Строение листа: как устроен лист снаружи и изнутри

Зачем растению листья

Лист — главная «кухня» и «лёгкие» растения. В нём идёт фотосинтез: из воды, углекислого газа и энергии солнечного света получаются сахар и кислород. Кроме того, лист испаряет воду — это охлаждает растение на солнце и тянет воду с солями вверх от корней. И наконец, через лист растение обменивается газами с воздухом.

Все эти задачи определяют устройство листа: он плоский, чтобы ловить больше света, тонкий, чтобы свет и газы проходили до каждой клетки, и пронизан жилками, чтобы вода доходила до его края.

Внешнее строение листа

Часть листа	Что делает
Листовая пластинка	широкая плоская часть, где идёт фотосинтез
Черешок	стебелёк, которым пластинка крепится к стеблю; поворачивает лист к свету
Основание	место прикрепления к стеблю; у злаков разрастается во влагалище, обнимающее стебель
Прилистники	небольшие выросты у основания, есть у розы, гороха, шиповника; защищают молодой лист
Жилки	проводят воду и вещества, служат каркасом пластинки

Бывают листья без черешка — сидячие: они крепятся к стеблю прямо основанием пластинки, как у льна или гвоздики.

Жилкование — рисунок жилок на пластинке. Он помогает отличать однодольные растения от двудольных.

• Сетчатое — от главной жилки отходят боковые, ветвятся и образуют сеть. Бывает перистым, как у берёзы, и пальчатым, как у клёна. Типично для двудольных.
• Параллельное — жилки идут вдоль длинного узкого листа, не пересекаясь, как у пшеницы и кукурузы.
• Дуговое — жилки расходятся дугами и снова сходятся к верхушке, как у ландыша и подорожника.

Параллельное и дуговое жилкование типично для однодольных.

Простые и сложные листья

Простой лист — одна пластинка на черешке. Даже если пластинка глубоко вырезана, как у дуба, это всё равно один лист. Осенью он опадает целиком.

Сложный лист — на одном общем черешке сидит несколько отдельных пластинок-листочков, у каждого может быть свой маленький черешок. При листопаде листочки опадают по одному, а потом и общий черешок.

Вид сложного листа	Как устроен	Примеры
Тройчатый	три листочка из одной точки	клевер, земляника
Пальчатосложный	несколько листочков расходятся веером из одной точки	конский каштан, люпин
Перистосложный	листочки парами вдоль общего черешка	рябина, акация, горох

Если перистосложный лист заканчивается одним листочком, как у рябины, его называют непарноперистым. Если парой листочков или усиком, как у гороха, — парноперистым.

Внутреннее строение листа

Если сделать тонкий поперечный срез листа и рассмотреть в микроскоп, видно несколько слоёв.

Верхняя кожица. Один слой плотно сомкнутых прозрачных клеток без хлоропластов. Свет проходит сквозь них. Сверху кожицу часто покрывает восковой налёт — он не даёт листу пересыхать и позволяет каплям дождя скатываться.

Столбчатая мякоть. Под верхней кожицей — вытянутые клетки, стоящие плотно, как частокол. В них больше всего хлоропластов, потому что они ближе к свету. Здесь идёт основной фотосинтез.

Губчатая мякоть. Ниже — округлые клетки, лежащие рыхло. Между ними много воздушных промежутков — межклетников. По ним газы расходятся по всему листу.

Нижняя кожица с устьицами. Снизу снова кожица, но в ней есть устьица — щели, окружённые двумя замыкающими клетками бобовидной формы. Когда замыкающие клетки наполнены водой, они изгибаются и щель открывается. Когда воды мало, они спадают и щель закрывается — так растение бережёт воду в жару.

Жилки. Проводящие пучки, проходящие сквозь мякоть. В каждом — сосуды, по которым вода с солями приходит от корня, ситовидные трубки, по которым сахара уходят из листа в стебель и корни, и волокна — прочные клетки, которые держат пластинку.

Слой	Что делает
Верхняя кожица	защищает, пропускает свет, уменьшает испарение
Столбчатая мякоть	главное место фотосинтеза
Губчатая мякоть	фотосинтез и газообмен через межклетники
Нижняя кожица с устьицами	впускает и выпускает газы, регулирует испарение
Жилки: сосуды	подводят воду с минеральными солями
Жилки: ситовидные трубки	уносят сахара в другие части растения
Жилки: волокна	придают листу прочность

Устьица у большинства растений сосредоточены на нижней стороне листа: там тень, лист меньше нагревается и теряет меньше воды. У кувшинки, листья которой лежат на воде, устьица на верхней стороне — снизу вода, и газообмену там взяться неоткуда.

Фотосинтез простыми словами: шаг за шагом

1. Вода приходит по жилкам. Корни всасывают воду, она поднимается по сосудам стебля и через жилки доходит до клеток мякоти.
2. Углекислый газ входит через устьица. Он расходится по межклетникам губчатой мякоти и попадает в клетки.
3. Хлорофилл ловит свет. В хлоропластах зелёный пигмент поглощает солнечную энергию.
4. Из воды и углекислого газа собирается сахар. Энергия света идёт на то, чтобы соединить их в глюкозу. Часть сахара клетка сразу превращает в крахмал для запаса.
5. Кислород выходит наружу. Он образуется из воды как побочный продукт и уходит через устьица.
6. Сахар уплывает по жилкам. По ситовидным трубкам растворённые сахара уходят к стеблю, корням, цветкам и плодам — всем, кто сам не фотосинтезирует.

Классический школьный опыт это доказывает. Растение на двое суток ставят в темноту, потом часть листа закрывают фольгой и выставляют на свет. Через несколько часов лист обесцвечивают спиртом и капают на него раствор йода. Освещённая часть синеет — в ней появился крахмал, а закрытая остаётся светлой.

Как устроен сам хлоропласт и чем клетка листа отличается от клетки животного, объясняет статья о строении клетки.

Листья, которые перестали быть листьями

Лист может так измениться, что его не узнать.

• Колючки кактуса — видоизменённые листья. Фотосинтез у кактуса ведёт толстый зелёный стебель, а колючки защищают его и почти не испаряют воду.
• Усики гороха — верхние листочки сложного листа превратились в цепкие нити.
• Чешуи луковицы — толстые сочные листья, в которых запасены вода и питательные вещества.
• Ловчие листья росянки покрыты липкими волосками и ловят насекомых.
• Хвоинки сосны и ели — тоже листья, узкие и плотные, с толстой восковой кожицей и глубоко спрятанными устьицами. Поэтому хвоя теряет мало воды и зимует на ветках.

И как лист уходит осенью. Перед листопадом у основания черешка образуется слой пробковых клеток. Он перекрывает сосуды, и черешок держится лишь на тонких перемычках, которые рвёт ветер или собственный вес листа. На ветке остаётся аккуратный листовой рубец, уже закрытый пробкой.

Как ответить на уроке

План ответа:

1. Лист — боковой орган побега, в нём идут фотосинтез, испарение воды и газообмен.
2. Внешнее строение: пластинка, черешок, основание, прилистники; виды жилкования.
3. Простые и сложные листья с примерами.
4. Внутреннее строение: кожица с устьицами, столбчатая и губчатая мякоть, жилки.
5. Связь строения с функцией: хлоропласты ближе к свету, устьица снизу, жилки подводят воду.

Вопросы для самопроверки:

• Где в листе больше всего хлоропластов? В столбчатой мякоти под верхней кожицей.
• Зачем устьицам замыкающие клетки? Они открывают и закрывают щель, регулируя газообмен и потерю воды.
• Какое жилкование у пшеницы? Параллельное.

Лист связан с остальными органами растения — о них в статьях о строении растения и строении цветка.