List: funkcije, vanjska i unutarnja građa, žilanje, raspored listova i modifikacije. Građa lista biljke, vrste rasporeda lisnih plojki, fotosinteza i transpiracija Rubovi lisne plojke

Matematički model kinetike rasta biljaka

Kolpak Evgenij Petrovič,

doktorica fizikalno-matematičkih znanosti,

Stolbovaja Marija Vladimirovna,

postdiplomac.

Državno sveučilište St. Petersburg.

Matematički model kinetike rasta biljaka

Marija Stolbovaja

doktorand, St. Petersburg State University.

Evgenij Kolpak

D.Sc, St. Petersburg State University.

U radu su prikazani rezultati istraživanja kinetike rasta biljaka. Na temelju eksperimentalnih podataka predložen je matematički model promjena linearnih dimenzija biljaka, koji je Cauchyjev problem za običnu diferencijalnu jednadžbu.

Ključne riječi:matematičko modeliranje, morfogeneza, kinetika rasta.

U ovom radu opisuju se rezultati istraživanja kinetike rasta biljaka i nudi matematički model promjena njihovih dimenzija na temelju dobivenih eksperimentalnih podataka. Model je Cauchyjev problem za običnu diferencijalnu jednadžbu.

Ključne riječi:matematičko modeliranje, morfogeneza, kinetika rasta.

Dinamika rasta biljaka očito je prvi put opisana u radovima Sachsa (1832. – 1897.) - linearna veličina biljaka tijekom vremena u njegovim se pokusima mijenjala prema “logističkoj” ovisnosti. Brojni eksperimentalni podaci objavljeni u literaturi do danas su u skladu s različitim stupnjevima točnosti s ovom prirodom promjena u linearnim dimenzijama i ukupnoj biljnoj biomasi. Međutim, da bi se opisala promjena u “parametru” koji karakterizira i rast pojedine biljke i akumulaciju njihove ukupne biomase, predlažu se različite aproksimativne ovisnosti, kao što su eksponencijalna, linearna, parabolična i druge, koje ne uzimaju u obzir unutarnji biološki procesi koji određuju rast biljaka i vanjski utjecaji, kao što su dodatna ishrana, temperaturne promjene, antropogeni utjecaj. U radu je predložen matematički model rasta pojedine biljke, razvijen na temelju autorovih eksperimentalnih podataka.

Analiza kinetike rasta biljaka provedena je na biljkama kao što su heljda, proso, momordika, lagenarija, lavanda, čufa, tulipan itd.Istraživanja su provedena od 2000. do 2012. godine na poligonu Kingiseppske stanice za mlade prirodoslovce iu staklenicima JSC "Raduga" u okrugu Kingisepp. U eksperimentima su sudjelovali Stolbovaya M.V., Merzlyakova S.N., Likhacheva N.V.

Sve biljke (tablica 1), osim tulipana, uzgajane su ljeti u prirodnim uvjetima od 2000. do 2012. godine. Za tulipane je prisiljavanje obavljeno zimi u uvjetima u kojima su regulirane temperature tla i zraka. Za uzgoj svake sorte dodijeljena je površina od 10 m2. Neke biljke zahtijevaju predsjetvenu obradu sjemena, uzgoj sadnica, pripremu tla s njegovom dezinfekcijom otopinom kalijevog permanganata. Sadile su se (sijale) na stalno mjesto kada je prošla opasnost od povratka mraza. Biljke su dobile dodatnu ishranu u obliku gnojidbe kompleksnim mineralnim gnojivom. Po potrebi se vršilo plijevljenje i zalijevanje. Tijekom rasta biljke mehanički su mjerene visine biljaka tijekom vegetacije. Visina biljke mjerena je ravnalom otprilike jednom svakih 7-10 dana. Temperature su mjerene svakodnevno.

Na sl. U tablici 1 prikazani su pokusni podaci (označeni zvjezdicama) za heljdu 1. Slične ovisnosti (u skladu s podacima objavljenim u ) dobivene su i za ostale biljke (tablica 1) za cijelo razdoblje pokusa. Maksimalna visina biljaka varirala je od 17 cm do 110 cm. Vrijeme rasta od 80 do 110 dana.

Riža. 1. Odnos između visine biljke i vremena za heljdu 1.

Svi eksperimentalni podaci o kinetici rasta bliski su logističkoj ovisnosti. To jest, da biste opisali dinamiku rasta biljaka, možete koristiti jednadžbu:

gdje je vrijeme (dani), je trenutna visina biljke (cm), je teoretska najveća visina (cm) koju biljka može postići na kraju rasta, je konstanta (specifična stopa rasta, dimenzija – 1/dan). Rješenje ove jednadžbe je funkcija (− početna visina biljke):

.

Ova ovisnost korištena je za opis dobivenih eksperimentalnih podataka. DO konstante i odabrani su metodom najmanjih kvadrata. Rezultati pokusa prerade (konstanta) za neke biljke dani su u tablici. 1. Kao što proizlazi iz dobivenih rezultata, konstante za ispitivane biljke varirale su u rasponu od 0,06 – 0,15. Pogreška u njihovom određivanju tijekom trogodišnjih mjerenja za sve usjeve nije bila veća od preostalih 5%.

Stol 1.

Uzgojene biljke i procijenjene specifične stope rasta.

Jedan od najvažnijih čimbenika koji utječu na rast biljaka je temperatura. Kao što slijedi iz naših eksperimentalnih podataka, promjena temperature tijekom vremena tijekom vegetacije može se opisati funkcijom

gdje je minimalna temperatura tijekom vegetacije, a je maksimalna, te je učestalost promjena maksimalnih temperaturnih vrijednosti.

Biljke s kojima je izveden pokus razvijaju se ako temperatura zraka varira u rasponu od (10°C u pokusu) do (30°C u pokusu). Ako pretpostavimo da je brzina rasta maksimalna pri temperaturi , tada će specifična stopa rasta biljke biti proporcionalna funkciji

Ako,

ja za ,

Gdje − vrijednost temperature u trenutnom vremenu.

Ova funkcija temperature uzima nulte vrijednosti na I i dostiže ekstrem jednak 1 at . Sličan pristup uzimanja u obzir utjecaja temperature na rast biljaka korišten je u.

Jednadžba za brzinu rasta biljke, uzimajući u obzir uvedeni temperaturni režim, imat će oblik:

, ako ,

Ja za .

U ovom modelu pretpostavlja se da biljka ne umire kada se "krši" temperaturni režim, već samo prestaje njen rast. Pogodnije je implementirati numeričko rješavanje diferencijalnih jednadžbi i obradu eksperimentalnih podataka u programskom okruženju matematičkog paketa Matlab, koji ima skup potrebnih ugrađenih funkcija.

Dakle, uzimanje u obzir temperaturnog režima može točnije opisati eksperimentalne podatke i objasniti odstupanja eksperimentalnih podataka od logističke ovisnosti koja je „biološki” razumnija od polinomskih funkcija.

Književnost

1. Baranov V.D., Ustimenko G.V. Svijet kultiviranih biljaka. M.: Mysl, 1994. 232 str.

2. Vinokurova R.I., Silkina O.V. Karakteristike rasta iglica sibirske jele (Abies Sibiricf L.) i obične smreke (Picea Abies L.) // Vestnik MarSTU. 2008. br. 2. str. 40 – 50.

3. Gorbunova E.A., Kolpak E.P. Matematički modeli jedne populacije // Vest. St. Petersburg un-ta. Ser. 10: Primijenjena matematika, računarstvo i procesi upravljanja. 2012. Izdanje. 4. str. 18 – 30.

4. Zaitsev G.N. Matematička statistika u eksperimentalnoj botanici. – M.: Nauka, 1984. 424 str.

5. Zvyagintsev A.Yu. Morsko obraštanje u sjeverozapadnom Tihom oceanu. Vladivostok: Dalnauka, 2005. 432 str.

6. Zlobin Yu.A. Populacijska ekologija biljaka: trenutno stanje. Sumy: Sveučilišna knjiga. 209. 263 str.

7. Kolpak E.P. MatLab: metode izračuna / Državno sveučilište St. Petersburg. sveuč. Sankt Peterburg, 2007. 100 str.

8. Kuznetsov V.I., Kozlov N.I., Khomyakov P.M. Matematičko modeliranje evolucije šuma za potrebe gospodarenja šumama. M.: Lenad. 2005. 232 str.

9. Medvedev S.S. Fiziologija biljaka: Udžbenik. – Sankt Peterburg: Izdavačka kuća St. sveuč., 2004. 336 str.

10. Nazarova S.A., Genelt-Yanovsky E.A., Maksimovich N.V. Linearni rast Macoma Balthica u dreniranoj zoni Murmanske obale Barentsovog mora // Bilten Državnog sveučilišta St. Petersburg. Ser. 3. 2010. Izdanje. 4. str. 35 – 43.

11. Razin G.S., Rogozin M.V. O napredovanju rasta šumskih sastojina. Dogmatizam u oporezivanju šuma // Bilten Sveučilišta u Permu. Biologija. 2009. Vol. 10(36). S. 9 – 38 (prikaz, stručni).

12. Railkin A.I. Kolonizacija čvrstih tijela bentoskim organizmima. – Sankt Peterburg: Izdavačka kuća St. sveuč., 2008. 427 str.

13. Sukhanova E.S., Kochkin D.V., Titova M.V., Nosov A.M. Rast i biosintetske karakteristike različitih sojeva staničnih kultura biljaka iz roda Polyscias // Bilten Permskog državnog tehničkog sveučilišta. 2012. br. 2. str. 57 – 66.

14. Waring F., Phillips I.F. Rast i diferencijacija biljaka. M.: Mir. 1984. 512 str.

15. Usoltsev V.A., Vorobeichik E.L., Bergman Biološka produktivnost šuma Urala u uvjetima tehnogenog onečišćenja: proučavanje sustava veza i obrazaca. Ekaterinburg: UGFLTU. 2012. – 366 str.

16. Hewatt W.G. Ekološka sukcesija u staništu Mytilus californianus asUočeno u zaljevu Monterey // Cal. Ecol. 1935. V. 16. P. 244-251.

17. Prisman T.I., Slyusar N.A. Matematički model sezonskog rasta halofitne biljne zajednice s obzirom na okolišne čimbenike: Međunarodni skup gospodarenja plodnošću tla i agroklimatologije. Turska, 2008. Str. 43-51.

18. Urban H.J. Modeliranje rasta različitih razvojnih stadija školjkaša // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2002. Vol. 238. Str. 109-114.

19. Wahl M. Living attached: Aufwuchs, obraštanje, epibioza // Fouling Organisms in the Indian Ocean: Biology and Control Technology (Nagabhushanam R., Thompson M.F., ur.). New Delhi: Oxford i IBH Publ. Co., 1997, str. 31-83.

