Аист испаряет воду и усваивает свет - ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ

Определяем проблему урока

Антошка: Хорошо в лесу! Воздух чистый, без пыли, влажный, прохладный. Тишина. Свежестью пахнет.

Биолог: Этим мы обязаны одному органу растений.

• О каком органе пойдёт речь? Предложи основной вопрос урока. Сравни свой вариант с авторским (с. 141).

Вспоминаем то, что знаем

• Как водоросли впитывают кислород, воду и минеральные вещества? (5-й класс)

• Как растения используют свет? (5-й класс)

• Что такое устьица? (5-й класс)

• Листья каких растений люди заготавливают впрок и зачем? (Жизненный опыт)

• Какой газ выделяют клетки в процессе дыхания? (5-й класс)

Решаем проблему, открываем новые знания

• Объясни с помощью текста и рисунков, как строение листа связано с выполняемыми им функциями.

Лист большинства растений - слоистая пластинка

Листья бывают мягкими и жёсткими, плёнчатыми и кожистыми, гладкими и опушёнными, зелёными, бурыми, серебристыми и других цветов. Они различаются и размерами: существуют листья длиной от долей миллиметра до нескольких метров. Листья фотосинтезируют, испаряют воду, поглощают углекислый газ, защищают почки и запасают питательные вещества.

• Рассмотри строение листа на рисунке 11.1.

11.1. Части листа: 1 - пластинка, 2 - черешок, 3 - прилистник, 4 - основание листовой пластинки.

Фотосинтез - главная функция листа

Богатые хлоропластами клетки листа называют основной тканью листа, она и выполняет главную функцию листьев — фотосинтез. Верхний слой основной ткани состоит из плотно прижатых друг к другу клеток в виде столбиков — этот слой называют столбчатой паренхимой.

Нижний слой состоит из рыхло расположенных клеток с обширными просветами между ними — его называют губчатой паренхимой.

Для интенсивного фотосинтеза клеткам основной ткани необходимо получать свет и углекислый газ и своевременно отводить кислород и раствор сахара.

Газы свободно проходят между клетками основной ткани. Запас углекислого газа пополняется поступлением как из атмосферы, так и из клеток.

Часть поступившей по ксилеме воды испаряется листом, а часть возвращается по флоэме

Толщу основной ткани листа пронизывают пучки сосудов, состоящих из ксилемы и флоэмы. По ксилеме в лист поступает вода, а по флоэме от листа отводится поток растворённого сахара.

11.2. Схема строения листа.

• Существует противоречие: фотосинтезирующие клетки листа нужно упаковать плотнее, но движению газов препятствовать нельзя. Рассмотри рисунок 11.2 и объясни, как строение листа позволяет устранить это противоречие.

Непрерывное испарение воды необходимо для того, чтобы подтягивать тонкие, как волоски, струи жидкости от корней к остальным органам.

В жаркую погоду вода испаряется и остужает лист, ведь при слишком высокой температуре, как и при слишком низкой, фотосинтез останавливается.

Пучки сосудов укреплены длинными и толстостенными клетками опорной ткани — они придают листу дополнительную жёсткость.

Ксилема и флоэма вместе с механическими волокнами образуют жилки — жёсткий каркас листа.

Для самых любознательных

Расположение жилок - карта движения растворов

Расположение жилок на листьях очень разнообразно, они могут ветвиться в разных местах или оставаться неразветвлёнными. В местах ветвления жилок поток воды расходится. Жилки ветвятся несколько раз так, что ксилема и флоэма подходят к каждому участку основной ткани (рис. 11.3).

11.3. Типы жилкования.

Лист должен быть жёстким, чтобы оставаться повёрнутым к свету, но при этом быть и податливым, чтобы уступать дождю и ветру

Лист должен быть повёрнут к солнцу не ребром, а широкой поверхностью. Форму листа поддерживает не только каркас жилок, но и упругость клеток.

Когда на эластичные стенки клеток давит содержимое, лист упруг. Увядшие листья, в вакуолях которых стало меньше воды, поникают.

Вместе с тем лист должен уклоняться от механических воздействий — давления ветра или капель дождя. Уклоняясь, он изгибает пластинку или черешок. У некоторых листьев черешок длинный, у других — короткий, а у некоторых его вообще нет.

Покровная ткань защищает от повреждений, но пропускает свет

Верхний и нижний слои клеток — это покровная ткань, защищающая лист от пересыхания и паразитов. Клетки покровной ткани плотно прижаты друг к другу.

Часто на этих клетках расположены волоски или ворсинки — или редкие, или в виде меха или войлока. Эти волоски могут защищать лист от вредителей и от перегрева.

Иногда покровная ткань защищена слоем воска.

Покровная ткань не даёт растению засохнуть, но и не препятствует испарению воды и движению газов

Наземное растение должно сберегать воду, чтобы не пересохнуть, но ток воды с питательными веществами от корней к побегу возможен лишь при постоянном испарении влаги.

Растение регулирует скорость испарения влаги с помощью устьиц. Устьица состоят из нескольких клеток, между которыми есть щель. Эта щель сужается или расширяется в зависимости от освещения и температуры.

Для самых любознательных

На одном растении есть разные виды листьев

Разные части побега находятся в разных условиях, и разные листья могут выполнять разные функции (рис. 11.4 и 11.5).

11.4. Разные листья на побеге гороха.

Жёсткие смолистые почечные чешуи только защищают зачаточный побег.

Семядоли приспособлены к быстрому началу работы и непродолжительной жизни. Широкие листья - к производству сахара в больших количествах.

Мелкие листья, окружающие цветок, подпитывают его, но не утяжеляют цветонос и не затеняют всё растение.

11.5. Разные листья ландыша: 1 - щи- цветные листья, 2 - широкие листья, 3 - чешуевидные листья.

Осенью большинство растений умеренных широт сбрасывают листья

Питательные вещества уходят из листьев и откладываются в корнях или побегах про запас. В месте прикрепления листа к стеблю клетки отмирают, и перемычка между листом и стеблем становится ломкой, её разрушает и слабый ветерок (рис. 11.6).

11.6. Этапы отделения листа.

Упавшие листья укрывают почву. Они защищают её от иссушения зимой, но не препятствуют просачиванию талой воды весной.

Даже в северной тайге есть вечнозелёные растения, листья которых живут несколько лет, - это брусника, грушанка и некоторые другие растения с плотными кожистыми листьями.

Почему листья имеют разные форму и размер

От формы листа зависит испарение с него

У растений жаркого и сухого климата листья мельче, иногда в форме иголок и усиков. Благодаря этому уменьшается поверхность, с которой испаряется вода. Способ уменьшить испарение с больших листьев - обрасти пушком или покрыться толстой кутикулой либо восковым налётом.

Листья разного размера могут создать одинаковую фотосинтезирующую поверхность

Много мелких листьев могут захватывать столько же света, сколько немного крупных. Небольшой тёмно-зелёный лист с большой концентрацией хлоропластов может усваивать столько же света, сколько и обширный светло-зелёный лист с меньшей концентрацией хлоропластов. Важно, что листья одного растения, как правило, чередуются в пространстве так, что не перехватывают свет друг у друга.

Листья по-разному защищены от повреждений

Крупный лист может быть разорван ветром, градом, раздавлен копытом, а мелкий скорее сдвинется в сторону. Листу на длинном черешке легче отклониться в сторону, чем сидячему. Мелким паразитам легче расселиться на крупном листе, чем заселить много мелких. Насекомым труднее добраться до мякоти листа, если лист покрыт войлоком или опушением.

Загадка разнообразия в одинаковых условиях

В большинстве случаев не удаётся понять, есть ли преимущества у растений с листьями одной формы перед растениями с похожими, но другими листьями. Чем пильчатый край лучше зубчатого, а клиновидное основание лучше сердцевидного? А могут ли быть преимущества у лопастного листа в сравнении с раздельным (см. с. 56)?

Листья фотосинтезируют, испаряют воду, поглощают углекислый газ и выделяют кислород, защищают почки и запасают питательные вещества.

Лист, основная ткань, губчатая паренхима, столбчатая паренхима, опорная ткань, жилки

Применяем новые знания

1. Каковы функции листа?

2. Что происходит в листе с кислородом и углекислым газом?

3. Что происходит в листе с водой?

4. Из каких тканей состоит лист?

5. Каковы функции жилок листа?

6. Чем опасно перегревание и переохлаждение листа?

7. Как происходит отделение листа от ветки?

8. Чем вызвано многообразие форм листьев у растений разных видов?

9. Почему форма и размеры листьев на одном растении могут различаться?

Мои биологические исследования

Словесный портрет листа может заменить его изображение

Антошка: Осенью я собирал опавшие листья клёна. Среди всех листьев одного дерева не было двух совершенно одинаковых! Но перепутать их с листьями других видов растений невозможно.

Биолог: Любой человек может увидеть то общее, что есть у листьев одного растения. Но точно и понятно рассказать об этом он сможет только после того, как усвоит специальные знания.

Ботаники договорились, какими словами называть листья той или иной формы. Поэтому они могут узнать лист по словесному портрету, не заглядывая в ботанический атлас. Однако новичкам полезно пользоваться их изображениями. На с. 56 приведены схемы, где представлены разные формы листовых пластинок, вершин и оснований листовых пластинок, сложных листьев (рис. 11.7- 11.11). С помощью этих схем создай словесные портреты листьев растений из гербария, ботанического атласа или учебника.

11.7. Очертания листовых пластинок.

11.8. Форма листьев.

11.9. Форма края листовой пластинки.

11.10. Форма вершин листовых пластинок: 1 - клиновидная, 2 - оттянутая, 3 - тонко оттянутая, 4 – округлая.

11.11. Форма оснований листовых пластинок: 1 - клиновидное, 2 - стреловидное, 3 - копьевидное, 4 - сердцевидное, 5 - округлое.