrama a trei secțiuni ale trunchiului (o parte din scoarță este îndepărtată și suprafața tangențială a copacului este expusă - transversală de sus, radială din lateral): 1 - scoarță; 2 -- bast; 3 -- fascicul lat; 4 -- inel anual de lemn; 5 - cambium; 6 -- miez
La microscop se poate observa că într-o secțiune radială razele medulare constau din celule alungite de-a lungul razei și, prin urmare, peste fibrele de lemn (Fig. 16, A). Într-o secțiune transversală, razele sunt șiruri de celule înguste alungite care rulează într-o direcție radială. Într-o secțiune tangențială, razele sunt tăiate transversal și arată ca niște grupuri de celule mici de parenchim în formă de fus situate între fibrele lemnului (Fig. 16, B). Razele sunt benzi sau panglici, deci se disting pe o secțiune transversală prin lungime (în direcția radială), lățime (în direcția tangențială) și înălțime (pe o secțiune radială în direcția fibrelor). Cu cât raza este mai scurtă, cu atât s-a format mai târziu din cambium, iar cu cât este mai lungă, cu atât mai devreme. Razele care trec de la midă prin întregul lemn până la scoarță sunt numite raze primare. Razele care pornesc nu de la miez, ci în inelele anuale ulterioare de lemn, sunt numite secundare. Razele încep întotdeauna de la cambium, deoarece odată formată, raza nu dispare. Razele medulare au două varietăți: înguste, vizibile pe o secțiune transversală ca fiind formate dintr-un singur rând de celule și late, formate din mai multe rânduri. Razele lemnului continuă în bast, unde se extind vizibil (vezi Fig. 13).
Orez. 16. Lemn de pin în secțiune (A - radial; B - tangențial): 1 - traheide timpurie (primăvară); 2 - pori mărginiți; 3 - traheide tardive (de toamnă); 4 - rază centrală (a - - celule traheide moarte cu margini mici) pori; b - celule vii ale razei cu pori simpli); 5 - pereți traheizi; 6 - pori mărginiți; 7 - rază medulară; 8 - canal transversal (orizontal) de rășină într-o rază medulară largă; 9 - cavitate traheidă; 10 - longitudinal ( verticală) trecere de rășină
Celulele razei medulare sunt slab conectate. În interiorul fasciculului există întotdeauna spații intercelulare prin care se produce schimbul de aer prin lintea scoarței. Acesta este singurul mod prin care butoiul poate comunica cu atmosfera.
La granița dintre liben și lemn există un țesut educațional secundar - cambium, care este un lanț de celule vii alungite care formează lemn secundar spre interior și scoarță secundară (bast) spre exterior. În interiorul cambiumului se află lemn secundar, format din 90-95% din traheide de primăvară, vară și toamnă, care împreună formează inele (straturi) anuale. Partea interioară a stratului anual - lemn timpuriu sau de primăvară - conține traheide care sunt aproape pătrate în secțiune transversală, cu cochilii subțiri. Traheidele timpurii au o cavitate largă, pereții lor radiali poartă pori mărginiți pentru comunicare între ele într-o direcție tangențială, paralelă cu direcția inelelor de creștere. Acesta este principalul element conductor al curentului ascendent.
Partea exterioară a stratului anual - lemn târziu - are o culoare ușor maronie și este formată și din traheide. Deși rămân aceleași ca lățime, traheidele sunt semnificativ reduse ca rază. Pereții lor sunt foarte îngroșați, cavitatea este mult redusă, sunt puțini pori mărginiți și sunt slab dezvoltați. Traheidele târzii îndeplinesc în principal o funcție mecanică, dând rezistență trunchiului copacului.
Inelele anuale sunt intersectate transversal de fâșii înguste care merg, ca spițele unei roți, până la miez, motiv pentru care se numesc raze medulare.În lemnul de pin, mai ales în partea ulterioară a straturilor anuale, longitudinale, sau verticale. , pasajele de rășină sunt vizibile. Au aceeași structură ca și în cortexul primar, adică sunt formați din trei straturi: stratul interior al celulelor de căptușeală, sau excretor, care formează epiteliul canalului de rășină; stratul mijlociu de celule moarte; stratul exterior al celulelor parenchimatoase vii însoțitoare. Conductele de rășină din lemn sunt mai mici decât în scoarța primară, dar funcționează pe toată durata vieții arborelui și sunt importante atunci când se extrag rășina (tapping) din conifere.
Pe lângă cele longitudinale, există pasaje transversale sau orizontale din rășină. Ele sunt situate în raze de miez largi și sunt interconectate cu pasaje verticale de rășină. În centrul unei ramuri de pin se află un miez, care arată ca un cerc cu procese de raze neregulate care se transformă în raze medulare primare. Zonele cu celule mici de lemn primar (xilem), care au apărut din procambium, ies în spațiul dintre raze. Într-o ramură tânără de pin, celulele măduvei sunt vii și conțin amidon.
Într-o secțiune longitudinală (radială), lemnul de pin arată diferit (Fig. 16, A). Traheidele timpurii (de primăvară) au aspectul unor fibre lungi cu capete ascuțite. Ele poartă numeroși pori mărginiți sub formă de două cercuri concentrice, situate în principal mai aproape de capetele traheidelor; sunt mai puțini în mijloc. Traheidele târzii (de toamnă) sunt semnificativ mai înguste decât traheidele de primăvară, au puțini pori mărginiți, care sunt, de asemenea, mult mai mici și au doar un cerc exterior, iar cel interior este înlocuit cu o fantă oblică.
Pe o secțiune radială, razele medulare arată ca niște panglici care traversează traheidele în direcția transversală. Ele constau din două tipuri de celule: celule moarte marginale, având pori mărginiți mici și având îngroșări sub formă de crestături și celule vii mijlocii, având pori simpli sub formă de pete luminoase. Celulele moarte servesc pentru a conduce apa într-o direcție orizontală - peste inelele de creștere. Făpturile vii stochează rezerve de substanțe organice (carbohidrați, grăsimi etc.). Pe o secțiune tangențială a lemnului de pin (perpendicular pe rază, Fig. 15, B), razele medulare (tăiate transversal) sunt vizibile sub formă de grupuri de celule în formă de fus. Pasajele transversale sau orizontale de rășină sunt vizibile în interiorul razelor de miez largi. Ele, ca și cele verticale, sunt înconjurate de un epiteliu de celule parenchimatoase vii cu pereți subțiri și întărite de o teacă formată dintr-un strat de celule traheide mecanice moarte. Canalele de rășină orizontale (transversale), care se intersectează cu canalele de rășină verticale (longitudinale), formează o rețea densă numită sistemul purtător de rășină al arborelui. Pătrunde tot lemnul trunchiului, ramurilor și rădăcinilor.
