BUDOWA I FUNKCJE KORZENIA 3 страница

§ 29. BUDOWA WEWNĘTRZNA LIŚCIA

ü Dowiesz się o tym, jak budowa wewnętrzna liścia umożliwia pełnienie przez niego podstawowych funkcji – parowania wody, fotosyntezy i wymiany gazowej.

? Jak do liścia dostaje się dwutlenek węgla? Czy wszystkie komórki liścia zielone? Co w liściach jest w środku?

Na przekroju poprzecznym blaszki liściowej widać, że liść składa się z tkanki okrywającej – skórki, tkanki miękiszowej i wiązek przewodzących – nerwów (ryc. 113).

Tkanka wzmacniająca Górna skórka

Tkanka Kutykula

miękiszowa Palisadowa

Gąbczasta

Szparka

Drewno Dolna skórka

Łyko

Tkanka wzmacniająca Szparka

Nerw

Ryz. 113. Przekrój poprzeczny liścia

Skórka rozmieszczona na powierzchni liścia. E i Ona chroni tkanki wewnętrzne i zapewnia współdziałanie liścia ze środowiskiem otaczającym. Większość komórek skórki bezbarwne i przezroczyste, zwarte między sobą, a ich ściany komórkowe ze strony środowiska zewnętrznego są zgrubiałymi. One produkują cienką przezroczystą powłokę substancji woskowej – kutykule, która okrywa powierzchnie liścia. Bezbarwne komórki skórki mogą wytwarzać różnorodne wyrosty – włoski (ryc.114). zwarty układ komórek, zgrubienie ich ścian komórkowych, powstanie kutykuli i włosków chronią liść od uszkodzeń mechanicznych, obniżają parowanie wody i wymiany gazowej, rozpraszają światło.

Ryc. 114. Włoski na powierzchni skórki pod mikroskopem świetlnym

Gdy badać powierzchnie komórki żywej pod mikroskopem, to wśród bezbarwnych komórek można zaobserwować pary komórek zielonych tworzące szparki. Szparki (aparat szparkowy) – to para wydłużonych komórek o kształcie fasoli, między, którymi jest otwór – szczelina szparkowa. Z jednej strony ona otwiera się do środowiska zewnętrznego, a z innej – do dużego przestworu komórkowego tkanki miękiszowej. Komórki szparek zielone ponieważ, w odróżnieniu od większości komórek skórki zawierają chloroplasty (ryc. 115). W zależności od wilgoci i oświetlenia komórki szparek zmieniają swoje kształty regulując parowanie i wymianę gazową.

Przy dostatecznym oświetleniu i wilgoci komórki szparki wyginają się w taki sposób, że ich części środkowe rozchodzą się i szczelina szparkowa rozszerza się (ryc.116). Przez nią z przestworu międzykomórkowego liścia na zewnątrz paruje się woda przy tym liść ochładza się. Oprócz tego przez otwartą szczelinę szparkową wyprowadza się tlen powstający w procesie fotosyntezy, a do przestworów międzykomórkowych z powietrza nadchodzi dwutlenek węgla. W ciemnościach i przy niedostatniej wilgoci komórki szparki wyprostowują się, szczelina szparkowa zwęża się i zamyka się. Wskutek czego parowanie wody i nadchodzenie dwutlenku węgla do liścia zmniejsza się, wydzielanie tlenu ustaje.

a b

Ryc. 115. Zamknięta szparka pod mikroskopem świetlnym (a); otwarta i zamknięta szparka pod mikroskopem elektronowym (b)

Ściana komórkowa Chloroplast

Wodniczka

Jądro

Woda

Szczelina szparkowa

Ryc. 116. Schemat otwierania i zamykania szparek

Przeważnie w budowie skórki na górnej i dolnej powierzchni blaszki liściowej obserwują się znaczne różnicę. Tak, ściany komórkowe i kutykula górnej skórki zgrubiałe i zazwyczaj brak szparek. Natomiast dolna skórka złożona z cienkościennych komórek, posiada cieńszą kutykule i zawiera szparki. Jednak z tej reguły są wiadome liczne wyjątki. Na przykład, u wodnych roślin z pływającymi na powierzchni wody liśćmi (grzybienie) szparki rozmieszczone na górnej skórce. U roślin ze zgrubiałymi liśćmi mieszkającymi w pustyniach szparki często obecne jak na dolnej, tak i na górnej skórce. Przyczyna polega w tym, że w pustyniach odbite od powierzchni gleby światło według intensywności jest prawie takie same jak i promienie słoneczne proste, dlatego obydwie strony liścia ogrzewają się i naświetlają się prawie jednakowo.