20. Wahl M. Morska epibioza. I. Obraštaj i antivegetacija: neki osnovni aspekti // Mar. Ecol. Progr. Ser. 1989. Vol. 58, N 1-2. Str. 175-189.

21. Wahl M., Hoppe K. Interakcije između hrapavosti supstrata, gustoće naseljavanja i učinkovitosti ispaše zelenika // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2002. Vol. 225. Str. 239-249.

List je izuzetno važan organ biljke. List je dio mladice. Njegove glavne funkcije su fotosinteza i transpiracija. List se odlikuje visokom morfološkom plastičnošću, raznolikošću oblika i velikim adaptacijskim sposobnostima. Baza lista može se proširiti u obliku kosih listolikih tvorevina - stipula sa svake strane lista. U nekim su slučajevima toliko veliki da igraju ulogu u fotosintezi. Stipule su slobodne ili priljubljene uz peteljku; mogu se pomaknuti prema unutarnjoj strani lista i tada se nazivaju pazušne. Osnove lišća mogu se pretvoriti u ovojnicu koja okružuje stabljiku i sprječava njeno savijanje.

Vanjska struktura lista

Listne ploče variraju u veličini: od nekoliko milimetara do 10-15 metara, pa čak i 20 (za palme). Životni vijek lišća ne prelazi nekoliko mjeseci, u nekima - od 1,5 do 15 godina. Veličina i oblik lista su nasljedne osobine.

Dijelovi listova

List je bočni vegetativni organ koji raste iz stabljike, ima bilateralnu simetriju i zonu rasta na bazi. List se obično sastoji od lisne plojke, peteljke (iznimka su sjedeći listovi); Brojne obitelji karakteriziraju stipule. Lišće može biti jednostavno, s jednom lisnom pločom i složeno - s nekoliko lisnih pločica (listaka).

Plojka lista- prošireni, obično ravni dio lista koji obavlja funkcije fotosinteze, izmjene plinova, transpiracije i, kod nekih vrsta, vegetativnog razmnožavanja.

Baza lišća (jastuk lišća)- dio lista koji ga povezuje sa stabljikom. Ovdje je obrazovno tkivo koje daje rast lisnoj ploči i peteljci.

Stipules- parne lisnate tvorevine na dnu lista. Mogu otpasti kada se list otvori ili ostati. Oni štite aksilarne bočne pupoljke i interkalarno obrazovno tkivo lista.

peteljka- suženi dio lista, spaja lisnu plojku sa stabljikom pri dnu. Obavlja najvažnije funkcije: usmjerava list u odnosu na svjetlost, mjesto je interkalarnog obrazovnog tkiva, zbog kojeg list raste. Osim toga, ima mehanički značaj za slabljenje utjecaja kiše, tuče, vjetra itd. na plojku lista.

Prosti i složeni listovi

List može imati jednu (jednostavnu), više ili više lisnih plojki. Ako su potonji opremljeni zglobovima, tada se takav list naziva složenim. Zahvaljujući zglobovima na zajedničkoj lisnoj peteljci, listići složenog lišća jedan po jedan otpadaju. Međutim, kod nekih biljaka složeni listovi mogu u potpunosti otpasti.

Oblik listova je cjelovit, razlikuju se kao režnjeviti, podijeljeni i rastavljeni.

Oštrica Listom nazivam onaj kod kojeg izrezi uz rubove ploče dosežu jednu četvrtinu širine, a kod većeg udubljenja, ako izrezi dosežu više od četvrtine širine ploče, list se naziva odvojen. Oštrice podijeljenog lima nazivaju se režnjevi.

Secirao zove se list u kojem rezovi duž rubova oštrice dosežu gotovo do srednje žilice, tvoreći segmente oštrice. Odvojeni i razdvojeni listovi mogu biti dlanasti i perasti, dvostruko dlanasti i dvostruko perasti, itd. Prema tome razlikuje se dlanasto razdijeljen list i perasto razdijeljen list; nespareni perasto raščlanjeni list krumpira. Sastoji se od terminalnog režnja, nekoliko pari bočnih režnjeva, između kojih su smješteni još manji režnjevi.

Ako je ploča izdužena, a njezini režnjevi ili segmenti trokutasti, naziva se list u obliku pluga(maslačak); ako su bočni režnjevi nejednake veličine, smanjujući se prema dnu, a završni režanj je velik i zaobljen, dobiva se list u obliku lire (rotkvica).

Što se tiče složenih listova, među njima postoje trostruki, dlanasti i perasto složeni listovi. Ako se složeni list sastoji od tri listića, naziva se trolist, ili trolist (javor). Ako su peteljke letaka pričvršćene za glavnu peteljku kao u jednoj točki, a same letke se radijalno razilaze, list se naziva dlanast (lupin). Ako glavna peteljka ima postrane liske s obje strane po duljini peteljke, list se naziva perasto složen.

Ako takav list završava na vrhu nesparenim jednim listom, ispada da je neparnoperasti list. Ako nema završnog lista, list se naziva perasti.

Ako je svaki listić perasto složenog lista zauzvrat složen, tada je rezultat dvostruko perasto složen list.

Oblici čvrstih lisnih ploča

Složeni list je onaj čija peteljka ima nekoliko lisnih plojki. Za glavnu peteljku pričvršćeni su vlastitim peteljkama, često otpadaju samostalno, jedan po jedan, i nazivaju se listovi.

Oblici lisnih ploča različitih biljaka razlikuju se po obrisu, stupnju disekcije, obliku baze i vrha. Oblici mogu biti ovalni, okrugli, eliptični, trokutasti i drugi. Listna plojka je izdužena. Njegov slobodni kraj može biti oštar, tup, šiljast, zašiljen. Baza mu je sužena i povučena prema stabljici, a može biti okrugla ili srcolika.

Pričvršćivanje lišća na stabljiku

Listovi su dugim ili kratkim peteljkama pričvršćeni za mladicu ili su sjedeći.

Kod nekih biljaka baza sjedećih listova raste na veliku udaljenost s mladicom (spušteni list) ili izdanak probija plojku do kraja (probušeni list).

Oblik ruba lisne ploče

Listne plojke razlikuju se po stupnju disekcije: plitki rezovi - nazubljeni ili prstolik rubovi lista, duboki rezovi - režnjeviti, odvojeni i disecirani rubovi.

Ako rubovi lisne plojke nemaju nikakvih zareza, list se zove cijeli. Ako su zarezi uz rub lima plitki, list se zove cijeli.

Oštrica list - list čija je oštrica podijeljena na režnjeve do 1/3 širine polulista.

Odvojeni list - list s oštricom podijeljenom na ½ širine pola lista.

Secirao list - list čija je oštrica rasječena do glavne žile ili do baze lista.

Rub plojke lista je nazubljen (oštri kutovi).

Rub plojke lista je krenat (zaobljene izbočine).

Rub lisne plojke je zarezan (zaobljeni zarezi).

Žilice

Na svakom listu lako je uočiti brojne žile, posebno izražene i uzdignute na donjoj strani lista.

Vene- to su vodljivi snopovi koji povezuju list sa stabljikom. Njihove su funkcije provodne (opskrbljuju listove vodom i mineralnim solima te odstranjuju iz njih produkte asimilacije) i mehaničke (žile podupiru parenhim lista i štite listove od pucanja). Među raznolikošću venacije razlikuje se lisna plojka s jednom glavnom venom, od koje se bočne grane odvajaju u perastoj ili perastoj vrsti; s nekoliko glavnih vena, koje se razlikuju po debljini i smjeru distribucije duž ploče (lučno-neuralni, paralelni tipovi). Između opisanih vrsta žilavosti postoje mnogi srednji ili drugi oblici.

Početni dio svih žila lisne plojke nalazi se u lisnoj peteljci, odakle kod mnogih biljaka izlazi glavna, glavna žila, a zatim se grana u debljinu plojke. Kako se udaljavate od glavne vene, bočne vene postaju tanje. One najtanje uglavnom se nalaze na periferiji, a također daleko od periferije - u sredini područja okruženih malim venama.

Postoji nekoliko vrsta venacije. Kod monokotilnih biljaka, venacija je lučna, kod koje niz žila ulazi u ploču iz stabljike ili ovojnice, lučno usmjerenih prema vrhu lopatice. Većina žitarica ima paralelne vene. Venacija luka postoji i kod nekih dikotilnih biljaka, na primjer trpuca. Međutim, oni također imaju vezu između vena.

Kod dikotilnih biljaka vene tvore jako razgranatu mrežu i prema tome se venacija razlikuje kao retikularno-živčana, što ukazuje na bolju opskrbljenost vaskularnim snopovima.

Oblik baze, vrha, lisne peteljke

Prema obliku vrha lopatice listovi su tupi, oštri, zašiljeni i zašiljeni.

Prema obliku baze ploče, listovi se razlikuju na klinaste, srcolike, kopljaste, strijelaste itd.

Unutarnja građa lista

Struktura kože lista

Vanjska ovojnica (epidermis) je pokrovno tkivo na naličju lista, često prekriveno dlačicama, kutikulom i voskom. S vanjske strane list ima kožicu (pokrivno tkivo) koja ga štiti od štetnih utjecaja vanjske sredine: od isušivanja, od mehaničkih oštećenja, od prodora patogenih mikroorganizama u unutarnja tkiva. Stanice kože su žive, razlikuju se po veličini i obliku. Neki od njih su veći, bezbojni, prozirni i čvrsto prianjaju jedan uz drugog, što povećava zaštitna svojstva pokrovnog tkiva. Prozirnost stanica omogućuje prodor sunčeve svjetlosti u list.

Ostale stanice su manje i sadrže kloroplaste koji im daju zelenu boju. Te su stanice raspoređene u parovima i imaju sposobnost mijenjanja oblika. U tom se slučaju stanice ili udaljavaju jedna od druge i između njih nastaje praznina ili se približavaju jedna drugoj i praznina nestaje. Te su stanice nazvane stražarnicama, a praznina koja se pojavila između njih zvala se stomatalna. Stomata se otvaraju kada su zaštitne stanice zasićene vodom. Kada voda otječe iz zaštitnih stanica, puči se zatvaraju.

Struktura stomaka

Kroz stomatalne proreze zrak ulazi u unutarnje stanice lista; kroz njih plinovite tvari, uključujući vodenu paru, izlaze iz lista prema van. Ako biljka nije dovoljno opskrbljena vodom (što se može dogoditi po suhom i vrućem vremenu), puči se zatvaraju. Time se biljke štite od isušivanja, jer vodena para ne izlazi van kada su pučni prorezi zatvoreni i pohranjuje se u međustaničnim prostorima lista. Na taj način biljke zadržavaju vodu tijekom sušnih razdoblja.