Legătura dintre pasajele verticale și orizontale de rășină permite rășinii să curgă din cele mai îndepărtate pasaje de rășină nedeschise datorită conexiunii lor cu cele deschise.Acest lucru este foarte important pentru extragerea rășinii prin batere. În scoarța secundară (bast) există doar pasaje transversale de rășină, care sunt o continuare a pasajelor radiale (transversale) ale lemnului, deoarece stratul de cambium nu le întrerupe. Prin urmare, dacă deschideți pasajul pentru rășină în bast, rășina poate curge din lemn.
Traheidele dintr-o secțiune tengentală sunt disecate de-a lungul cavității și, prin urmare, cele timpurii (primăvara) și cele târzii (toamna) sunt foarte greu de distins și arată aproximativ la fel. Porii mărginiți arată ca niște îngroșări proeminente în două traheide adiacente. Uneori, un pasaj vertical sau longitudinal de rășină intră în câmpul vizual al microscopului. Are aceeași structură în secțiuni radiale și tangențiale - este un canal gol căptușit din interior cu celule epiteliale.
Lectura. Foaie.
Frunza este unul dintre cele mai importante și specifice organe ale plantei.
Foaie(latină folium, greacă phyllon) – lateral, plat ( dorsoventral) un organ care are o creștere limitată și este adaptat pentru a îndeplini funcțiile de fotosinteză, transpirație și schimb de gaze.
Forma frunzei ajută la crearea unei suprafețe fotosintetice maxime.
Rolul și principalele funcții ale foii.
1. Principal sens Frunza este că absoarbe energia solară, care este legată sub formă de compuși organici și apoi folosită nu numai de plante, ci și de toate celelalte organisme ale Pământului. După cum a observat K.A. Timiryazev, plantele joacă un rol cosmic, fiind intermediari între spațiu și toți ceilalți locuitori ai Pământului. Și rolul principal în această mediere îi revine frunzei. Subliniind acest lucru, K.A. Timiryazev a scris că „întreaga esență a plantei este exprimată în frunză. O plantă este o frunză.”
Astfel, frunza este cel mai important și specific organ al plantei, deoarece apare în principal în ea procesul de fotosinteză . Scoarța primară a tulpinii conține și cloroplaste, dar nu sunt atât de multe și suprafața fotosintetică este mică.
Frunza este un fel de laborator pentru sinteza substanțelor organice. 80% din toată fotosinteza este asigurată de frunze.
2. Evaporarea reglată a apei de către frunze (transpirație). Transpirația nu este doar un proces fizic, ci și un proces fiziologic reglat de frunză.
Rolul principal al transpirației:
1) reglarea curgerii apei în rădăcini și mișcarea acesteia prin vase;
2) termoreglare, protejând planta de supraîncălzire.
Plantele din păduri și deșerturi, de regulă, evaporă mai multă apă decât plantele din păduri, mlaștini etc.
3. Schimb de gaze.
Funcții suplimentare:
4. Funcția mecanică – se exprimă prin faptul că țesuturile moi ale frunzei sunt întărite prin întărirea țesuturilor mecanice situate în vene, iar ulterior tulpina tulpinii este întărită și formată din cauza urmelor de frunze.
5. Funcția de stocare nu foarte tipic pentru o frunză. Cel mai adesea, apa poate fi stocată în frunze (suculente de frunze: aloe, agave, havortia etc.).
6. Funcția excretorie este asigurata de diverse glande situate pe frunza si secretand uleiuri esentiale, apa, saruri etc.
7. O frunză poate avea funcții specifice în timpul metamorfozei.
Caracteristicile morfologice generale ale frunzei.
1 caracteristică. Principala diferență dintre o frunză și o tulpină și rădăcină este că frunza nu este un organ axial, ci un organ plan cu suprafata exterioara mare, care este necesar pentru fotosinteza eficientă, absorbția CO 2 și a luminii, schimbul de gaze și transpirația.
O suprafață mare exterioară a frunzei se realizează în două moduri: 1) la unele plante - prin frunze mari (banan, palmieri, Victoria Regia), 2) în altele - prin creșterea numărului de frunze (cu cât frunzele sunt mai mici, cu atât mai multe dintre ele). Un număr mare de frunze este o proprietate adaptativă care ajută plantele să funcționeze normal atunci când sunt deteriorate de insecte sau alte animale.
2. Frunza este de obicei organ delicat, deoarece lumina soarelui trebuie să treacă liber prin ea pentru ca fotosinteza să se desfășoare normal.
Prin urmare, grosimea frunzelor depinde de condițiile de iluminare: frunzele subțiri se formează la umbră, cele groase și mai dense la lumină, frunze foarte subțiri în apă (din moment ce lumina este împrăștiată).
3. Spre deosebire de tulpină și rădăcină, frunza are creștere limitată. Este tipic pentru o frunză doar structura primară, astfel încât lumina să treacă bine prin foaie ( iar cu structura secundară se formează țesuturi conductoare și mecanice opace și dense).
De obicei, frunza nu crește mult timp (în latitudini temperate - 1-2 săptămâni). Excepția este Welwitchia uimitoare (gimnosperme). Cele două frunze ale sale cresc datorită creșterii intercalare pe tot parcursul vieții (de la câteva sute la 3 mii de ani).
Durata de viață a unei frunze este scurtă. Plantele de foioase au maximum un sezon. Există și plante veșnic verzi ale căror frunze trăiesc 3-5 ani (pentru molid - 20 de ani).
Structura externă a frunzei.
În ciuda varietății enorme de frunze, acestea au de obicei 3 (uneori 2) părți:
1.
limbul frunzei
peţiol
3. baza frunzelor .
Lama frunzelor– turtit (mai des) parte dintr-o frunză.
Pețiolul frunzei– parte axială, în formă de tulpină, îngustă a frunzei. Orientarea foii în raport cu lumină depinde de aceasta. Poate schimba poziția frunzei în spațiu, ceea ce este asociat cu proprietăți osmotice. Se numesc frunze cu petiole peţiolat, dacă pețiolul lipsește, atunci se numește frunza sedentar.
Baza frunzei- parte a frunzei cu care este atașată de tulpină în zona nodului. Prin bază, urmele frunzelor intră în tulpină.