Tkanka miękiszowa liścia rozmieszczona w blaszce liściowej pomiędzy górną i dolną skórką. Ona złożona z komórek z licznymi zielonymi chloroplastami, to znaczy jest tkanką fotosyntezującą. U wielu roślin komórki tkanki miękiszowej pod górną skórką wyglądają jak zwarcie ułożone słupki prawie bez przestworów międzykomórkowych. One tworzą miękisz palisadowy, w którym bardzo intensywnie zachodzi fotosynteza. Natomiast komórki przylegające do dolnej skórki posiadają więcej okrągłe i nieregularne kształty, pomiędzy nimi zostają duże przestwory międzykomórkowe największe, z których są rozmieszczone około szparek. Tą część tkanki miękiszowej nazywaj - miękiszem gąbczastym. W nim zachodzi intensywnie nie tylko fotosynteza, a i oddychanie.

U roślin potrzebujących dużo światła w liściu rozwija się więcej warstw miękiszu palisadowego wtedy, jak u gatunków rosnących w cieniu w ogóle może być brak tej tkanki.

Nerwyrozmieszczone w tkance miękiszowej. Poszczególny nerw liścia złożony z jednej lub kilku wiązek przewodzących, u których naczynia drewna są skierowane do górnej, a łyko z rurkami sitowymi – do dolnej skórki. Wiązki przewodzące wsparte ciążami tkanki wzmacniającej, które często są lepiej rozwinięte w łyku (z dolnej części skórki). Te ciąży nadają liściu mocności, lecz robią jego giętkim, a nie twardym.

Jak pracuje liść?Kiedy rankiem schodzi słońce, komórki miękiszowe rozpoczynają fotosyntezę. One wchłaniają z przestworów międzykomórkowych dwutlenek węgla i wodę, którą dostawiają naczynia drewna znajdujące się w nerwach. Natomiast wydzielają tlen jak uboczny produkt fotosyntezy (ryc. 117). Zawartość tlenu i wody w przestworach międzykomórkowych zwiększa się, a dwutlenku węgla – obniża się. Liść nagrzewa się od promieni słonecznych. W ten czas otwierają się otwierają się szparki. Przez nich zaczyna parować woda ochładzając tkankę miękiszową. Na zewnątrz z przestworów międzykomórkowych wyprowadza się tlen, a wewnątrz nadchodzi powietrze z dwutlenkiem węgla. Utworzone miękiszem asymilacyjnym substancje organiczne wyprowadzają się do przestworów międzykomórkowych, a z nich dostają się do rurek sitowych znajdujących się w łyku nerwów i transportują się do łodygi i korzenia. Tam one gromadzą się w postaci zapasowych substancji odżywczych, wykorzystują się pod czas oddychania i przekształcają się na złożone substancji organiczne, z których tkanki twórcze tworzą nowe komórki.

Górna skórka

Ruch wody i substancji Palisadowy Miękisz

Mineralnych

Ruch produktów Gąbczasty

fotosyntezy

Drewno

Nerw

Łyko

Dolna skórka

Szparka

Dwutlenek węgla

Woda, tlen

Ryc. 117. Schemat budowy wewnętrznej liścia i przemiany substancji w procesie fotosyntezy

Kiedy słońce siada, fotosynteza ustaje i szparki zamykają się. Lecz komórki, jak i za dnia, nadal oddychają. Wskutek czego w przestworach międzykomórkowych wzrasta zawartość dwutlenku węgla, a tlenu – obniża się. Ponieważ przestwory komórkowe nie są układem absolutnie hermetycznym, to niektóra część dwutlenku węglu przez nie całkiem zamknięte szczeliny szparkowe dostaje się na zewnętrz, a powietrze wzbogacone tlenem – do środku. Dlatego w pomieszczeniu, gdzie są rośliny, w dzień tlenu w powietrzu staje więcej, dwutlenku węgla – mniej, a nocą – na odwrót.