Glavna platna

Stupasta tkanina- glavno tkivo, čije su stanice cilindričnog oblika, tijesno jedna uz drugu i smještene na gornjoj strani lista (okrenute prema svjetlu). Služi za fotosintezu. Svaka stanica ovog tkiva ima tanku membranu, citoplazmu, jezgru, kloroplaste i vakuolu. Prisutnost kloroplasta daje zelenu boju tkivu i cijelom listu. Stanice koje su uz gornju kožicu lista, izdužene i okomito raspoređene, nazivaju se stupastim tkivom.

Spužvasto tkivo- glavno tkivo, čije stanice imaju zaobljen oblik, labavo su smještene i između njih se formiraju veliki međustanični prostori, također ispunjeni zrakom. Vodena para koja dolazi iz stanica nakuplja se u međustaničnim prostorima glavnog tkiva. Služi za fotosintezu, izmjenu plinova i transpiraciju (isparavanje).

Broj staničnih slojeva stupastog i spužvastog tkiva ovisi o rasvjeti. U listovima uzgojenim na svjetlu, stupičasto tkivo je razvijenije nego u listovima uzgojenim u tamnim uvjetima.

Vodljiva tkanina- glavno tkivo lista, prožeto venama. Vene su vodljivi snopovi, jer ih tvore vodljiva tkiva - ličje i drvo. Bast vrši prijenos otopina šećera iz lišća u sve organe biljke. Kretanje šećera događa se kroz sitaste cijevi lišća, koje tvore žive stanice. Te su stanice izdužene, a na mjestu gdje se međusobno dodiruju kratkim stranama u membranama nalaze se male rupice. Kroz rupe u membranama otopina šećera prelazi iz jedne stanice u drugu. Sitaste cijevi su prilagođene transportu organske tvari na velike udaljenosti. Žive stanice manjih veličina cijelom dužinom čvrsto prianjaju uz bočnu stijenku sitaste cijevi. Prate stanice cjevčice i nazivaju se stanice pratilice.

Građa lisnih žila

Osim lišća, vodljivi snop uključuje i drvo. Voda s mineralima otopljenim u njoj kreće se kroz žile lista, kao iu korijenu. Biljka korijenjem upija vodu i minerale iz tla. Zatim iz korijena, kroz krvne žile drva, te tvari ulaze u nadzemne organe, uključujući i stanice lista.

Brojne vene sadrže vlakna. To su duge stanice sa šiljastim krajevima i zadebljanim lignificiranim membranama. Velike lisne žile često su okružene mehaničkim tkivom, koje se u potpunosti sastoji od stanica debelih stijenki – vlakana.

Dakle, duž žila dolazi do prijenosa šećerne otopine (organske tvari) iz lista u druge biljne organe, a iz korijena - vode i mineralnih tvari u listove. Otopine se kreću od lista kroz sitaste cijevi, a do lista kroz drvene posude.

Donja kožica je pokrovno tkivo na donjoj strani lista, obično sa pučima.

Aktivnost listova

Zeleni listovi su organi ishrane zraka. Zeleni list ima važnu funkciju u životu biljaka - ovdje se stvaraju organske tvari. Struktura lista dobro odgovara ovoj funkciji: ima ravnu plojku lista, a pulpa lista sadrži ogroman broj kloroplasta sa zelenim klorofilom.

Tvari potrebne za stvaranje škroba u kloroplastima

Cilj: Otkrijmo koje su tvari potrebne za stvaranje škroba?

Što radimo: Stavite dvije male sobne biljke na tamno mjesto. Nakon dva-tri dana prvu biljku stavit ćemo na komad stakla, a pokraj nje staviti čašu s otopinom jetke lužine (ona će upiti sav ugljični dioksid iz zraka) i pokriti. sve to sa staklenim poklopcem. Da biste spriječili ulazak zraka u biljku iz okoline, rubove kapice namažite vazelinom.

Drugu biljku također ćemo staviti pod poklopac, ali samo uz biljku stavit ćemo čašu sode (ili komad mramora) navlaženu otopinom klorovodične kiseline. Kao rezultat interakcije sode (ili mramora) s kiselinom, oslobađa se ugljični dioksid. Puno ugljičnog dioksida stvara se u zraku ispod haube drugog postrojenja.

Obje biljke stavljamo u iste uvjete (na svjetlo).

Sutradan uzmite list svake biljke i prvo ga tretirajte vrućim alkoholom, isperite i namažite otopinom joda.

Što vidimo: u prvom se slučaju boja lista nije promijenila. List biljke koji je bio ispod kapice, gdje je bio ugljični dioksid, postao je tamnoplav.

Zaključak: to dokazuje da je ugljikov dioksid neophodan biljci za stvaranje organske tvari (škroba). Ovaj plin je dio atmosferskog zraka. Zrak ulazi u list kroz stomatalne proreze i ispunjava prostore između stanica. Iz međustaničnih prostora ugljikov dioksid prodire u sve stanice.

Stvaranje organskih tvari u lišću

Cilj: saznati u kojim stanicama zelenog lista nastaju organske tvari (škrob, šećer).

Što radimo: Stavite sobnu biljku resastog geranija u tamni ormar tri dana (tako da postoji odljev hranjivih tvari iz lišća). Nakon tri dana izvadite biljku iz ormara. Pričvrstite crnu papirnatu omotnicu s izrezanom riječi “svjetlo” na jedan od listova i stavite biljku na svjetlo ili ispod električne žarulje. Nakon 8-10 sati izrežite list. Uklonimo papir. List staviti u kipuću vodu pa nekoliko minuta u vrući alkohol (u njemu se dobro otapa klorofil). Kada alkohol pozeleni i list izgubi boju, isperite ga vodom i stavite u slabu otopinu joda.

Što vidimo: na obojenom listu pojavit će se plava slova (škrob postaje plav od joda). Slova se pojavljuju na dijelu lista na koji je pala svjetlost. To znači da se u osvijetljenom dijelu lista stvorio škrob. Potrebno je obratiti pozornost na činjenicu da bijela traka duž ruba lista nije obojena. To objašnjava činjenicu da u plastidima stanica bijele pruge lista geranija nema klorofila. Stoga se škrob ne otkriva.

Zaključak: Dakle, organske tvari (škrob, šećer) nastaju samo u stanicama s kloroplastima, a za njihov nastanak potrebna je svjetlost.

Posebna istraživanja znanstvenika pokazala su da se šećer stvara u kloroplastima na svjetlu. Zatim, kao rezultat transformacija iz šećera u kloroplastima, nastaje škrob. Škrob je organska tvar koja se ne otapa u vodi.

Postoje svijetle i tamne faze fotosinteze.

Tijekom svjetlosne faze fotosinteze svjetlost apsorbiraju pigmenti, nastaju pobuđene (aktivne) molekule s viškom energije te se odvijaju fotokemijske reakcije u kojima sudjeluju pobuđene molekule pigmenta. Svjetlosne reakcije odvijaju se na membranama kloroplasta, gdje se nalazi klorofil. Klorofil je vrlo aktivna tvar koja apsorbira svjetlost, u početku pohranjuje energiju i dalje je pretvara u kemijsku energiju. Žuti pigmenti, karotenoidi, također sudjeluju u fotosintezi.

Proces fotosinteze može se predstaviti kao sumarna jednadžba:

6CO 2 + 6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Dakle, bit svjetlosnih reakcija je da se svjetlosna energija pretvara u kemijsku.

Tamne reakcije fotosinteze odvijaju se u matrici (stromi) kloroplasta uz sudjelovanje enzima i proizvoda svjetlosnih reakcija i dovode do sinteze organskih tvari iz ugljičnog dioksida i vode. Tamne reakcije ne zahtijevaju izravno sudjelovanje svjetla.

Rezultat tamnih reakcija je stvaranje organskih spojeva.

Proces fotosinteze odvija se u kloroplastima u dvije faze. U grani (tilakoidima) javljaju se reakcije izazvane svjetlom - svjetlo, au stromi - reakcije koje nisu povezane sa svjetlom - tama ili reakcije fiksacije ugljika.

Lagane reakcije

1. Svjetlost, koja pada na molekule klorofila koje se nalaze u membranama grana tilakoida, dovodi ih u pobuđeno stanje. Kao rezultat toga, elektroni ē napuštaju svoje orbite i prenose ih nositelji izvan tilakoidne membrane, gdje se nakupljaju, stvarajući negativno nabijeno električno polje.

2. Mjesto oslobođenih elektrona u molekulama klorofila zauzimaju elektroni vode ē, budući da se voda podvrgava fotorazgradnji (fotolizi) pod utjecajem svjetlosti:

H2O↔OH‾+H+; OH‾−ē→OH.

Hidroksili OH‾, postajući OH radikali, spajaju se: 4OH→2H 2 O+O 2, tvoreći vodu i slobodni kisik koji se oslobađa u atmosferu.

3. H+ protoni ne prodiru kroz tilakoidnu membranu i nakupljaju se unutar nje, koristeći pozitivno nabijeno električno polje, što dovodi do povećanja potencijalne razlike na obje strane membrane.

4. Kada se postigne kritična razlika potencijala (200 mV), H + protoni izlete kroz protonski kanal u enzimu ATP sintetazi, ugrađenom u tilakoidnu membranu. Na izlazu iz protonskog kanala stvara se visoka razina energije koja se koristi za sintezu ATP-a (ADP+P→ATP). Nastale molekule ATP-a prelaze u stromu, gdje sudjeluju u reakcijama fiksacije ugljika.

5. Protoni H + koji dolaze na površinu tilakoidne membrane spajaju se s elektronima ē, tvoreći atomski vodik H, koji ide na redukciju NADP + nositelja: 2ē+2H + =NADP + →NADP∙H 2 (nosač s pridruženim vodik; reducirani nosač).

Stoga se klorofilni elektron aktiviran svjetlosnom energijom koristi za spajanje vodika na nosač. NADP∙H2 prelazi u stromu kloroplasta, gdje sudjeluje u reakcijama fiksacije ugljika.

Reakcije fiksacije ugljika (tamne reakcije)

Provodi se u stromi kloroplasta, gdje dospiju ATP, NADP∙H 2 iz tilakoida grane i CO 2 iz zraka. Osim toga, uvijek postoje spojevi s pet ugljika - pentoze C 5, koje nastaju u Calvinovom ciklusu (ciklus fiksacije CO 2 ) koji se može pojednostaviti na sljedeći način:

1. CO 2 se dodaje pentozi C5, što rezultira pojavom nestabilnog heksagonalnog spoja C6, koji se cijepa na dvije trougljikove skupine 2C3 - trioze.