Baza frunzei poate crește:
a) pe părțile laterale ale frunzei se formează excrescențe pereche - stipulele. Se dezvoltă mai devreme decât limbul frunzei și îl protejează pentru prima dată în timpul formării. Sunt adesea verzi și fotosintetizează. (Uneori stipulele sunt foarte mari și îndeplinesc funcțiile de lame de frunze, care sunt reduse sau transformate, de exemplu, în virici la unele leguminoase). La unele plante, stipulele cad rapid, în timp ce la altele rămân atâta timp cât trăiește frunza.
b) baza frunzei crește și acoperă tulpina, formând vagin . Servește la protejarea mugurilor axilari și a meristemelor intercalare și îndeplinește și o funcție mecanică, susținând zonele delicate ale tulpinii. Vaginul poate fi sub forma unei teci late, deschisă pe o parte (de exemplu, în umbelifere), sau sub formă de tub, adesea închis (în ierburi și rogoz). La unele plante, apa se acumulează în vagin, care este apoi absorbită de plantă (de exemplu, la tropice - arborele călător, bromeliade).
Frunzele se disting printr-o varietate foarte mare de forme, disecția limbei și marginile frunzelor. (pe cont propriu conform manualului)
Prin venatie sunt frunze emplut(stejar) (există o venă principală, iar venele secundare de ordinul 2 se extind din aceasta), palmat(arțar) (mai multe nervuri mari ies în evantai din pețiol, iar din ele vene mai mici), cu arc venation (patlatina) si cu liniar(sau paralel) (cereale, rogoz). Vechea plantă gimnospermă ginkgo și ferigile moderne au păstrat cel mai primitiv tip de venație - dihotomice, în care fiecare venă se bifurcă, apoi se bifurcă din nou etc. Acest tip de venație se găsește la toate plantele de spori dispărute și moderne, precum și într-o formă tipică sau modificată la gimnosperme.
După numărul de lame de frunze distinge frunzele simplu(cu o lamă de frunză) și complex(cu mai multe lame de frunze). În frunzele compuse, lamele frunzelor sunt atașate de un pețiol comun - rakhis diferit. Sunt pinnat complexe (pliantele stau unul față de celălalt pe rahis) (există frunze compuse pinnat pereche și nepereche)și frunzele compuse palmat (pliantele sunt atașate de rahis la vârf, ca un evantai).
Forma frunzei este o trăsătură caracteristică a speciei; cu toate acestea, în cadrul unui individ, sau chiar al unui singur lăstaș, frunzele pot varia ca formă și formă. trei formațiuni : de bază, medianȘi călare. Frunze formarea de bază de obicei sub formă de solzi, maronii sau roșiatici cu limbul frunzei nedezvoltat. De exemplu, la lacramioare apar mai întâi primăvara și îndeplinesc o funcție de protecție. Mai târziu, pe lăstar se dezvoltă frunze din formația mijlocie, care au o structură normală și îndeplinesc funcții de bază: fotosinteză, transpirație și schimb de gaze. Pe pedunculi se formează frunzele formațiunii superioare - bractee care protejează mugurii.
În cadrul formațiunii de mijloc, frunzele de pe lăstar pot varia și ca formă. Acest fenomen se numește heterofilie (diverse frunze) . De obicei, se manifestă în legătură cu schimbările legate de vârstă sau în timpul vieții plantei în diferite medii și condiții ecologice (de exemplu, frunzele deasupra apei, subacvatice și plutitoare ale vârfului de săgeată diferă nu numai în formă, ci și în structura internă; la fel și în plantele plutitoare, troscotul amfibieni etc.; la plantele de luncă, frunzele superioare sunt mai înguste, mai groase și disecate, primesc mai multă lumină, cele inferioare sunt mai subțiri și mai late, mai puțin disecate, de exemplu, perii de câmp).
Un exemplu și mai izbitor de diferențe de frunze este anizofilie - frunzele variază ca formă, mărime și structură într-un singur nod de lăstare (cu aranjament de frunze opus sau spiralat). Se găsește la plantele cu lăstari târâtori sau culcați; frunzele îndreptate spre sol sunt de obicei asemănătoare solzilor. Feriga acvatică Salvinia plutitoare are 3 frunze la un nod, două deasupra apei sunt obișnuite, fotosintetice, a treia este sub apă, disecată și îndeplinește o funcție de aspirație.
Anatomia unei frunze.
Structura anatomică a frunzei este o trăsătură fixată ereditar.
Ontogenia frunzelor.
Frunza este așezată la vârful lăstarului. Sub conul de creștere, apar tuberculi de frunze rudimentare - primordii de frunze . Fiecare primordiu apare după o anumită perioadă de timp strict constantă - plastocron („plastos” - în formă, „chronos” - timp).
De exemplu, stejarul are un plastocron de 2,8 zile, teiul are 5 zile, iar molidul are 4,3 ore. De regulă, cu cât frunzele sunt mai mici, cu atât plastocronul este mai scurt. Datorită plastocronului, frunzele de pe plantă sunt aranjate într-o ordine strict definită.
Creșterea frunzelor este diferită de creșterea tulpinii și a rădăcinilor. 
1) În interiorul mugurului se formează un nou primordiu de frunze sub forma unui tubercul meristematic, care inițial Apexul crește pentru un timp foarte scurt (creștere apicală). Apoi primordiul frunzei se diferențiază în părți superioare și inferioare, care cresc inegal.
2) Frunza crește activ la bază (se formează procambium). Se formează baza frunzei.
3) Zona venei centrale crește intercalată în lungime, se îngroașă și capătă o formă cilindrică (se formează axa frunzei).
4) Pe părțile laterale ale axei frunzei începe să se formeze un limb de frunze datorită marginalului (marginal) lat. Margo - marginea) creștere difuză. Meristemele marginale sunt așezate sub formă de creste pe părțile laterale ale venei centrale și formează planul frunzei. Neuniformitatea creșterii marginale duce la formarea de lame cu margini neuniforme, lobi, disecat etc. Stipulele, de regulă, se formează înainte de limbul frunzei (ca excrescențe ale bazei frunzei) și îl protejează de deteriorare.
5) În ultima etapă, pețiolul crește. Apare după ce limbul frunzei termină de creștere. Pețiolul crește în lungime datorită creșterii intercalare (creșterea intercalară) și într-un anumit fel orientează frunza în raport cu lumina.
Anatomia unei frunze tipice.
În anatomia unei frunze, legătura dintre structura anatomică și funcțiile îndeplinite este clar vizibilă: fotosinteza, transpirația și schimbul de gaze.
Diferențele anatomice dintre o frunză și o tulpină și rădăcină.