WNIOSKI

1.Skórka chroni liść od uszkodzeń fizycznych i wysychania, przez szparki reguluję parowanie wody i wymianę gazową.

2.Tkanka miękiszowa liścia dokonuje fotosyntezy.

3.Nerw liścia zapewnia mocność blaszki liściowej i transport po wiązkach przewodzących wody w raz z rozpuszczonymi w niej substancjami.

4.Tkanki blaszki liściowej pracując uzgodniono regulują parowanie i wymianę gazową, tym samym zabezpieczając wysoką efektywność fotosyntezy zachodzącej w liściu.

TERMINY I POJĘCIA DO ZAPAMIĘANIA

Kutykula, skórka listka, szparka, szczelina szparkowa, miękisz palisadowy, miękisz gąbczasty, nerw liścia.

PYTANIA KONTROLNE

1.Jakie funkcje skórki? Dlaczego ona ma różną budowę na górnej i dolnej powierzchni liścia?

2.Czym są szparki, jak one regulują parowanie wody i wymianę gazową?

3.Jaka podstawowa funkcja tkanki miękiszowej liścia, z czym powiązana różnica w budowie pod górną i nad dolną skórką?

4.Jakie funkcję pełnią tkanki przewodzące wchodzące do składu nerwu?

ZADANIA.

Wszystkim wiadomo, że grzybienie pływają na powierzchnie wody, moczarka – w warstwie wodnej, brzoza rośnie na lądzie, aloes – w warunkach suczych. Przepisz proponowane zdania do zeszytu i uzupełnij odpowiednimi terminami.

Na liściach ___________________ szparki rozmieszczone w skórce górnej ponieważ___________. Budowa liścia _____________ typowa dla roślin lądowych strefy umiarkowanej. Liściom ________ brak kutykuli, ponieważ ona rośnie zanurzoną w wodę. Najwięcej gruba kutykula rozwija się na liściach _______________ , ponieważ _______________ .

§ 30. MODYFIKACJI PĘDU I JEGO CZĘŚCI

ü Dowiesz się o tym, dlaczego powstają modyfikacji (przekształcenia)pędu i jego części; jakie modyfikacji bywają, jaki narząd rośliny przed tobą.

? Jakie niezwykłe rośliny są? Jakimi bywają rośliny-drapieżniki?

Pęd jest złożonym narządem. Gdy on, oprócz podstawowych zaczyna pełnić dodatkowe funkcję, to powstają modyfikację pędu (pęd przekształcony) w całości lub poszczególnych jego części (łodygi lub liści).

Podziemne pędy przekształcone. Pęd typowy – to narząd nadziemny. Dlatego jaki bądź pęd znajdujący się w glebie będzie pędem przekształconym. Pędy podziemne magazynują substancję zapasowe dając możliwość roślinom przetrwać niesprzyjające okresy i prędko rozpowszechniać się na dużych obszarach.

Podziemne pędy przekształcone często podobne do korzeni, lecz ich zawsze można rozpoznać według następnych cech: a) oś pędu podziemnego zawsze jest podzielona na węzły i międzywęźla; b) on posiada łuskowate liście, ale gdy one prędko obumierają, to pozostawiają po sobie blizny liściowe; c) łodyga pądu podziemnego zawiera pąki pachwinowe; d) wierzchołkowa tkanka twórcza – to pąk szczytowy, który nigdy nie jest okryty czapeczką. Przykładami przekształconych pędów podziemnych są kłącza, bulwy, cebule, bulwocebule.