2. Svaka od 2C 3 trioza prihvaća jednu fosfatnu skupinu od dva ATP-a, čime se molekule obogaćuju energijom.

3. Svaka od trioza 2C 3 veže jedan atom vodika iz dva NADP∙H2.

4. Nakon čega se neke trioze spajaju u ugljikohidrate 2C 3 → C 6 → C 6 H 12 O 6 (glukoza).

5. Ostale trioze spajaju se u pentoze 5C 3 → 3C 5 i ponovno se uključuju u ciklus fiksacije CO 2 .

Ukupna reakcija fotosinteze:

6CO 2 +6H 2 O klorofil svjetlosna energija →C 6 H 12 O 6 +6O 2

Osim ugljičnog dioksida, u stvaranju škroba sudjeluje i voda. Biljka ga dobiva iz tla. Korijenje upija vodu, koja se diže kroz žile vaskularnih snopova u stabljiku i dalje u lišće. I već u stanicama zelenog lista, u kloroplastima, organska tvar nastaje iz ugljičnog dioksida i vode uz prisutnost svjetlosti.

Što se događa s organskim tvarima koje nastaju u kloroplastima?

Škrob formiran u kloroplastima, pod utjecajem posebnih tvari, pretvara se u topljivi šećer, koji ulazi u tkiva svih organa biljke. U nekim stanicama tkiva šećer se može pretvoriti natrag u škrob. Rezervni škrob nakuplja se u bezbojnim plastidima.

Od šećera nastalih tijekom fotosinteze, kao i mineralnih soli koje korijenje apsorbira iz tla, biljka stvara tvari koje su joj potrebne: bjelančevine, masti i mnoge druge bjelančevine, masti i mnoge druge.

Dio organskih tvari sintetiziranih u lišću troši se na rast i prehranu biljke. Drugi dio se stavlja u rezervu. Kod jednogodišnjih biljaka rezervne tvari talože se u sjemenkama i plodovima. Kod dvogodišnjih biljaka u prvoj godini života nakupljaju se u vegetativnim organima. Kod višegodišnjih biljaka tvari su pohranjene u podzemnim organima, a kod drveća i grmlja - u jezgri, glavnom tkivu kore i drva. Osim toga, u određenoj godini života počinju nakupljati organske tvari u plodovima i sjemenkama.

Vrste ishrane biljaka (mineralna, zračna)

U živim biljnim stanicama neprestano se odvija metabolizam i energija. Neke tvari biljka apsorbira i koristi, druge otpušta u okoliš. Složene tvari nastaju iz jednostavnih tvari. Složene organske tvari rastavljaju se na jednostavne. Biljke akumuliraju energiju, a tijekom fotosinteze oslobađaju je tijekom disanja, koristeći tu energiju za odvijanje različitih životnih procesa.

Izmjena plinova

Zahvaljujući radu stomata, listovi također obavljaju tako važnu funkciju kao što je izmjena plinova između biljke i atmosfere. Kroz stomate lista ugljični dioksid i kisik ulaze s atmosferskim zrakom. Kisik se koristi tijekom disanja, ugljični dioksid je neophodan biljci za stvaranje organskih tvari. Kisik, koji nastaje tijekom fotosinteze, ispušta se u zrak kroz stomate. Ugljični dioksid koji se pojavljuje u biljci tijekom disanja također se uklanja. Fotosinteza se odvija samo na svjetlu, a disanje na svjetlu iu tami, tj. konstantno. Disanje se kontinuirano odvija u svim živim stanicama biljnih organa. Poput životinja, biljke umiru kada prestane disati.

U prirodi postoji izmjena tvari između živog organizma i okoliša. Apsorpcija određenih tvari biljke iz vanjskog okoliša popraćena je oslobađanjem drugih. Elodea, kao vodena biljka, za prehranu koristi ugljikov dioksid otopljen u vodi.

Cilj: Otkrijmo koju tvar Elodea ispušta u vanjski okoliš tijekom fotosinteze?

Što radimo: Stabljike grana odrežemo pod vodom (prokuhanom vodom) pri dnu i poklopimo staklenim lijevkom. Na cijev lijevka stavite epruvetu do vrha napunjenu vodom. To se može učiniti na dva načina. Stavite jednu posudu na tamno mjesto, a drugu izložite jakom suncu ili umjetnom svjetlu.

U treću i četvrtu posudu dodajte ugljični dioksid (dodajte malu količinu sode bikarbone ili možete disati u cjevčicu) i također jednu stavite u mrak, a drugu na sunčevu svjetlost.

Što vidimo: nakon nekog vremena, u četvrtoj opciji (posuda koja stoji na jakom suncu), počinju se pojavljivati ​​mjehurići. Ovaj plin istiskuje vodu iz epruvete, njegova razina u epruveti se pomiče.

Što radimo: Kada je voda potpuno zamijenjena plinom, morate pažljivo izvaditi epruvetu iz lijevka. Palcem lijeve ruke čvrsto zatvorite rupu, a desnom rukom brzo ubacite tinjajući komadić u epruvetu.

Što vidimo: iver zasvijetli žarkim plamenom. Promatrajući biljke koje su stavljene u tamu, vidjet ćemo da se iz elodeje ne oslobađaju mjehurići plina, a epruveta ostaje napunjena vodom. Ista stvar s epruvetama u prvoj i drugoj verziji.

Zaključak: slijedi da je plin koji oslobađa elodea kisik. Dakle, biljka oslobađa kisik samo kada su prisutni svi uvjeti za fotosintezu - voda, ugljični dioksid, svjetlost.

Isparavanje vode lišćem (transpiracija)

Proces isparavanja vode lišćem kod biljaka reguliran je otvaranjem i zatvaranjem stomata. Zatvaranjem stomata biljka se štiti od gubitka vode. Na otvaranje i zatvaranje stomata utječu čimbenici vanjske i unutarnje okoline, prvenstveno temperatura i intenzitet sunčeve svjetlosti.

Listovi biljke sadrže puno vode. Dolazi provodnim sustavom iz korijena. Unutar lista voda se kreće uz stanične stijenke i kroz međustanične prostore do puči kroz koje izlazi u obliku pare (isparava). Ovaj proces je lako provjeriti ako napravite jednostavan uređaj, kao što je prikazano na slici.

Isparavanje vode iz biljke naziva se transpiracija. Voda isparava s površine lista biljke, osobito intenzivno s površine lista. Razlikuju se kutikularna transpiracija (isparavanje cijelom površinom biljke) i stomatalna transpiracija (isparavanje kroz puči). Biološki značaj transpiracije je u tome što je ona sredstvo prijenosa vode i raznih tvari po biljci (usisno djelovanje), pospješuje ulazak ugljičnog dioksida u list, ishranu biljaka ugljikom, te štiti lišće od pregrijavanja.

Brzina isparavanja vode iz lišća ovisi o:

• biološka svojstva biljaka;
• uvjeti rasta (biljke u sušnim područjima isparavaju malo vode, u vlažnim područjima - mnogo više; sjenovite biljke isparavaju manje vode od svijetlih; biljke isparavaju puno vode u vrućem vremenu, mnogo manje u oblačnom vremenu);
• rasvjeta (difuzno svjetlo smanjuje transpiraciju za 30-40%);
• sadržaj vode u stanicama lista;
• osmotski tlak staničnog soka;
• temperatura tla, zraka i tijela biljaka;
• vlažnosti zraka i brzine vjetra.

Najviše vode kod nekih vrsta drveća ispari kroz brazgotine lišća (ožiljak koji ostavlja opalo lišće na stabljici), a to su najosjetljivija mjesta na stablu.

Odnos procesa disanja i fotosinteze

Cjelokupni proces disanja odvija se u stanicama biljnog organizma. Sastoji se od dvije faze tijekom kojih se organska tvar razgrađuje na ugljikov dioksid i vodu. U prvoj fazi, uz sudjelovanje posebnih proteina (enzima), molekule glukoze se razgrađuju na jednostavnije organske spojeve i oslobađa se malo energije. Ova faza respiratornog procesa odvija se u citoplazmi stanica.

U drugom stupnju se jednostavne organske tvari nastale u prvom stupnju pod utjecajem kisika razlažu na ugljikov dioksid i vodu. Ovo oslobađa puno energije. Druga faza respiratornog procesa odvija se samo uz sudjelovanje kisika iu posebnim staničnim tijelima.

Apsorbirane tvari, u procesu transformacije u stanicama i tkivima, postaju tvari od kojih biljka gradi svoje tijelo. Sve transformacije tvari koje se događaju u tijelu uvijek su popraćene potrošnjom energije. Zelena biljka, kao autotrofni organizam, upija svjetlosnu energiju Sunca i akumulira je u organske spojeve. Tijekom procesa disanja tijekom razgradnje organskih tvari, ova energija se oslobađa i biljka koristi za vitalne procese koji se odvijaju u stanicama.

Oba procesa - fotosinteza i disanje - odvijaju se nizom brojnih kemijskih reakcija u kojima se neke tvari pretvaraju u druge.

Tako tijekom procesa fotosinteze iz ugljičnog dioksida i vode koju biljka dobiva iz okoliša nastaju šećeri koji se zatim pretvaraju u škrob, vlakna ili proteine, masti i vitamine – tvari potrebne biljci za prehranu i skladištenje energije. U procesu disanja, naprotiv, dolazi do razgradnje organskih tvari nastalih tijekom fotosinteze u anorganske spojeve - ugljični dioksid i vodu. U tom slučaju biljka prima oslobođenu energiju. Ove transformacije tvari u tijelu nazivaju se metabolizam. Metabolizam je jedan od najvažnijih znakova života: prestankom metabolizma prestaje i život biljke.

Utjecaj okolišnih čimbenika na strukturu lista

Listovi biljaka u vlažnim područjima obično su veliki s velikim brojem puči. Mnogo vlage isparava s površine ovih listova.

Listovi biljaka na sušnim mjestima male su veličine i imaju prilagodbe koje smanjuju isparavanje. To su gusta pubescencija, voštana prevlaka, relativno mali broj stomata itd. Neke biljke imaju meke i sočne listove. Čuvaju vodu.

Listovi biljaka otpornih na sjenu imaju samo dva ili tri sloja zaobljenih stanica, labavo smještenih jedna uz drugu. U njima se nalaze veliki kloroplasti tako da se međusobno ne zasjenjuju. Listovi za sjene obično su tanji i tamnije zelene boje jer sadrže više klorofila.

U biljkama na otvorenim površinama, pulpa lišća ima nekoliko slojeva stupčastih stanica koje su tijesno jedna uz drugu. Sadrže manje klorofila, pa su svijetli listovi svjetlije boje. Ponekad se oba lista mogu naći u krošnji istog stabla.

Zaštita od dehidracije

Vanjska stijenka svake stanice pokožice lista nije samo zadebljana, nego je i zaštićena kutikulom, koja ne propušta dobro vodu. Zaštitna svojstva kože značajno se povećavaju stvaranjem dlačica koje odbijaju sunčeve zrake. Zbog toga se smanjuje zagrijavanje lima. Sve to ograničava mogućnost isparavanja vode s površine lista. Pri nedostatku vode dolazi do zatvaranja stomatalne pukotine i para ne izlazi van, nakupljajući se u međustaničnim prostorima, što dovodi do prestanka isparavanja s površine lista. Biljke na toplim i suhim staništima imaju malu ploču. Što je lisna površina manja, manja je opasnost od prekomjernog gubitka vode.