1) Foaia este dominată de parenchimatoasețesut, dar nu parenchim de depozitare, ci foarte specializat parenchim de asimilare, ale căror celule conțin cloroplaste.
2) Există puține țesuturi conductoare și mecanice; se formează venelor frunze.
3) Multe spații intercelulare (legat de funcția de schimb de gaze).
4) Pot fi dezvoltate diverse țesuturi excretoare.
Frunza are doar o structură primară!
1. Exteriorul frunzei este acoperit cu țesut tegumentar primar - epidermă. Pe frunză, epiderma are cea mai tipică structură. Un strat gros de cuticulă protejează împotriva evaporării excesive a apei. (la plantele din habitatele umede cuticula este subțire sau absentă), precum şi trichomi de diferite structuri. Există o mulțime de stomi. Majoritatea stomatelor se află pe partea inferioară a frunzei. Acest lucru se explică prin faptul că 1) cu stomatele deschise pe partea superioară a frunzei, s-ar pierde multă apă; 2) principala sursă de CO 2 este solul, unde materia organică se descompune și dioxidul de carbon intră în atmosferă. Este mai greu decât aerul și de obicei se acumulează în straturile sale inferioare. Deoarece dioxidul de carbon se ridică de jos în sus, locația stomatelor în partea inferioară facilitează intrarea sa rapidă în frunză pe calea cea mai scurtă.
Uneori stomatele pot fi distribuite uniform pe ambele părți ale foii dacă frunzele sunt situate la marginea soarelui (într-un număr de plante de savană și deșert, în eucalipt - copac care nu oferă umbră).
Numai pe partea de sus a foii Stomatele sunt situate în plantele acvatice cu frunze care plutesc la suprafața apei. Frunzele care sunt complet scufundate în apă nu au stomate.
Numărul stomatelor– în medie la 1 mm 2 - 250 stomi.
La unele plante (care cresc de obicei în climatele aride), sub epidermă poate exista o hipodermă (incoloră), ale cărei celule îndeplinesc o funcție de stocare a apei și mai rar o funcție mecanică (de exemplu, la conifere).
2. Mezofila frunzelor – ţesut asimilativ de frunze înalt specializat.
La majoritatea plantelor cu flori, celulele mezofile nu au formă uniformă. Au 2 tipuri de mezofilă: 1) columnară (palisadă), adiacent la partea superioară a frunzei; 2) spongios (liber), adiacent la partea inferioară a frunzei.
Mezofilă coloană constă din celule închise alungite perpendicular pe suprafața frunzei. Acest țesut primește mai multă lumină și în el este concentrat numărul maxim de cloroplaste. 80% din fotosinteză are loc aici.
Forma celulelor nu este aleatorie:
1) Datorită acestei forme, cloroplastele sunt protejate de lumina foarte puternică a soarelui. Cu o creștere bruscă a intensității luminii, cloroplastele se deplasează de la pereții scurti la pereții lungi, perpendicular pe suprafața frunzei.
2) Este necesar ca substanțele organice formate în celulele frunzelor să fie îndepărtate rapid. Cu această formă de celule, fluxul de substanțe asimilate are loc destul de repede.
Mezofilă spongioasă- tesut lax, cu un numar mare de spatii intercelulare. Celulele sunt de obicei rotunde și au mult mai puține cloroplaste. Mai puțină lumină ajunge la ele și doar 20% din fotosinteză are loc în celulele țesuturilor spongioase. Cu toate acestea, Valoarea acestui material este foarte mare, tocmai datorită sistemului dezvoltat de spații intercelulare, care contribuie la 1) transpiratie, deoarece vaporii de apă sunt eliberați în spațiile intercelulare din celulele din jur; 2) schimb de gaze(CO 2 care intră prin stomată prin spațiile intercelulare se răspândește rapid în toată frunza, oxigenul eliberat se răspândește prin spațiile intercelulare și iese prin stomată ( atunci când respiră invers)) fotosinteză normală.
Dacă frunza se confruntă cu marginea luminii, atunci se dezvoltă țesut columnar pe ambele părți ale frunzei.
Distribuția țesutului spongios și columnar depinde de iluminare. Cu cât iluminarea este mai mare, cu atât țesutul columnar este mai dezvoltat. Odată cu umbrire, țesutul spongios se dezvoltă mai puternic și transpirația va avea loc mai puternic.
Prin urmare, frunzele superioare (exterioare) ( ușoară) și mai jos (situat adânc în coroana copacului) ( umbră) au proporții diferite de țesut columnar și spongios.
Ușoară frunzele sunt mici și mai groase, cu o cuticulă puternică, țesut columnar bine dezvoltat.
Umbră frunzele sunt mai subțiri și mai mari, țesutul columnar este slab dezvoltat, adesea 1 strat, celulele au formă de pâlnii, îndreptate cu latura lată spre suprafața frunzei, predomină țesutul spongios.
La majoritatea monocotiledonelor și unele dicotiledonate și conifere, mezofila este uniformă și nu se diferențiază în columnar și spongios. Această mezofilă se numește izopalisada.
3. Țesături conductoare și mecanice - formează nervurile frunzei.
Venele sunt mănunchiuri vascular-fibroase colaterale, închise. Floem în fascicul confruntându-se fund partea laterală a foii și xilem - La top. De jos și de sus sunt întărite cu fibre de sclerenchim. Venele gipsurilor se ramifică, iar venele mai mici au o structură mai simplă. Nu au țesuturi mecanice (doar tuburi de sită și vase). La unele plante, venele subțiri constau numai din traheide, care sunt în contact direct cu țesuturile frunzelor. Pe lângă transportul apei, prin aceste traheide se deplasează substanțele – asimilate. La alte plante, venele subțiri pot consta numai din elemente asemănătoare sitei, tuburile au „strecuratoare” neclare sau deloc, celulele însoțitoare pot dispărea și uneori devin mai mari. La secțiunile terminale, astfel de vene sunt reprezentate doar de celule floemice mamă, nediferențiate în tuburi sită și celule însoțitoare. Cercetările moderne au relevat mai multe tipuri de structură a venelor mici (vezi manualul.)
Multe plante au o căptușeală de celule parenchimoase în jurul venelor. Aceste celule sunt alungite de-a lungul venelor și nu conțin cloroplaste. Prin ele, produsele fotosintezei intră în vene.
Uneori, țesutul mecanic al venelor nu este suficient și apoi țesături mecanice suplimentare. În venele mari, colenchimul este adăugat deasupra și dedesubt (este adesea prezent în pețiolele frunzelor), iar uneori se dezvoltă sclerenchim suplimentar. Mezofila poate fi întărită de sclereide – idioblaste împrăștiate între țesuturile de asimilare. Unele plante dezvoltă o mulțime de fibre liberiene în limbul frunzelor (agave, palmieri, banane, arbore călător).
4. Țesuturile excretoare - glande cu uleiuri esentiale, recipiente cu rasini, acizi lactici, hidatozi etc.
Structura anatomică a unei frunze de conifere.
Coniferele au apărut la sfârșitul Carboniferului (acum aproximativ 290 de milioane de ani), când clima planetei a început să se usuce. Frunzele coniferelor moderne au multe caracteristici care indică rezistența lor la secetă, adică. avea caracteristici xeromorfe. Acest lucru se poate datora faptului că cei mai mulți reprezentanți ai acestei clase s-au format în cele din urmă în timpul perioadei Permian uscate și relativ răcoroase (acum 286 - 248 milioane de ani). La acea vreme, creșterea treptată a aridității a favorizat probabil aceste tipuri de adaptări structurale.
Frunzele coniferelor sunt în formă de ac (pin, molid, brad, zada) sau în formă de solz (tuia, chiparos), de obicei veșnic verzi ( excl. Zada este o adaptare secundară la climatele foarte reci), adaptat la transpirația economică a apei și să reziste la secetă, inclusiv iarna, când la temperaturi scăzute rădăcinile nu pot absorbi apa.
1) Suprafața exterioară a acelor este foarte mică (zonă mică de evaporare).
2) Epiderma este formată din celule cu pereți groși, cu o cuticulă puternică (protecție împotriva evaporării).
3) Stomate scufundate. Celulele de gardă devin parțial lignificate, iar canalul este umplut cu rășini sau ceară (o scădere bruscă a transpirației).
4) Sub epidermă într-un inel există un țesut hipodermic special format din fibre lignificate, care reduce evaporarea și crește rezistența mecanică.
5) Principala diferență față de angiosperme: nu există nicio diferențiere în mezofilă columnară și spongioasă, toate celulele sunt omogene, formează mezofilă îndoită. Aceasta este compensarea adaptivă pentru suprafața exterioară mică. În celulele mezofile, membrana formează pliuri interne, ceea ce asigură o creștere bruscă a stratului de perete al citoplasmei și a suprafeței interioare.
În celule, datorită creșterii suprafeței lor interne, numărul de cloroplaste crește, iar cu o suprafață exterioară mică a acelor, procesele de fotosinteză decurg la fel de intens ca în frunzele obișnuite ale plantelor cu flori.
6) Fasciculul dublu vascular-fibros este inconjurat de endoderm, care regleaza transportul substantelor. La intrarea în tulpină, mănunchiul dublu se contopește într-unul singur, formând o urmă cu o singură frunză.
7) Fasciculele conductoare sunt înconjurate de țesut transfuzional, care constă din: a) raze traheide (transportul apei), b) celulele parenchimatoase vii (transportul substanțelor organice-asimilate).
8) Există pasaje de rășină situate între celulele mezofile.
Metamorfoza frunzelor.
O foaie poate îndeplini funcții care nu sunt tipice pentru ea:
1) Rolul rădăcinii (salvinia - sub formă de fire subțiri în apă - organe similare)
2) Frunzele se transformă adesea în țepi (în plantele deșerților, stepelor, savanelor). Mezofila frunzei este redusă și, de obicei, rămâne doar vena centrală, care este întărită suplimentar de sclereide (cactusi, arpaș etc.).
Ce sunt spinii o adaptare la: a) reducerea suprafetei de evaporare in conditii de deficit de apa; b) protecția împotriva consumului de animale.
Folosind un microscop electronic, a fost posibil să se determine rolul spinilor cactusului. Acestea sunt pompe microscopice care atrag aer și condensează apa.
3) Transformarea frunzelor în virici (leguminoase, dovleac) – servesc la susținerea tulpinii și la fixarea acesteia.
4) Uneori, petiolul se poate schimba. Se aplatizează, devine verde și îndeplinește funcția de fotosinteză. În acest caz, lama frunzei este adesea redusă. Caracteristic plantelor din zonele aride (de exemplu, salcâmii australieni phyllodes)
5) Frunze de depozitare – cel mai adesea apă (aloe, agave etc.).
6) La plantele insectivore, frunzele se transformă în dispozitive de captare. De obicei au glande digestive care secretă suc digestiv.
Aceste plante au fost studiate pentru prima dată de Charles Darwin. El a explicat aspectul acestor plante. Ei trăiesc acolo unde solul are un conținut scăzut de azot, fosfor și alte minerale (de exemplu, în turbării, pădurile tropicale, iazurile în picioare). Ei obțin substanțele de care au nevoie prin digerarea insectelor și uneori a altor animale mici.
Sunt cunoscute aproximativ 500 de specii de plante insectivore (plante prădătoare). Se găsesc din Arctica până la tropice. Există 3 grupuri de plante insectivore, care diferă prin tipurile de capcane. Acestea sunt: 1) capcane(sarracenia, nepenthes); 2) Velcro(roză de soare, rosewort etc.); 3) capcane(Capcană de muște Venus, pemfigus).
1. capcane . U saracenia(America de Nord) frunzele de capcană seamănă cu flori de ulcior. Sunt viu colorate și au o zonă de aterizare pentru insecte la exterior și nectari la intrarea în ulcior. Aici se află și fire de păr ascuțite îndreptate în jos, care permit victimei să alunece cu ușurință în jos, dar nu le permit să se ridice. Urciorul este umplut 2/3 cu lichid. Pereții ulciorului au glande digestive care secretă sucul digestiv. Mai multe dovushki primitive sunt umplute cu apă de ploaie, insectele care ajung acolo mai întâi se descompun și apoi sunt absorbite de plantă.
Nepenthes(trop. Asia) - o liană foarte restrâns specializată. Pețiolul frunzei este format din 3 părți: filodul, pețiolul însuși și ulciorul viu colorat; ulciorul este acoperit de un limb de frunze colorat. Urciorul poate conține până la 1 litru de lichid care conține suc digestiv. Există nectari pentru a atrage insectele, pereții ulciorului sunt acoperiți cu ceară și firele de păr îndreptate în jos. Odată prinsă, insecta este digerată în 5-8 ore.
2. Velcro. Frunzele de roză sunt acoperite cu peri glandulari care secretă o secreție lipicioasă. Există și glande digestive. Picăturile de lichid strălucesc în soare ca picăturile de rouă, atrăgând prada. Nu există nectar, nici miros. Insectele aterizează pe frunză și se lipesc de ea, frunza se ondulează și secretă suc digestiv. Alimentele digerate sunt absorbite. După câteva zile, frunza se desfășoară.