Kłącze – pęd podziemny z trwałym wierzchołkowym wzrostem łodyga, którego pełni funkcję magazynującą, a liście z reguły są przekształcone w łuski ochronne (ryc. 118). Kłącza z mocno wydłużonymi międzywęźlami (rozłogi) przyczyniają prędkie rozprzestrzenienie roślin na nowych obszarach gleby (zawilec gajowy, perz). Kłącze z krótkopędami ( na przykład, u kosaćców) pełnią wyłącznie funkcję magazynującą.

Pąk

a b c

Ryc. 118. Kłącza zawilca gajowego (a), kosaćców (b), szczwołu plamistego (c)

b

Oczko

Pąk

a c d

Ryc. 119. Bulwa ziemniaka: a –podziemna część rośliny z bulwą macierzystą; b – rozwój młodej bulwy na końcu podziemnego rozłogu; c – łuskowaty liść i pąki pachwinowe (oczko); d – kiełkowanie wierzchołkowego pąku bulwy

Bulwa ma ograniczony wzrost wierzchołkowy i silnie zgrubiałą łodygę, w której magazynują się substancję odżywcze (ryc. 119). Liście bulwy drobne, łuskowate. U bulwy ziemniaka one wyglądają jak nieduże łuseczki w pachwinach, których są rozmieszczone pąki pachwinowe – oczka. Bulwy ziemniaka rozwijają się na końcach podziemnych pędów bardzo wydłużonych i nie długowiecznych.

Cebula – pęd podziemny z długotrwałym lub skróconym wzrostem wierzchołkowym łodyga, którego – piętka – silnie skrócona, nie mięsista, a liście przekształcone w soczyste łuski pełniące funkcję magazynowania substancji odżywczych (ryc. 120, a, b). Cebule posiadają lilia, tulipan, cebula zwyczajna.

a b c

Ryc. 120. Cebule cebuli zwyczajnej (a) i lilii (b), bulwocebula mieczyka (c)

Bulwocebule (u szafranu) – są to skrócone pędy podziemne przypominające kształtem cebule, lecz substancję odżywcze magazynuje mięsista zgrubiała łodyga pokryta suchymi łuseczkami (ryc.120, c).

a

b

Ryc. 121. Modyfikację pędów nadziemnych: a – wąsy

truskawki; b –bulwy nadziemne storczyków

Przekształcone pędy nadziemne nie tylko magazynują substancje odżywcze i zapewniają rozsiedlanie roślin, lecz są zdolne do pełnienia innych funkcji: na przykład, odszukiwać podporę dla roślin z giętką łodygą, wychwytywać wilgoć z powietrza lub bronić roślinę przed zjadaniem zwierzętami. Modyfikacje mogą dotyczyć jak obydwu części pędu (jednocześnie łodygi i liścia), tak i tylko jednej jego części – lub liścia, lub łodygi. Dlatego modyfikacje nadziemnych pędów są znacznie bardziej różnorodne jak podziemnych.

Na przykład, modyfikacje obu części pędu można obserwować u wielu kaktusów i tropicznych mleczy: łodyga u nich zgrubiała, soczysta, zielona, magazynuje wodę i dokonuje fotosyntezy, a liście rozmieszczone na krótkopędach pachwinowych i przekształcone w kolca.

Przykładem przekształconej łodygi są bulwy nadziemne (kalarepa, liczne storczyki tropikalne). Łodyga u nich zgrubiała, mięsista i gromadzi dużo substancji odżywczych, a rozmieszczone na niej liście nieprzekształcone (ryc. 121, b). Rozpowszechnioną łodygą przekształconą są wąsy – krótkotrwałe płożące się pędy naziemne z bardzo długimi międzywęźlami. W węzłach takich pędów powstają nowe roślinki. Przy pomocy wąsów roślina prędko rozsiedla się na nowych terenach. Przykładem są truskawki (ryc.121, a).