Modifikacije listova

U procesu prilagodbe okolišnim uvjetima lišće nekih biljaka se promijenilo jer je počelo igrati ulogu koja nije karakteristična za tipično lišće. Kod žutike neki su listovi pretvoreni u bodlje.

Starenje lišća i opadanje lišća

Opadanju lišća prethodi starenje lišća. To znači da se u svim stanicama smanjuje intenzitet životnih procesa - fotosinteza, disanje. Smanjuje se sadržaj već prisutnih tvari u stanicama koje su važne za biljku i smanjuje se opskrba novima, uključujući vodu. Razgradnja tvari prevladava nad njihovim nastajanjem. U stanicama se nakupljaju nepotrebni, pa čak i štetni produkti; oni se nazivaju krajnjim produktima metabolizma. Ove tvari se uklanjaju iz biljke kada joj se listovi osipaju. Najvrjedniji spojevi teku kroz provodna tkiva iz lišća u druge organe biljke, gdje se talože u stanicama skladišnih tkiva ili ih organizam odmah koristi za prehranu.

Kod većine drveća i grmlja, tijekom razdoblja starenja, lišće mijenja boju i postaje žuto ili ljubičasto. To se događa jer je klorofil uništen. Ali osim toga, plastidi (kloroplasti) sadrže žute i narančaste tvari. Ljeti su bili, takoreći, prerušeni klorofilom i plastidi su bili zeleni. Osim toga, u vakuolama se nakupljaju druge žute ili crveno-grmizne tvari za bojanje. Zajedno s plastidnim pigmentima određuju boju jesenskog lišća. Neke biljke imaju lišće koje ostaje zeleno dok ne odumre.

Čak i prije nego li list otpadne s mladice, na njegovoj osnovi na granici sa stabljikom formira se sloj pluta. Od njega se izvana formira razdjelni sloj. S vremenom se stanice ovog sloja odvajaju jedna od druge, jer međustanična tvar koja ih povezuje, a ponekad i stanične membrane, postaju sluzave i uništene. List je odvojen od stabljike. No još neko vrijeme ostaje na mladici zahvaljujući provodnim snopićima između lista i stabljike. Ali dođe trenutak kada se ta veza poremeti. Ožiljak na mjestu odvojenog lista prekriven je zaštitnom tkaninom, plutom.

Čim lišće dosegne svoju maksimalnu veličinu, počinju procesi starenja, što u konačnici dovodi do smrti lista - njegovog žućenja ili crvenila povezanog s uništavanjem klorofila, nakupljanjem karotenoida i antocijana. Starenjem lista smanjuje se i intenzitet fotosinteze i disanja, razgrađuju se kloroplasti, nakupljaju se neke soli (kristali kalcijevog oksalata), a iz lista istječu plastične tvari (ugljikohidrati, aminokiseline).

Tijekom procesa starenja lista, u blizini njegove baze kod dikotilnih drvenastih biljaka, formira se takozvani pregradni sloj koji se sastoji od parenhima koji se lako ljušti. Uz ovaj sloj, list je odvojen od stabljike, a na površini od budućnosti lisni ožiljak Zaštitni sloj plutene tkanine formira se unaprijed.

Na lisnom ožiljku vidljivi su poprečni presjeci lisnog traga u obliku točkica. Skulptura lisnog ožiljka je drugačija i karakteristična je za taksonomiju lepidofita.

Kod jednosupnica i zeljastih dikotiledona, u pravilu se ne formira sloj za odvajanje; list odumire i postupno se uništava, ostajući na stabljici.

Kod listopadnih biljaka opadanje lišća zimi ima adaptivno značenje: opadanjem lišća biljke naglo smanjuju površinu isparavanja i štite se od mogućih oštećenja pod težinom snijega. Kod zimzelenih biljaka masivni pad lišća obično se vremenski podudara s početkom rasta novih izdanaka iz pupova i stoga se ne događa u jesen, već u proljeće.

Jesensko opadanje lišća u šumi ima važno biološko značenje. Otpalo lišće dobro je organsko i mineralno gnojivo. Svake godine u njihovim listopadnim šumama otpalo lišće služi kao materijal za mineralizaciju koju proizvode bakterije i gljive u tlu. Osim toga, otpalo lišće stratificira sjeme koje je palo prije pada lišća, štiti korijenje od smrzavanja, sprječava razvoj pokrova mahovine itd. Neke vrste drveća bacaju ne samo lišće, već i jednogodišnje izdanke.

Rad se izvodi u tabelarnom obliku (uzorak je dan u nastavku).

3. Tablica je izrađena u elektroničkom obliku, na A4 listovima, položaj stranice – portret.

4. Zadaća se predaje nastavniku elektroničkim putem na sljedećem satu nakon izdavanja zadaće!

Tablica koja opisuje lišće drveća i grmlja

List i njegovi oblici

Glavni dio običnog lista je njegova oštrica. Listna ploča je proširena ravna formacija koja obavlja funkcije fotosinteze, izmjene plina i vode. Osim lopatice, listovi često imaju i peteljku - izduženi cilindrični dio u obliku stabljike, kojim je lopatica pričvršćena za stabljiku. Ako postoji peteljka, list se naziva peteljkom, a ako je nema naziva se sjedećim. Donji dio lista - njegova baza - može rasti i obavijati stabljiku u obliku cijevi. Ova se tvorevina naziva ovojnica lista. Često se na dnu lista na peteljci nalaze posebni izdanci - stipule. Stipule su parne, različitih oblika i veličina, zelene ili bezbojne, slobodne ili srasle s peteljkom. Stipule mogu, ali ne moraju otpasti kako list raste.

Jednostavni listovi su oni koji imaju jednu lisnu plojku na peteljci, dok složeni list ima nekoliko plojki koje se nazivaju liski pričvršćeni na jednu peteljku.

Jednostavan list. Listna ploča jednostavnog lista može biti cijela ili, naprotiv, rasječena, tj. u jednom ili drugom stupnju, hrapav, koji se sastoji od izbočenih dijelova ploče i utora. Da bi se odredila priroda disekcije, stupanj i oblik hrapavosti lisnih ploški i točan naziv takvih listova, prije svega treba uzeti u obzir kako su izbočeni dijelovi lopatice raspoređeni - lopatice, režnjevi, segmenti - u odnos prema peteljci i glavnoj žili lista. Ako su izbočeni dijelovi simetrični u odnosu na glavnu venu, tada se takvi listovi nazivaju perasti. Ako izbočeni dijelovi izlaze kao iz jedne točke, listovi se nazivaju dlanastim. Na temelju dubine izreza lisne plojke razlikuju se listovi: režnjeviti, ako zarezi (dubina rezova) ne dosežu polovicu širine polovice plojke (izbočeni dijelovi nazivaju se lopatice); odvojeni, s dubinom izreza koji se protežu dublje od polovice širine poluploče (izbočeni dijelovi - režnjevi); diseciran, pri čemu dubina rezova doseže glavnu venu ili je gotovo dodiruje (izbočeni dijelovi - segmenti).

Složeni list. Složeni listovi, po analogiji s jednostavnim, nazivaju se perasti i dlanasti s dodatkom riječi "složeni". Na primjer, perasto, dlanasto, troslojno, itd. Ako složeni list završava jednim listićem, list se naziva neparnoperasti. Ako završava s parom listića, onda se zove paripirnat.

Podjela lopatice jednostavnog lista, kao i grananje dijelova složenog lista, može biti višestruko. U tim slučajevima, uzimajući u obzir redoslijed grananja ili podjele, govore o dvostruko, trostruko, četverostruko perasto ili dlanasto, jednostavno ili složeno lišće.

Osnovni oblici lisne plojke

Sve biljke se sastoje od vegetativnih i generativnih organa. Potonji su odgovorni za reprodukciju. Kod angiospermi je cvijet. To su vegetativni organi biljke - korijenski sustav i mladice. Korijenov sustav sastoji se od glavnog korijena, bočnog i pomoćnog korijena. Ponekad glavni korijen možda neće biti izražen. Takav sustav nazivamo vlaknastim. Mladice se sastoje od stabljike, lišća i pupoljaka. Stabljike osiguravaju transport tvari i također podupiru položaj biljke. Pupoljci su odgovorni za stvaranje novih izdanaka i cvjetova. List je najvažniji organ biljke, jer je odgovoran za fotosintezu.

Kako radi

Sastoji se od nekoliko vrsta tkanina. Pogledajmo ih pobliže.

S histološkog gledišta

Na vrhu je epidermis. Ovo je sloj debljine jedne ili dvije stanice s gustim membranama smještenim vrlo blizu jedna drugoj. Ova tkanina štiti list od mehaničkih oštećenja i također sprječava prekomjerno isparavanje vode iz organa. Osim toga, epidermis je uključen u izmjenu plinova. U tu svrhu u tkivu su prisutni stomati.

Na vrhu epidermisa nalazi se i dodatni zaštitni sloj koji se sastoji od voska koji izlučuju stanice pokrovnog tkiva.

Ispod sloja epidermisa nalazi se stupast ili asimilacijski parenhim. Ovo je list. U njemu se odvija proces fotosinteze. Stanice parenhima raspoređene su okomito. Sadrže veliki broj kloroplasta.

Ispod asimilacijskog tkiva nalazi se provodni sustav lista, kao i spužvasti parenhim. - ksilem i floem. Prvi se sastoji od posuda - mrtvih stanica, povezanih okomito jedna s drugom, bez vodoravnih pregrada. Putem ksilema voda s u njoj otopljenim tvarima iz korijena ulazi u list. Floem se sastoji od izduženih živih stanica. Kroz ovo vodljivo tkivo, otopine se transportiraju, naprotiv, od lista do korijena.

Spužvasto tkivo odgovorno je za izmjenu plinova i isparavanje vode.

Ispod ovih slojeva je donja epiderma. Ona, kao i gornja, obavlja zaštitnu funkciju. Također ima puči.

Građa lista

Iz stabljike se proteže peteljka na kojoj je pričvršćena lisna plojka, glavni dio lista. Žile se protežu od peteljke do rubova lista. Osim toga, na njegovim spojevima sa stabljikom nalaze se stipule. Složeni listovi, čiji će primjeri biti razmotreni u nastavku, raspoređeni su na takav način da se na jednoj peteljci nalazi nekoliko listova.

Kakvo je lišće?

Ovisno o građi razlikuju se jednostavni i složeni listovi. Jednostavni se sastoje od jedne ploče. Složeni lim je onaj koji se sastoji od više ploča. Može biti raznolik u strukturi.

Vrste složenih listova

Postoji nekoliko vrsta. Čimbenici za njihovu podjelu na vrste mogu biti broj ploča, oblik rubova ploča, kao i oblik lima. Dolazi u pet vrsta.

Oblik lista - što se događa?

Postoje sljedeće vrste:

• sagitalni;
• ovalan;
• u obliku prstena;
• linearni;
• u obliku srca;
• u obliku lepeze (polukružni list);
• zašiljen;
• u obliku igle;
• klinasti (trokutasti list, pričvršćen na stabljiku na vrhu);
• u obliku koplja (oštro s bodljama);
• lopaticom;
• režnjevi (list podijeljen na nekoliko režnjeva);
• kopljast (dugi list, širok u sredini);
• oblancetast (gornji dio lista je širi od donjeg);
• obcordate (list u obliku srca, pričvršćen za stabljiku s oštrim krajem);
• u obliku dijamanta;
• srpastog oblika.

Složeni lim može imati ploče bilo kojeg od navedenih oblika.

Oblik ruba ploče

Ovo je još jedan čimbenik koji nam omogućuje karakterizaciju složenog lista.

Ovisno o obliku rubova ploča, listovi dolaze u pet vrsta:

• nazubljen;
• crenate;
• nazubljen;
• reckast;
• cijelog ruba.

Ostale vrste složenih listova

Ovisno o broju ploča i njihovom položaju, razlikuju se sljedeće vrste složenih listova:

• zrakast;
• pernat;
• dvoperasti;
• trolisni;
• urezivanje prstima.

U dlanasto složenim listovima sve se ploče radijalno odvajaju od peteljke, nalikujući prstima ruke.

Perasti listovi imaju lisne plojke smještene duž peteljke. Dijele se u dvije vrste: paripirnate i neparipinnate. Prvi nemaju apikalnu ploču; njihov broj je višekratnik dva. Kod imparipinnata prisutna je apikalna ploča.

U bipinnatnim listovima, ploče su smještene duž sekundarnih peteljki. Ovi su, pak, pričvršćeni na glavnu stvar.

Trolisni imaju tri lopatice.

Perasti listovi slični su perastim listovima.

Listovi su složeni - njihova žilavost

Postoje tri vrste:

• idite točno od baze lista do njegovih rubova duž cijele ploče.
• Dugovoe. Vene ne idu ravno, već u obliku luka.
• Mreža. Dijeli se na tri podvrste: radijalnu, dlanastu i perastu. S radijalnom venacijom, list ima tri glavne žile, od kojih se ostale protežu. Palmate karakterizira prisutnost više od tri glavne vene, koje se dijele blizu baze peteljke. U perasto, list ima jednu glavnu žilu iz koje se ostale granaju.

Najčešće, složeni list ima mrežastu venaciju.

Raspored lišća na stabljici

I jednostavni i složeni listovi mogu se rasporediti na različite načine. Postoje četiri vrste položaja:

• Kovrčavi. Listovi su po tri pričvršćeni za usku stabljiku – pršljen. Mogu biti križni, pri čemu je svaki kolut u odnosu na prethodni zakrenut za 90 stupnjeva. Biljke s ovakvim rasporedom listova su elodeja i vrano oko.
• Rozeta. Svi listovi su na istoj visini i raspoređeni u krug. Takve rozete imaju agava i klorofitum.
• Sekvencijalno (sljedeće). Listovi su pričvršćeni po jedan za svaki čvor. Tako se nalaze u blizini breza, pelargonija, jabuka i ruža.
• Suprotan. Kod ove vrste rasporeda, na svakom čvoru postoje dva lista. Svaki čvor je obično zakrenut za 90 stupnjeva u odnosu na prethodni. Također, listovi se mogu rasporediti u dva reda bez okretanja čvorova. Primjeri biljaka s ovakvim rasporedom lišća su metvica, jasmin, jorgovan, fuksija i jasmin.

Prva dva tipa rasporeda lišća karakteristična su za biljke s jednostavnim lišćem. Ali druge dvije vrste također se mogu odnositi na složene listove.

Primjeri biljaka

Sada pogledajmo različite vrste složenih listova s ​​primjerima. Ima ih dovoljan broj. Biljke sa složenim listovima dolaze u različitim životnim oblicima. To mogu biti grmlje i drveće.

Vrlo česte biljke sa složenim listovima su jasenovi. To su stabla obitelji maslina, klasa dikotiledona, odjel angiospermi. Imaju neparno peraste složene listove sa sedam do petnaest lopatica. Oblik ruba je nazubljen. Venacija je mrežasta. Lišće jasena koristi se u medicini kao diuretik.

Upečatljiv primjer grma sa složenim lišćem je malina. Ove biljke imaju neparno peraste listove s tri do sedam ploča na dugim peteljkama. Vrsta venacije - peristonervna. Oblik ruba lista je krenat. Lišće maline koristi se i u narodnoj medicini. Sadrže tvari koje djeluju protuupalno.

Još jedno drvo sa složenim lišćem je rowan. Listovi su mu perasti. Broj ploča je oko jedanaest. Venacija je peristonervna.

Sljedeći primjer je djetelina. Ima složene trodijelne listove. Djetelina ima mrežastu žilavost. Oblik ruba lista je cjelovit. Osim djeteline, grah ima i trodijelne listove.

Biljke kao što je Albizia također imaju složene listove. Ima dvoperaste listove.

Još jedan upečatljiv primjer biljke sa složenim lišćem je akacija. Ovaj grm ima mrežastu venaciju. Oblik ruba je čvrst. Vrsta lista - bipinnate. Broj ploča je od jedanaest komada.

Još jedna biljka sa složenim listovima je jagoda. Vrsta lista: trostruki. Venacija je mrežasta. Ovi se listovi koriste i u narodnoj medicini. Obično s aterosklerozom i drugim vaskularnim bolestima.

Zaključak

Kao zaključak, predstavljamo opću tablicu o složenim listovima.

Pa smo pogledali strukturu složenog lista, koji ih posjeduju.

Tekst rada je objavljen bez slika i formula.
Puna verzija rada dostupna je u kartici "Radne datoteke" u PDF formatu

Gotovo jedini izvor energije za sve žive organizme je energija sunca. Samo jedna skupina organizama može izravno pretvarati sunčevu energiju – zelene biljke i fotosintetski organizmi. Riječ je o jedinstvenom prirodnom fenomenu – fotosintezi. Svi ostali organizmi apsorbiraju energiju sunca koju zelene biljke pretvaraju u energiju organskih tvari - šećera. Glavni biljni organ uključen u fotosintezu je list. Stoga je proučavanje lišća biljaka vrlo stvarna tema. Proizvedene tvari same biljke koriste kao izvor prehrane. Čini se da što je veći list, to bolje, jer se proizvodi više "hrane". Ali velika većina naših sjevernih biljaka u šumama i livadama ima srednje, pa čak i male listove. Dakle, o čemu ovisi oblik lista? Pretpostavili smo hipoteza- oblik ovisi o uvjetima okoline - osvjetljenju, temperaturi, vlažnosti.

Ovo je pitanje odredilo cilj naše istraživanje - saznati odnos okolišnih uvjeta i oblika lisnih ploki livadnog i šumskog bilja

Zadaci:

Razmotriti značajke unutarnje i vanjske strukture lista, kao glavnog organa biljaka, njegove funkcije;

Utvrditi utjecaj okolišnih uvjeta na oblik lisne plojke;

Prikupiti uzorke svjetloljubnih livadskih biljaka i šumskih biljaka koje vole sjenu;

Provedite studiju - usporedite veličine i oblike lisnih ploča biljaka koje vole svjetlo i one koje vole sjenu

Objekt istraživanja: zelene biljke

Artikal istraživanje: lisne plojke biljaka našeg područja.

Poglavlje 1. List - najvažniji organ biljaka

1.1. Vanjska struktura lista

Vanjska struktura lista. List uvijek zauzima bočni položaj u izbojku, smješten na čvorovima stabljike. U pretežnom broju viših biljaka list ima ravan oblik.

List ima lisnu plojku, peteljku, stipule i bazu kojom je pričvršćen za stabljiku. Postoje biljke koje nemaju peteljku i stipule. Mnoge biljke imaju jednostavne listove – imaju samo jednu lisnu plojku (slika 1).

Riža. 1. Vanjska struktura lista: 1 - lisna ploča; 2 - vene; 3 - peteljka; 4 - stipule; 5 - baza lista

Postoje biljke kod kojih list ima nekoliko lisnih ploški. Takvi se listovi nazivaju složeni (slika 2).

Riža. 2. Raznolikost lišća. Jednostavni listovi: 1 - lila; 2 - Stablo jabuke; 3 - javor; 5 - maslačak. Složeni listovi: 4 - djetelina; 6 - šipak; 7 - maline; 8 - jagode; 9 - lupina

Proučavajući vanjsku strukturu lista, jasno je vidljivo da su vene jasno vidljive na lisnoj ploči mnogih biljaka. Predstavljeni su snopovima vodljivog i mehaničkog tkiva. Žile nose vodu i mineralne soli u list i uklanjaju organske tvari nastale u listu. Kod nekih biljaka žile su približno iste veličine i leže lučno ili paralelno jedna s drugom. U drugima su predstavljeni perasto razgranatom mrežom malih žilica koje se spajaju u jednu veliku središnju žilicu u sredini lista. Perasta i dlanasta venacija karakteristična je za lišće dvosupnica, a paralelna i lučna venacija karakteristična je za lišće mnogih monokotiledonih biljaka (vidi Dodatak 1, c).

Veličine listova biljaka variraju. Tako palme, monstere, bijeli lopoč i žuti lopoč imaju vrlo velike listove: njihova duljina zajedno s peteljkom doseže 150-200 cm, kod nekih palmi čak 5-12 m, ali kod vrijeska i mesnice vrlo su veliki mala, samo 2 m dugačka..

1.2. Unutarnja građa lista

Vanjska strana lista prekrivena je kožom. Sastoji se od sloja prozirnih stanica pokrovnog tkiva, čvrsto prislonjenih jedna uz drugu. Kožica štiti unutarnja tkiva lista. Stijenke njegovih stanica su prozirne, što omogućuje lako prodiranje svjetlosti u list.

Na donjoj površini lista, među prozirnim stanicama kožice, nalaze se vrlo male parne zelene stanice, između kojih postoji razmak. Par zaštitnih stanica i stomatalna pukotina između njih naziva se stomata. Kada nema dovoljno vode, puči biljke su zatvorene. Kako voda ulazi u biljku, oni se otvaraju (slika 3).

Riža. 3. Sudjelovanje stomata u izmjeni plinova i isparavanju vlage

Stomati se nalaze u koži svih kopnenih biljaka. Njihov broj u biljkama je ogroman - od 80 do 300 komada ili više po 1 mm² površine lista. Na primjer, javor ima 550 puča na 1 mm² površine lista, a žuta jajna čahura ima 650.

Tkivo lista. Unutar lista nalazi se puno stanica tkiva klorofila – pulpa lista. Zbog velikog broja kloroplasta u stanicama pulpe, list je zelene boje. Prisutnost velikog broja zelenih kloroplasta u pulpi lista ukazuje na to da se u ovom dijelu odvija fotosinteza, odnosno da se ovdje stvaraju organske tvari.

U pulpi lista nalaze se dvije vrste stanica. Prema izgledu stanica i njihovom smještaju u pulpi lista razlikuju se stupnasta i spužvasta tkiva. Stanice stupastog tkiva sadrže većinu (oko ¾) svih kloroplasta u listu. One su bolje osvijetljene i u njima se stvara najviše organskih tvari. Kroz rastresito spužvasto tkivo odvija se izmjena plinova i isparavanje vode (slika 4).

Struktura pulpe lista različito je predstavljena u listovima koji se razvijaju pod različitim uvjetima osvjetljenja. Biljke uzgojene u uvjetima jakog svjetla obično imaju dva ili tri sloja stupastog tkiva koje se naziva lišće. U biljkama koje se uzgajaju uz nedostatak svjetla, u sjeni, stupne stanice formiraju samo jedan tanki sloj u gornjem dijelu lista - nazivaju se stanice sjene.

Riža. 4. Dijagram unutarnje strukture lista

Kod većine biljaka puči se nalaze pretežno na donjoj strani lista, ali kod nekih (na primjer, eukaliptus, kupus) nalaze se s obje strane lista. Kod biljaka čiji listovi plutaju na vodi (lopoč, lokvanj) puči se stvaraju samo na gornjoj strani lista, okrenute prema zraku.

1.3. Funkcije radnog lista

Stvaranje organskih tvari. Zeleni list ima važnu funkciju u životu biljke - ovdje se stvaraju organske tvari. Struktura lista dobro odgovara ovoj funkciji: ima ravnu lisnu plojku, a pulpa lista sadrži veliku količinu kloroplasta sa zelenim klorofilom.

Stvaranje organskih tvari tijekom fotosinteze jedna je od glavnih funkcija lista.

Isparavanje vode još je jedna važna funkcija lista. Isparavanjem se osigurava odnos između korijena i lišća biljke.

Proces isparavanja vode lišćem biljke reguliran je otvaranjem i zatvaranjem stomata. Zatvaranjem stomata biljka se štiti od gubitka vode.

Među vanjskim čimbenicima, na rad stomata utječe suhi zrak, uvjeti opskrbe vodom, svjetlina svjetlosti i temperatura. Tako su kod većine biljaka za vrijeme suše puči zatvorene. Mnoge biljke otvaraju puči tek navečer i noću, kada popusti vrućina. Ali za većinu drveća, biljaka otpornih na sjenu i mnogih žitarica, maksimalno isparavanje vode događa se tijekom dana.

Izmjena plinova. Zahvaljujući radu stomata, listovi također obavljaju tako važnu funkciju kao što je izmjena plinova između biljke i atmosfere. Kroz puči kisik i ugljični dioksid ulaze u list s atmosferskim zrakom.

Opadanje lišća. U procesu života lišće do kraja vegetacije stari, iz njega istječu hranjive tvari, klorofil se počinje razgrađivati, lišće postaje žuto ili crvenkasto, a otpadne nepotrebne tvari nakupljaju se u lisnom tkivu. Staro lišće uklanja se zbog opadanja lišća. Ova prilagodba, razvijena tijekom procesa evolucije, osigurava ne samo uklanjanje tvari koje su biljci nepotrebne, već i smanjenje površine nadzemnih organa tijekom nepovoljnih razdoblja u godini.

Kod nekih biljaka lišće je dobilo druge funkcije. Mnoge se biljke razmnožavaju lišćem (vegetativno razmnožavanje). Neke biljke talože rezervne hranjive tvari u listovima, na primjer, sedum, mladica, aloja, kupus, luk.

Osim pravilnih listova, obični grašak i mišji grašak imaju listove u obliku vitica. Uz njihovu pomoć, neuspravni izdanci ovih biljaka, držeći se za potporu, dižu se više i nose prema svjetlu.

Kod žutike, karagane i devinog trna neki su listovi postali trnovi koji štite izdanke od životinja. Listovi kaktusa su se pretvorili u oštre iglice.

U prirodi postoje mnoge biljke koje svojim lišćem mogu hvatati kukce i probaviti ih. Tipično, takve kukcojede biljke rastu na tlima siromašnim mineralima, posebno onima s nedostatkom dušika, fosfora, kalija i sumpora. Ove biljke dobivaju anorganske tvari koje su im potrebne iz tijela insekata.

U jezerima u Rusiji, biljka mjehura često se nalazi kako pluta na površini vode. Među njegovim nitastim zelenim listovima neki imaju oblik hvatajućih vezikula (promjera 2-5 mm) s klobukom. Male životinje zarobljene u njima, kao što je dafnija, biljka probavlja i apsorbira. Na taj način biljka nadoknađuje manjak minerala (osobito dušikovih spojeva) kojih u jezerskoj vodi nema dovoljno.

Poglavlje 2. Utjecaj uvjeta okoline na oblik listova biljaka

2.1. Utjecaj klimatskih karakteristika na veličinu lista

Smatra se da trenutni raspored biljaka na Zemlji određuje klima, pa stoga vegetacijske zone gotovo uvijek odgovaraju klimatskim zonama. Klima i tlo prvenstveno utječu na vanjske karakteristike tipova vegetacije, što određuje vanjsku sličnost biljaka iz područja sa sličnim ekološkim uvjetima. Listovi, kao fotosintetski organi biljke, optimalno su prilagođeni klimatskim uvjetima.

Oblik lisne ploče odražava karakteristike okoliša.

Ovu su pretpostavku potvrdili rezultati istraživanja znanstvenika sa sveučilišta u Tübingenu (Njemačka) i Lyonu (Francuska), koji su proučavali ovisnost oblika lisne ploče europskog drveća o klimatskim čimbenicima. Znanstvenici su se ograničili na proučavanje drvenaste vegetacije. Materijal je prikupljan u Europi, podaci su prikupljeni na 1835 lokacija. Na svakom lokalitetu vrste drveća grupirane su prema 25 pokazatelja.

Proizlaziti: oblik lista uglavnom ovisi o temperaturama (prosječna godišnja, ukupna, minimalna, trajanje smrzavanja tla), i to u većoj mjeri o minimalnoj nego o maksimalnoj - najbliži odnos uočen je između minimalne temperature i prisutnosti oštre baze na listovi. Odnos prisutnosti cijelih listova na drveću i temperature je nešto slabiji, iako se hladnoća može smatrati faktorom stresa koji pridonosi stvaranju neravnina duž rubova lisne plojke. Parametri vezani uz oborinu nisu bili značajno povezani s indeksima oblika lista.

Dobiveni podaci pokazuju da je najvažniju ulogu u evoluciji listopadne flore imala prilagodba na hladnoću, uglavnom na najniže temperature.

2.2. Ovisnost oblika lisne ploče o osvjetljenju

2.2.1. Utjecaj osvjetljenja na strukturu lišća

Anatomska struktura lišća biljaka koje vole svjetlo i one koje vole sjenu ima značajne razlike. Listovi biljaka koje vole svjetlost često su jednakostrani ako zauzimaju okomiti položaj, dok su listovi biljaka koje vole sjenu uvijek dvostrani.

Biljke koje vole svjetlost i sjenu (heliofilne i heliofobne) značajno se razlikuju jedna od druge kako po vanjskom obliku tako i po unutarnjoj strukturi.

Jaka rasvjeta usporava rast izdanaka; Zbog toga su heliofilne biljke često kratko segmentirane i stisnute, dok su heliofobne biljke, naprotiv, dugo segmentirane.

Biljke koje čine šumski tepih obično su visoke i imaju duge stabljike. Listovi biljaka koje vole svjetlost obično su uski, mali, linearni ili sličnog oblika, dok biljke koje vole sjenu pod istim uvjetima imaju velike široke listove. Listovi mynike bifolia, biljke koja obično raste u sjeni grmova, na suncu dosegnu samo 1/3 svoje uobičajene veličine.

Lišće mnogih biljnih vrsta dostiže veću veličinu u sjevernijim zemljama nego u južnijim geografskim širinama, što je očito zbog duljeg razdoblja slabog osvjetljenja.

Listovi biljaka koje vole svjetlost često su presavijeni (žitarice, palme), ili kovrčavi i tuberkulati, dok su listovi sjenovitih biljaka ravni i glatki.

Palisadno tkivo sjenovitih biljaka uvijek je nisko (stabljike koje su siromašne lišćem ili potpuno lišene obično imaju visoko palisadno tkivo oko stabljike); s druge strane, spužvasto tkivo postiže snažniji razvoj kod heliofobnih biljaka. Lišće tipičnih heliofobnih biljaka sastoji se od samo jednog reda stanica (spica ossicule). Listovi heliofilnih biljaka imaju uske, a lišće heliofobnih biljaka široke međustanične prostore.

Pokožica (epidermis) svjetloljubnih biljaka je debela i obično ne sadrži klorofil (uvijek je bez klorofila na gornjoj strani lista); ponekad se transformira poprečnom diobom stanica u višeslojno vodonosno tkivo (tropske biljke); kutikula joj je uvijek zadebljana.

Pokožica biljaka za sjenu je tanka i jednoslojna, ponekad sadrži klorofil i prekrivena je tankom kutikulom. Listovi biljaka koje vole svjetlo često su sjajni i reflektiraju puno svjetla, kao što su primjeri brojnih tropskih biljaka.

Listovi sjenovitih biljaka imaju mat boju i blijede na suhom zraku mnogo brže od lišća biljaka koje vole svjetlost. Epidermalne stanice lišća biljaka koje vole svjetlost, osobito na gornjoj strani lista, imaju manje valovite stijenke nego lišće biljaka u sjeni. Samo je donja površina bilateralnih listova svjetloljubnih biljaka opremljena stomatima, ili su barem ovdje brojniji nego na gornjoj strani (s izuzetkom nekih alpskih biljaka) i uronjeni su u tkivo lista. Kod biljaka u sjeni puči su u svakom slučaju ravnomjerno raspoređene s obje strane lista, ali su brojnije s donje strane, a istovremeno leže u istoj ravnini s cijelom površinom lista ili čak izdignute iznad to.

Stupanj dlakavosti jako varira. Heliofilne biljke često su prekrivene gustim dlačicama, sivo-tomentozne ili srebrnasto-bijele boje, s blagom dlakavošću, osobito na donjoj površini (mnoge biljke koje rastu na kamenjaru, vrištinama i stepama). Listovi heliofobnih biljaka općenito su puno manje dlakavi, ponekad čak i potpuno goli.

Što se tiče utjecaja svjetlosti na boju biljaka, treba napomenuti da osim važnosti svjetlosti za stvaranje klorofila, ona očito može izazvati i stvaranje soka crvenih krvnih zrnaca (anthokyan). Pod utjecajem izravne sunčeve svjetlosti stanice epiderme golih dijelova biljaka često pocrvene, što očito služi kao zaštita za protoplazmu i klorofil (mnogi mladi izdanci, sadnice, alpske i druge biljke), iako postoje tvrdnje da boja ovo posljednje može ovisiti o utjecaju hladnoće.

Osim toga, niz istraživača ukazuje da je boja lišća, cvjetova i plodova biljaka na višim geografskim širinama intenzivnija, što može biti posljedica efekta gotovo kontinuiranog osvjetljenja.

Iz navedenog je vidljivo da svjetlost ima veliki utjecaj na vanjski oblik i unutarnju građu biljaka. To potvrđuje i sposobnost mnogih biljaka da prilagode svoju anatomsku građu i, uglavnom, strukturu lišća različitim uvjetima osvjetljenja („plastično lišće“). List bukve, na primjer, ima drugačiju strukturu na suncu nego list iste bukve u hladu. Raspored zrnaca klorofila u stanici i pripadajuća boja lista ovise o osvjetljenju, jače osvjetljenje uzrokuje manje intenzivnu boju i obrnuto.

2.2.2. Klasifikacija biljaka u odnosu na svjetlost

S obzirom na svjetlost, sve biljke, uključujući i šumsko drveće, dijele se u sljedeće ekološke skupine:

heliofiti (svjetloljubivi), koji zahtijevaju puno svjetla i mogu tolerirati samo malo zasjenjenje (svjetloljubivi uključuju gotovo sve kaktuse i druge sukulente, mnoge predstavnike tropskog podrijetla, neke suptropske grmove);

sciofiti (koji vole sjenu) - naprotiv, zadovoljni su neznatnim osvjetljenjem i mogu postojati u sjeni (tolerantni na sjenu uključuju razne četinjače, mnoge paprati, neke biljke ukrasnog lišća);

otporne na sjenu (fakultativni heliofiti).

Heliofiti. Lagane biljke. Stanovnici otvorenih staništa: livade, stepe, gornji slojevi šuma, ranoproljetne biljke, mnoge kultivirane biljke.

· male veličine listova; Javlja se sezonski dimorfizam: u proljeće su listovi sitni, ljeti su veći;

· lišće se nalazi pod velikim kutom, ponekad gotovo okomito;

· lisna plojka sjajna ili gusto dlakava;

· formiraju rijetke sastojine.

Sciofiti. Ne podnosi jako svjetlo. Staništa: donji zamračeni slojevi; stanovnici dubokih slojeva rezervoara. Prije svega, to su biljke koje rastu pod krošnjama šume (kislica, papkar, ogrozd).

Karakteriziraju ga sljedeće značajke:

listovi su veliki i nježni;

tamnozeleno lišće;

listovi su pokretni;

· karakteriziran tzv. lisnim mozaikom (odnosno posebnim rasporedom listova u kojem listovi ne zaklanjaju jedan drugoga što je više moguće).

Otporan na sjenu. Zauzimaju srednji položaj. Često dobro rastu u uvjetima normalnog osvjetljenja, ali mogu podnijeti i mračne uvjete. Po svojim karakteristikama zauzimaju srednji položaj.

Poglavlje 3. Proučavanje ovisnosti veličine listne ploče o razini osvjetljenja

Za istraživanje smo uzeli herbarijske uzorke livadskog i šumskog bilja koje smo sakupili krajem lipnja.

Studija #1.Usporedba površine lisne plojke livadskih heliofita i šumskog bilja otpornog na sjenu.

Koristili smo metodu mjerenja. Iz svakog uzorka nasumično se odabere 10 zelenih listova, a površina se odredi linearnim mjerenjima po duljini (L) i najvećoj širini (W). Površina izmjerenih listova (S) izračunava se pomoću formule:

gdje je n broj izmjerenih listova.

Ova metoda je prikladna za žitarice i druge usjeve s linearnim, okruglim listovima.

S (šumsko bilje) = 87,5×45,2×0,7×10=27685mm

S (livadne biljke) = 44,1×7,4×0,7×10=2284,4 mm

Zaključak: Površina lisnih ploča šumskog bilja je otprilike 13 puta veća od lisnih ploški livadskih biljaka.

Razlog su različiti uvjeti osvjetljenja.

Studija #2

Usporedba livadnih i šumskih biljaka po obliku lisne plojke (Vidi Prilog 1, str. 23).

Zaključak: U šumi grmovi imaju jednostavne listove, dok većina trava ima složene listove. Očigledno je to zbog male količine svjetlosti na površini zemlje i potrebe biljaka da povećaju površinu lisne ploče zbog složenih listova

Na livadi su listovi linearni (u žitaricama), rjeđe - jednostavni i složeni.

Studija #3

Proučavanje šumskih i livadskih biljaka bojom lisne ploče (vizualno).

Uspoređujući lišće livadnog i šumskog bilja, vidjeli smo da lišće livadnog bilja ima jarko zelenu boju (žitarice, livadski geranij, poljski vijun, plava cijanoza, travnati karanfil, gravilat i drugi), neki su svijetlozeleni, ponekad nalik prevlaka (sivozeleni hibiskus, pelin, matičnjak peterokraki, srebrna trava).

Listovi šumskih biljaka su gotovo svi svijetlo zeleni i tamnozeleni (borovnica, cotoneaster, paprat, rowan, ptičja trešnja, jagoda, brusnica i drugi).

Zaključak- šumske biljke imaju tamnije lišće s više kloroplasta zbog nedostatka svjetla ispod krošnje šume.

Zaključak

Na početku našeg rada postavili smo si cilj utvrditi vezu između okolišnih uvjeta i oblika lisnih ploki livadskih i šumskih biljaka. Razmotrivši radove drugih autora na ovu temu i provodeći vlastita istraživanja, možemo izvući zaključke:

List zauzima bočni položaj u izbojku; većina viših biljaka ima plosnati oblik. Ravni oblik lista osigurava najveći kontakt površine biljke sa zrakom i sunčevom svjetlošću.

List je poseban organ koji sadrži stanice koje hvataju sunčevu svjetlost potrebnu za fotosintezu (prehranu zrakom). Osim toga, list je uključen u izmjenu plinova i transpiraciju - isparavanje vlage

Listovi, kao fotosintetski organi biljke, optimalno su prilagođeni klimatskim uvjetima. Oblik lista uglavnom ovisi o temperaturama, više o niskim nego o visokim. Postoji veza između prisutnosti cijelih listova na drveću i temperature. Padaline ne utječu na oblik lisne plojke (u umjerenom pojasu).

Svjetlost ima najveći utjecaj na vanjski oblik i unutarnju građu biljaka. Raspored zrnaca klorofila u stanici i pripadajuća boja lista ovise o osvjetljenju, jače osvjetljenje uzrokuje manje intenzivnu boju i obrnuto.

Proveli smo istraživanje uspoređujući livadne i šumske biljke i došli do zaključka da lišće livadnog bilja ima manju površinu plojke, svjetlije je boje, a lišće je većinom jednostavno nego kod šumskog bilja. Identificirali su razlog - različite razine osvjetljenja. Svjetlost je glavni faktor koji utječe na biljke.

Smatramo da je potvrđena naša hipoteza - oblik lišća ovisi o okolišnim uvjetima - osvjetljenje, temperatura, vlaga.

Izvori informacija

Udžbenik biologije 6. razred. Elektronička verzija (http://blgy.ru/biology6/leaf)

http://agrosbornik.ru/innovacii1/106-2011-10-09-15-29-31.html

http://eco-rasteniya.ru/svet-kak-ekologicheskij-faktor.html

http://lektsii.com/1-100601.html

http://botanical_dictionary.academic.ru/5917

https://ru.wikipedia.org/wiki/

dic.academic.ru/dic.nsf/bse/74352/

Prilog 1

Razlike u listovima po obliku, rubu lisne plojke, venaciji

Oblik lista:

Lepezasti: polukružni ili lepezasti

Dvoperasti: svaki list je perasto narezan

Deltoid: trokutasti list, pričvršćen za stabljiku na bazi trokuta

Dlanac: podijeljen na mnogo režnjeva

Šiljati: klinastog oblika s dugim vrhom

U obliku igle: tanka i oštra

Klinastog oblika: list je trokutast, list je na vrhu pričvršćen za stabljiku

Kopljast: oštar, s bodljama

Kopljast: list dug, u sredini širok

Linearno: list je dug i vrlo uzak

Oštrica: s više oštrica

Lopatolik: lopatolik list

Imparinate: perasti list s vršnim listom

Oblancetast: gornji dio je širi od donjeg

Prtljast: list u obliku srca pričvršćen za stabljiku na izbočenom kraju

Obrnuto jajolik: u obliku suze, list je na izbočenom kraju pričvršćen za stabljiku

Ovalan: list je ovalan, s kratkim vrhom

Ovalan: list je ovalan, jajast, sa šiljastim krajem pri dnu.

Jednolisna: s jednim listom

Okrugli: okrugli oblik

Dlanast: list razdijeljen na prstaste režnjeve

Piripnat: perasti list bez vršnog lista

Perasto razrezan: jednostavan razrezani list u kojem su segmenti smješteni simetrično u odnosu na os lisne ploče

Perasti: dva reda listova

Prilog 1

Reniformni: bubrežasti list

Rasječeno: lisna plojka takvog lista ima rezove koji dosežu više od dvije trećine njegove poluširine; dijelovi lisne plojke raščlanjenog lista nazivaju se segmentima

Dijamant: list u obliku dijamanta

Polumjesec: u obliku srpa

Cordate: srcoliki, list je pričvršćen za stabljiku u blizini udubine

U obliku strelice: list u obliku vrha strijele, s raširenim režnjevima pri dnu

Troperasti: svaki je listić podijeljen na tri

Trolist: list razdijeljen na tri listića

Subulat: šilast

Štitnjača: list je zaobljen, stabljika je pričvršćena odozdo

Rub lista

Puni rub - s glatkim rubom, bez zuba

Ciliated - s rubovima oko rubova

Nazubljen - sa zubima, poput kestena. Korak zuba može biti veliki ili mali

• Okrugli zubi - s valovitim zubima, poput bukve.

  Fino nazubljeni - s malim zubima

Lobed - hrapav, s urezima koji ne dosežu sredinu, poput mnogih hrastova

Nazubljeni - s asimetričnim zupcima usmjerenim naprijed prema vrhu lista, poput koprive.

• Dvostruko nazubljen - svaki češanj ima manje zube

  Fino nazubljen - sa sitnim asimetričnim zupcima

Urezan - s dubokim, valovitim urezima, poput mnogih vrsta kiselice

Bodljikavo - s neelastičnim, oštrim krajevima, poput božikovine i čička.