3. capcane . Cele mai complexe se găsesc în capcana de muște Venus (America de Nord). Frunza este împărțită în două părți, cea superioară este o capcană, pe ea sunt peri sensibili și glandulari.De îndată ce insectele ating firele de păr, frunza se prăbușește instantaneu (turgor!).
O capcană complexă pentru bladderwort. (regiunea Kr. Book St. - 3 tipuri). Pe frunzele subțiri, disecate, care plutesc la suprafața apei, există numeroase bule de captare (până la 2 mm în diametru). Vezicula de captare are o gaură rotundă cu o supapă și fire de păr sensibile. Există o presiune negativă în cavitatea bulei, deoarece tot lichidul este pompat din ea. Crustaceele mici (dafnie, ciclopi), ciliați, care înoată, ating firele de păr sensibile, valva se deschide instantaneu și prada este aspirată în bule împreună cu apă. Supapa se închide.
Structura frunzei (ace) de pin silvestru (Pinus sylvestris L.)
Pinul silvestru are frunze (ace) dure, asemănătoare acelor, dispuse în perechi pe lăstari scurti.
Acele sunt fixate cu alcool, care dizolvă parțial rășina pe care o conțin. Pentru a ușura secțiunile transversale, perechile de ace sunt prinse între bucăți de miez de soc sau înfipte în miez. Secțiunile subțiri sunt tratate cu o soluție de floroglucinol și acid clorhidric.
Secțiunea transversală a frunzei are un contur semicircular (Fig. 89). La exterior este epiderma cu o cuticulă groasă. Celulele epidermice sunt aproape pătrate. Pereții exteriori, laterali și interiori ai celulelor sunt foarte îngroșați; în frunzele cele mai vechi devin adesea lignificate. Canalele înguste, asemănătoare cu fante, se extind de la mica cavitate internă rotundă până la colțurile celulei. Sub epidermă se află hipodermul, format dintr-un singur, iar în colțuri - două sau trei straturi de fibre cu pereți lignificati îngroșați.
Stomatele sunt situate pe întreaga suprafață a frunzei. Celulele lor de gardă sunt situate la nivelul hipodermului, sub celulele parostomatale. Celulele peristomatele sunt foarte mari, cu pereții exteriori foarte îngroșați. Pereții celulelor de gardă și parastomatale din zonele îngroșate se lignifică. Fisura stomatică duce în cavitatea de aer substomatală, înconjurată de celule mezofile.
Mezofila este omogenă și pliată. Pliurile apar datorită creșterii în interior a straturilor interioare ale membranei în cavitatea celulară, care în același timp capătă un contur lobat. Datorită pliurilor, suprafața stratului de perete de citoplasmă care conține cloroplaste crește. Celulele mezofile sunt strâns legate, spațiile intercelulare dintre ele sunt foarte mici.
În mezofilă, direct sub hipoderm sau ceva mai adânc, sunt localizate canale de rășină schizogenă. Ele aleargă de-a lungul frunzei și se termină orbește lângă vârful acesteia. La exterior, canalul de rășină este căptușit cu fibre cu pereți groși, nelignificate. În interior, este căptușită cu celule epiteliale vii cu pereți subțiri care secretă rășină.
Sistemul conducător este reprezentat de două mănunchiuri închise colaterale situate în centrul acelor într-un unghi unul față de celălalt. Xilemul, format din traheide cu cavități înguste, este orientat spre partea plată a frunzei, floemul este îndreptat spre partea convexă. Astfel, partea plată a acelor reprezintă partea morfologic superioară, iar partea convexă reprezintă partea morfologic inferioară a frunzei.
Mai jos, între mănunchiuri, se află un fir de fibre cu pereții groși, ușor lignificați. Mănunchiurile conducătoare și elementele mecanice adiacente sunt înconjurate de țesut de transfuzie, format din două tipuri de celule. În apropierea xilemului, celulele sunt oarecum alungite, nu au conținut, pereții lor lignificati au pori mărginiți. Aceste celule se numesc traheide de transfuzie. Celulele rămase sunt vii, parenchimatoase, cu pereți subțiri. Conțin substanțe rășinoase și conțin adesea boabe de amidon. Țesutul de transfuzie pare să fie implicat în mișcarea substanțelor între fasciculele vasculare și mezofilă.
Fasciculele vasculare, împreună cu țesutul transfuzional din jur, sunt separate de mezofilă de endoderm, care este un strat cu un singur rând de celule parenchimoase cu pete Caspary pe pereții radiali.
Metamorfozele organelor vegetative rădăcină frunze lăstar
Rădăcină
Structura microscopică a rădăcinii
. Într-o secțiune longitudinală a unei rădăcini tinere în creștere, puteți vedea: zona de diviziune, zona de creștere, zona de absorbție și zona de conducere. Vârful rădăcinii, unde se află conul de creștere, este acoperit de un capac de rădăcină.
Funcția rădăcină și sistemele rădăcinilor
. Principalele funcții ale rădăcinii: ancorarea plantei în sol, absorbția activă a apei și mineralelor din aceasta, sintetizarea substanțelor organice importante și depozitarea substanțelor.
Totalitatea tuturor rădăcinilor unei plante formează sistemul radicular.
Există două tipuri de sisteme radiculare - rădăcină pivotantă, în care rădăcina principală este clar vizibilă, și fibroasă, constând din rădăcini adventive.
Modificări la rădăcină. În rădăcinile modificate se acumulează nutrienți de rezervă - amidon, diverse zaharuri și alte substanțe. Rădăcinile principale îngroșate ale morcovului, sfeclei și napului se numesc legume rădăcinoase. Rădăcinile adventive se îngroașă și ele, ca, de exemplu, la dalie. Aceștia se numesc tuberculi de rădăcină.
Evadarea
În evoluția plantelor, în timpul trecerii acestora la existența terestră, s-a format un organ vegetativ - un lăstar, care îndeplinește funcțiile de fotosinteză și de formare a structurilor de reproducere (sporangii, conuri, flori etc.). Un lăstar este o tulpină care poartă frunze și muguri.
Dezvoltarea evadării din muguri
. Partea de deasupra solului a plantei constă de obicei dintr-un sistem de lăstari ramificați. Tulpina este axa lăstarului; leagă rădăcinile și frunzele. Lăstarii pot fi anuali sau pereni. Tulpinile plantelor anuale de obicei nu devin lignificate, dar cele ale plantelor perene da. Lăstarul se dezvoltă din mugurele embrionului de sămânță. Un mugur este un lăstar rudimentar format dintr-o tulpină scurtată cu frunze rudimentare. Este acoperit cu solzi care se potrivesc strâns împreună, care îl protejează de influențele adverse.
Există muguri vegetativi și generativi (florali). Florile se formează din mugurii florali. Vegetativ - frunze și lăstari. Mugurele apical este vârful tulpinii. Însuși vârful tulpinii se numește con de creștere. Lăstarul principal crește din mugurii apical, iar lăstarii laterali din mugurii laterali.
Plantele pot forma muguri pe orice parte a tulpinii, pe rădăcini și chiar pe frunze.
Ramificarea tulpinii. În procesul de evoluție a plantelor superioare s-au dezvoltat următoarele metode principale de ramificare: dihotomice, sau bifurcate, monopodiale, simpodiale.
Ramificare dihotomică. Din vârf se extind doi lăstari, din care fiecare, la rândul său, dă naștere la încă doi lăstari etc.
Ramificare monopodială. Axa principală, monopodul, are o creștere apicală aparent nelimitată. Axele laterale de ordinul doi se extind din monopodiu, dând naștere axelor de ordinul al treilea etc. (multe gimnosperme).
Ramificare simpodială. Unul sau mai mulți lăstari laterali formați pe lăstarul principal depășesc rapid creșterea acestuia (pere, tei, arbuști).
Forme de tulpini. Formele lăstarilor sunt variate: erecți, târâtori, creț, cățărători. Există tulpini erbacee și lemnoase care formează formele de viață corespunzătoare ale plantelor (ierburi anuale și perene, copaci și arbuști).
Modificări ale tulpinii. Tulpina poate servi drept rezervă de nutrienți. În același timp, se modifică, formând rizomi, tuberculi, bulbi etc. Un rizom este un lăstar subteran foarte modificat, care dezvoltă frunze și muguri asemănătoare solzilor (în acest fel diferă de rădăcină). Pe ea se formează rădăcini adventive. Bulbul este alcătuit dintr-o tulpină puternic scurtată - fundul, din care se extind în jos o grămadă de rădăcini adventive, iar tulpina scurtată este înconjurată de frunze groase modificate, care formează pulpa bulbului. Rizomul, tuberculul și bulbul servesc ca organe de înmulțire vegetativă.
Foaie
Frunza implementează trei importante funcții: fotosinteza, evaporarea apei si schimbul de gaze.
Frunza este formată din: limbul frunzei și pețiolul. Frunzele care nu au pețiol se numesc sesile.
Pe baza formei lamei frunzei, frunzele sunt împărțite în rotunde, lanceolate, în formă de inimă, în formă de rinichi, în formă de săgeată etc.
Frunzele sunt împărțite în simple și compuse. Foaie simplă constă dintr-un pețiol și un limb de frunze; frunze compuse au mai multe lame de frunze situate pe un pețiol. Frunzele simple pot fi întregi sau lobate. Mulți copaci (mesteacăn, tei) au frunze întregi. La frunzele lobate, lama are tăieturi care o împart în lobi (arțar, stejar). Frunzele compuse sunt palmate, trifolate și pinnate. În acesta din urmă, lamele frunzelor sunt atașate pe toată lungimea pețiolului. Ele vin în două tipuri: pari-pinnate și impar-pinnate. Cele pinnate se termină într-o pereche de lame de frunze (mazăre); imparipinnat - o frunză (roan, frasin, zmeură).
Frunzele simple și compuse sunt aranjate pe tulpini într-o anumită ordine. Aranjamentul obișnuit se caracterizează prin faptul că frunzele se așează pe tulpină pe rând, alternând între ele (mesteacăn, măr, trandafir). Cu un aranjament opus, frunzele sunt așezate două unul față de celălalt; cu un aranjament spiralat, ele sunt atașate de tulpină în ciorchini - spirale.
Structura frunzei. Limbul frunzei este acoperit cu piele. Pe partea inferioară a frunzei există celule stomatice care limitează stomatele. Sub piele există celule pulpei frunzelor - țesut columnar și spongios. Țesutul frunzelor este reprezentat și de un sistem de mănunchiuri conducătoare - vene. Prin intermediul acestora se livrează frunzelor apă, elemente minerale și substanțe formate în rădăcini. Substanțele formate în timpul procesului de fotosinteză curg de la frunze la tulpină la muguri și rădăcini. Există venații reticulate (întâlnite cel mai adesea în dicotiledonate), paralele (în ierburi monocotiledonate, rogoz) și arcuate (de exemplu, în lacramioare).
Evaporarea apei de către frunze
. Evaporarea favorizează mișcarea apei și a substanțelor dizolvate de la rădăcini la frunze. Intensitatea evaporării este reglată de stomatele. Lumina favorizează deschiderea stomatelor; în întuneric acestea sunt închise. Stomatele se închid și în mijlocul zilei, la căldură extremă.
Modificări ale frunzelor
. În procesul de evoluție, frunzele au dobândit funcții suplimentare și, prin urmare, aspectul lor s-a schimbat. De exemplu, frunzele de cactus și arpaș s-au transformat în tepi. La mazăre, frunzele s-au schimbat în virici, prin care planta este atașată de suport. În frunzele solzoase ale bulbului (de exemplu, ceapa), solzii subțiri joacă un rol protector, iar solzii suculenți, bogati în nutrienți, servesc drept organe de depozitare.
Coniferele sunt cele mai vechi plante existente pe planeta noastră. Vârsta lor este estimată la sute de milioane de ani. Evoluția nu a avut practic niciun efect asupra structurii anatomice a acelor și a conurilor. Când comparăm frunzele coniferelor, care se numesc popular ace, cu frunzele plantelor cu flori, se poate observa că, deși acele sunt relativ uniforme, ele au forme, dimensiuni, culori diferite, iar la unele specii nu arată deloc. ca acele obișnuite.
Acele arată ca niște frunze înguste asemănătoare acului. Se caracterizează prin prezența unei pielii dense, care este acoperită cu o substanță ceară. Acest lucru este necesar pentru a reduce evaporarea umidității de către gimnosperme. De exemplu, acele de molid sunt tetraedrice, dar adesea marginile sunt aproape invizibile, iar acele par turtite.
Desen. Secțiune transversală a acelor de pin silvestru
Dacă tăiați un ac, acesta are forma unui diamant neregulat, cu unghiul cel mai plat îndreptat în jos. Aici se află nervura mediană a frunzei. De-a lungul celorlalte margini ale acului sunt vizibile dungi albe, formate din stomate - deschideri respiratorii prin care are loc respiratia plantelor. Stomatele servesc, de asemenea, la evaporarea umidității, pe care copacul o absoarbe din sol chiar și în frig sever. Acest lucru explică faptul că molidul, ca și alte conifere, nu poate fi replantat toamna, deoarece rădăcinile nu pot prinde rădăcini ferm, iar apa practic nu se ridică pe tulpină până la ace, deși respirația are loc în același mod.
O diferență importantă între conifere și foioase este că pețiolul lor este ferm legat de ramură și rămâne pe ea, chiar și după ce acul moare. Acele cad după 6-7 ani. Ele sunt bine protejate de efectele factorilor negativi de mediu printr-un strat gros de acoperire ceară - cuticula. Mai mult, la multe specii stratul este atât de gros încât acele capătă o nuanță albastră.
Coniferele nu au fructe și flori adevărate. Ele aparțin diviziunii gimnospermelor.
Semințele lor sunt atașate direct de solzii de semințe, iar cele care sunt colectate în conuri feminine sunt echipate cu aripi speciale. Ieșind din con, ei alunecă pe aripi, asemănând cu mici elicoptere atunci când se rotesc. Acest lucru îi ajută să se îndepărteze de planta mamă.
Aspectul conurilor de conifere este variat și specific. Ele pot diferi în lungime, formă, plasare în spațiu, culoare, structura și forma sporofilelor, metoda de dispersare a semințelor etc. Dar structura fundamentală a conurilor este aceeași. Toate conurile de la bază au o axă, care este separată de partea vegetativă a copacului și este un lăstar scurt cu frunze purtătoare de spori situate pe ea - sporofile.
Există conuri feminine și masculine. Marea majoritate a coniferelor sunt monoice. Au conuri feminine și masculine care se dezvoltă pe aceeași plantă. În cele mai multe cazuri, conurile masculine sunt concentrate în grupuri în axilele frunzelor, uneori pe vârfurile lăstarilor laterali. Conurile feminine se disting printr-un aranjament compact, ocazional sunt amplasate individual.
Materiale conexe:
Scopul lucrării: studiază structura anatomică a acelor de pin silvestru și rizomii ferigii comune.
Materiale și echipamente necesare: microscoape, preparate permanente, specimene de herbar.
Sarcini:
1. Luați în considerare o secțiune transversală a unei frunze (ace) de pin silvestru ( Pinus sylvestris L.) la microscop cu mărire mică și mare. Desenați o diagramă a structurii unei secțiuni transversale a unui ac la mărire mică, notând hipodermul, canalele de rășină, mezofila, endodermul, fasciculele vasculare și țesutul de transfuzie. La mărire mare, schițați o secțiune a secțiunii transversale, pe care să desemnați mezofila, endodermul, hipodermul, epiderma și canalul de rășină.
2. Examinați o secțiune transversală a unui rizom de fulgi ( Pteridium aquilinum(L.) Kuhn.) la microscop cu mărire mică și mare. Desenați o diagramă în secțiune transversală la mărire mică, notând fasciculele vasculare, zonele de țesut mecanic și zona cortexului exterior și interior. La mărire mare, schițați mănunchiul vascular, arătând endodermul, periciclul, floemul și xilemul.
Structura frunzei pinului silvestru
Pentru ace de pin ( orez. 70), ca și frunzele perene ale altor conifere, se caracterizează printr-o structură xeromorfă, a cărei dezvoltare este cauzată de schimbările bruște de temperatură de-a lungul anului și de necesitatea reducerii evaporării în timpul iernii, când aprovizionarea cu apă este insuficientă.
Frunzele sunt în formă de ac și dispuse în grupuri de câte 2 pe lăstari scurti.
Secțiunea transversală a frunzei este semicirculară, partea superioară este plată, iar partea inferioară este convexă.
La exterior se afla epiderma, formata din celule aproape patrate acoperite cu un strat de cuticula. Pereții celulelor epidermice sunt foarte îngroșați și lignificați. Ca urmare a îngroșării, în interiorul celulelor rămâne doar o mică cavitate, din care canalele înguste ale porilor se extind în diagonală până la colțuri.
Sub epidermă se află un hipoderm cu unul sau două straturi, format din celule turtite cu pereți uniform îngroșați. La nivelul celulelor hipodermice sunt vizibile celule de gardă stomatică cu pereții lignificati.
Sub stratul hipodermului sunt vizibile canalele de rășină, căptușite cu celule epiteliale cu pereți subțiri și înconjurate de o căptușeală de celule cu pereți groși.
În centrul frunzei există un sistem conducător, care constă din 2 mănunchiuri colaterale, conectate prin țesut mecanic și înconjurate de țesut de transfuzie (servește la deplasarea apei și a soluțiilor de substanțe organice din fascicule în mezofilă). În afara sistemului conducător este un endoderm cu un singur rând.
Mezofilul este format din celule de formă neobișnuită: au numeroase pliuri care apar ca urmare a invaginării membranei în celulă, care servește la creșterea suprafeței acesteia.
Structura rizomului de fulgi
Rizomul lung orizontal al răiței este situat la o adâncime de 20-40 cm sub pământ. Rădăcinile răpiței sunt negre și se extind în jos de la rizom. Rizomul în sine are o structură policiclică ( orez. 71).
Într-o secțiune transversală, două mănunchiuri vasculare ovale mari sunt vizibile clar în centru. În jurul lor sunt două jumătăți de inele din țesătură mecanică. În spatele lui sunt ciorchini mici rotunji, printre care unul mare oval este de obicei vizibil.
Mănunchiurile sunt scufundate în țesut parenchimatos, unde cortexul interior și exterior sunt clar vizibile. Exteriorul tulpinii este acoperit cu epidermă.
Numeroase smocuri mici sunt vizibile în scoarță, extinzându-se și în frunze. Mănunchiurile de fulgi sunt închise, sunt delimitate de scoarță de endoderm cu celule de trecere. Urmează periciclul, apoi floemul, în care sunt vizibile tuburile de sită și parenchimul liberian. În centrul fiecărui mănunchi se află xilemul.
Întrebări despre materialul acoperit:
1. Descrieți caracteristicile structurii anatomice a frunzelor.
2. Descrieți caracteristicile structurii anatomice a rizomilor.
3. Descrieți trăsăturile structurii anatomice ale plantelor din diverse grupe ecologice (hidrofite, higrofite și xerofite; heliofite - sciofite; suculente - sclerofite).