Ryc. 122. Rosiczka okrągłolistna

Najwięcej egzotyczne przykłady liści przekształconych możny obserwować u roślin owadożernych – rosiczki, muchołówki amerykańskiej, dzbanecznika. Ich liście przekształcają się na pułapki z różnymi mechanizmami wabienia, utrzymywania i trawienia owadów i innych drobnych zwierząt (ryc.122, 125, 126). Rośliny owadożerne spotykają się tam, gdzie w glebie jest niedostateczna ilość azotu ważnej składowej odżywiania mineralnego.

a

b c d e f

Ryc. 123. Wąsy (a, b) i kolce (c – f): a – wąsy pędowego pochodzenia winorośli; b – wąsy pochodzenia liściowego grochu; c – kolce pochodzenia pędowego głogu; kolce pochodzenia liściowego: d – berberysu; e – kaktusa; f – akacji białej

Ryc. 124. Przekształcone w kolca pędy z

pąków śpiących glediczii

Rozpowszechnionymi przekształceniami całego pędu lub jego liści są wąsa i kolce (ryc. 123, 124). Dzięki wąsom roślina czepia się podpory i owija ją (winorośl, fasola, groch). Wielu roślin (tarnina, głóg, berberys, akacja biała) posiadają kolce chroniące powierzchnie roślin od zjadania zwierzętami, od uszkodzenia jej bardzo jaskrawym światłem, a w miejscach suchych w godzinach porannych nawet wychwytują z powietrza parę wodną.

WNIOSKI

1.Pędy podziemne zawsze przekształcone w związku z magazynowaniem substancji odżywczych wykorzystywanych dla przetrwania okresów spokoju lub z prędkim rozsiedleniem roślin na nowych terenach.

2.Przekształcenia pędów nadziemnych powstają wskutek wzmożonej funkcji magazynowania substancji odżywczych lub wody i pełnienia łodygą funkcji fotosyntezującej, a także do pełnienia funkcji obronnej i przymocowania na podporze.

3.Pędy przekształcone zachowują właściwy dla typowego pędu sposób powstania i budowy. Mianowicie łodyga, liście i pąki pędu przekształconego rozmieszczone tak samo, jak i na zwyczajnym.

TERMINY I POJĘCIA DO ZAPAMIĘANIA

Kłącze, bulwa, cebula, bulwocebule, wąsy, kolce.

PYTANIA KONTROLNE

1.Jakie podziemne pędy przekształcone znasz?

2.Czym odróżniają się przekształcone podziemne pędy od korzeni?

3.Jakie znasz przekształcone nadziemne pędy?

4.Jakie przekształcenia pędów – podziemne czy nadziemne – są więcej różnorodne i dlaczego?

ZADANIA

Porównaj podziemne pędy magazynujące. Dla tego wypełnij tablicę w zeszycie i wyciągnij wniosek, czym one różnią się między sobą.

DLA DOCIEKLIWYCH

Rośliny owadożerne

Na Ukrainie na błotach rośnie rosiczka okrągłolistna (ryc. 122). Swoją nazwę ta nieduża roślinka otrzymała za kropelki cieczy, które niby rosa błyszczą na wierzchołkach długich włosków okrywających liści. Owady łatwo przyklejają się do tych kropelek. Do nich powoli schylają się sąsiednie włoski, a sama blaszka liściowa skręca się wokół owada. Włoski wydzielają sok trawienny i wchłaniają przetrawiony pokarm.

Znaczniej „szybsza” muchołówka amerykańska rosnąca na błotach Północnej Ameryki (ryc. 125). Blaszka jej liści prędko składa się wzdłuż nerwu środkowego kiedy na nią siada owad. Długie szczecinki na brzegach blaszki liściowej utrzymują ofiarę dopóki ona nie przetrawi się. Po tym liść rozkrywa się.

Dużo roślin owadożernych, podobnie do tropicznej liany dzbanecznika wytwarzają liście-dzbanki (ryc.126). Te pułapki często wabią owady nektarem. Ofiary dostają się do liścia-dzbanku i topią się w wypełniającej jego cieczy. Tam bakterii i soki trawienne niszczą białka, a liść wchłania przetrawioną substancję. Pokrywki takich dzbaneczków nie utrzymują owadów wewnątrz przekształconego liścia, a tylko zapobiegają dostaniu się do dzbaneczka wody.

Ryc. 125. Muchołówka amerykańska Ryc. 126. Liść-dzbanek dzbanecznika

Mięsożerne rośliny – są niedużych wymiarów i niezdolne do ruchu aktywnego. One tylko biernie chwytają drobnych zwierząt, nie posiadają zębów, trucizny lub innych środków ataku. Dlatego opowiadania o okropnych roślinach – ludożercach jest tylko legendą.

§ 31. ROZMNAŻANIE WEGETATYWNE ROŚLIN

ü Dowiesz się o tym, jak przy pomocy narządów wegetatywnych powstają nowe rośliny.

? Czy można z liścia wyhodować całą roślinę? A z korzenia? Dlaczego dokonują szczepienia

drzew owocowych?

Już wiesz, że rozmnażaniem nazywa się zwiększenie liczebności osobników jednego gatunku, i że rozmnażaniu zawsze towarzyszy zjawienie się nowych organizmów. Rozmnażanie dzielą na a) płciowe; b) bezpłciowe. Wiadome różnorodne sposoby rozmnażania bezpłciowego, zwłaszcza, u jednokomórkowych organizmów – to podział komórki na dwie (na przykład, bakterii pełzak, klejnotka), rozmnażanie przy pomocy ruchliwych lub nieruchomych zarodników (przypomnij chlorelle i zawłotnię). U roślin wielokomórkowych bardzo rozpowszechnionym sposobem rozmnażania bezpłciowego jest rozmnażanie wegetatywne.

Rozmnażanie wegetatywne roślin dokonuje się częściami wegetatywnych narządów i opiera się na zdolności roślin łatwo wytwarzać nowe narządy wegetatywne, w tym i stracone lub brakujące.

Naturalne rozmnażanie wegetatywne zachodzi bez udziału człowieka. Rozmnażania wegetatywnego sztucznego dokonuje człowiek na własne potrzeby: on oddziela poszczególne części ciała rośliny i stwarza warunki do powstania nowego organizmu.

Rozmnażanie wegetatywne w przyrodzieroślin może dokonywać się częściami korzenia lub pędu. Jednak częściej jego dokonują ich modyfikacjami.

U ostrożnia, chrzanu, rokitnika, wiśni na korzeniach nieprzekształconych powstają pąki przybyszowe, z których wyrastają nowe rośliny. Pęd naziemny powstające z korzeniowego pąku przybyszowego nazywają się odroślą korzeniową. U niektórych roślin, na przykład, wierzby kruchej, mogą zakorzeniać się nieprzekształcone pędy oddzielające się od rośliny macierzyńskiej.

Pąki przybyszowe, na których wyrasta nowa roślina, łatwo powstają na bulwach korzeniowych, które są przekształconymi korzeniami. Bulwami korzeniowymi rozmnażają się dalie i ziarnopłon.

W rozmnażaniu wegetatywnym prawie zawsze biorą udział podziemne pędy przekształcone. Tak, nawet nieduży fragment kłącza łatwo zakorzenia się i staje nowym osobnikom. Właśnie, dlatego tak ciężko pozbyć się na ogrodzie złośliwego chwastu – perzu. Roślina wyrastająca z bulwy lub cebuli, za zwyczaj, sama wytwarza nowe bulwy i cebule.

Do sposobów wegetatywnego rozmnażania przekształconymi pędami naziemnyminależą rozmnażanie wąsami (przypomnij, która roślina), rozmnóżkami i bulwkami. Rozmnóżki – to wyspecjalizowane pąki łatwo odpadające, zakorzeniające się i dające początek nowym roślinom. Na przykład, u kalanchoe rozmnóżki rozwijają się na brzegu liści i często kiełkują w malutką roślinkę z korzeniem jeszcze na roślinie macierzystej (ryc. 127, a). Przy najmniejszym dotknięciu te roślinki opadają i zaczynają życie samodzielne. Bulwki przypominają malutkie cebulki powstające lub w pochwach liści (żywiec cebulkowy, ryc. 127, b), w kwiatostanach zamiast kwiatów (hodowanych odmianach czosnku).

Поиск по сайту: