Augalų lapų struktūra. Lapo struktūros ypatybės

Pagrindinė paprasto lapo dalis yra jo plokštė. lapo ašmenys- tai išsiplėtęs plokščias darinys, atliekantis fotosintezės, dujų ir vandens mainų funkcijas. Be laminato, lapai dažnai turi lapkočiai- pailga cilindro formos kotelio pavidalo dalis, kurios pagalba plokštelė tvirtinama prie koto. Jei yra lapkojis, lapelis vadinamas lapkočiu, o jei jo nėra – sėsliu. Lapo apačia yra bazė- gali augti ir uždengti stiebą vamzdelio pavidalu. Šis darinys vadinamas lapų apvalkalu. Gana dažnai lapo apačioje prie lapkočio yra specialių ataugų - sąlygos. Stiebai yra poriniai, įvairių formų ir dydžių, žali arba bespalviai, laisvi arba susilieję su lapkočiu. Lapui augant stipuliai gali nukristi arba nenukristi.

Lapai vadinami paprastais, jei ant lapkočio turi vieną lapo mentę, o sudėtingame lape prie vieno lapkočio pritvirtintos kelios plokštelės, vadinamos lapeliais.

Paprastas lapas. Paprasto lapo lapo ašmenys gali būti sveiki arba, priešingai, išpjauti, t.y. įvairaus laipsnio, įdubusi, susidedanti iš išsikišusių plokštelės dalių ir įpjovų. Nustatyti skrodimo pobūdį, įdubimo laipsnį ir formą lakštinės plokštės ok ir teisingas tokių lapų pavadinimas, visų pirma reiktų atsižvelgti į tai, kaip pasiskirsto išsikišusios plokštelės dalys - skiltelės, skiltelės, segmentai - lapkočio ir pagrindinės lapo gyslos atžvilgiu. Jei išsikišusios dalys yra simetriškos pagrindinei venai, tai tokie lapai vadinami plunksniniais. Jei išsikišusios dalys išlenda tarsi iš vieno taško, lapai vadinami palmatais. Pagal lapo mentės pjūvių gylį skiriami lapai: skiltiniai, jei įdubimai (pjūvių gylis) nesiekia pusės puslėkštės pločio (išsikišusios dalys vadinamos skiltelėmis); atskiras, su pjūvių gyliu, kuris yra gilesnis nei pusė pusės plokštės pločio (išsikišusios dalys - skiltelės); išpjaustytas, pjūvių gylis siekia pagrindinę veną arba beveik ją liečia (išsikišusios dalys – segmentai).

Sudėtingas lapas. Sudėtiniai lapai, analogiškai paprastiems, vadinami plunksniniais ir delniniais, pridedant žodį „sudėtingas“. Pavyzdžiui, pinnate, palmate, trinary ir kt. Jei sudėtinis lapas baigiasi vienu lapeliu, lapas vadinamas nelyginiu lapeliu. Jei jis baigiasi pora lapelių, tada jis vadinamas paro-pinnate.
Paprasto lapo plokštės suskaidymas, taip pat sudėtingo lapo dalių išsišakojimas gali būti daugkartinis. Tokiais atvejais, atsižvelgiant į išsišakojimą ar išskaidymą, jie kalba apie dvigubus, trigubus, keturių plunksnų ar palmių, paprastus ar sudėtingus lapus.

Pagrindinės lapų plokštelės formos

Plokščių išskaidymo tipai paprasti lapai ir sudėtinių lapų klasifikacija

Pagrindiniai lapo kraštų tipai

1 - visa; 2 - dantytas; 3 - banguotas; 4 - dygliuotas; 5 - pavara; 6 - dvigubas dantytas; 7 - dantytas; 8 - gorodchaty

Aukščiausios formos Lapų menčių viršūnės, pagrindo ir krašto forma taip pat yra ypatybės, naudojamos aprašant ir apibrėžiant augalus.

Pagrindinės lapo plokštės viršūnės formos

1 - dygliuotasis; 2 - smailus; 3 - smailus arba aštrus; 4 - bukas; 5 - suapvalintas; 6 - sutrumpintas; 7 - dantytas

Lapo mentės pagrindo formos

1 - širdies formos; 2 - inksto formos; 3 - šluotas; 4 - ieties formos; 5 - dantytas; 6 - apvalus; 7 - apvalios pleišto formos; 8 - pleišto formos; 9 - nupieštas; 10 – sutrumpintas

Pagrindinės lapų rūšys

1 - adatos formos (adatos); 2 - linijinis; 3 - pailgos; 4 - lancetiškas; 5 - ovalus; 6 - elipsės formos, lenktos, vientisos; 7 - suapvalintas; 8 - kiaušiniškas, pilvaplėvės, dantytas; 9 - ovalus; 10 - rombinis; 11 - mentelė; 12 - širdies formos, krenatas; 13 - inksto formos; 14 - šluotas; 15 - ieties formos; 16 - plunksninis; 17 - delno-lobed, pirštų nervingas; 18, 19 - pirštas išpjaustytas; 20 - lyros formos; 21 - trejopas; 22 - palmatas; 23 - suporuotas plunksnas, su antgaliais ir antenomis; 24 - neporinis plunksnas su dygliukais; 25 - dvigubai plunksninis; 26 - daugybinis plunksnas; 27 - nenutrūkstamas plunksnas; 28 – žvynuotas

Lapas yra nepaprastai svarbus augalo organas. Lapas yra pabėgimo dalis. Pagrindinės jo funkcijos yra fotosintezė ir transpiracija. Lapas pasižymi dideliu morfologiniu plastiškumu, formų įvairove ir didelėmis prisitaikymo galimybėmis. Lapo pagrindas gali išsiplėsti įstrižų lapo formos darinių pavidalu – stipuliais kiekvienoje lapo pusėje. Kai kuriais atvejais jie yra tokie dideli, kad atlieka svarbų vaidmenį fotosintezėje. Stipulės yra laisvos arba prigludusios prie lapkočio, gali pasislinkti į lapo vidų ir tada vadinamos pažastinėmis. Lapų pagrindus galima paversti apvalkalu, kuris supa stiebą ir neleidžia jam susilenkti.

Išorinė lapų struktūra

Lapų geležtės yra įvairaus dydžio: nuo kelių milimetrų iki 10-15 metrų ir net 20 (palmėse). Lapų gyvenimo trukmė neviršija kelių mėnesių, kai kur - nuo 1,5 iki 15 metų. Lapų dydis ir forma yra paveldimi bruožai.

Lapų dalys

Lapas yra šoninis vegetatyvinis organas, išaugantis iš stiebo, turintis dvišalę simetriją ir augimo zoną prie pagrindo. Lapas dažniausiai susideda iš lapo mentės, lapkočio (išskyrus bekočius lapus); sąlygos būdingos daugeliui šeimų. Lapai yra paprasti, turintys vieną lapo ašmenį, ir sudėtingi - su keliomis lapų plokštelėmis (lapais).

lapo ašmenys- pailginta, dažniausiai plokščia lapo dalis, atliekanti fotosintezės, dujų mainų, transpiracijos ir kai kurių rūšių vegetatyvinio dauginimosi funkcijas.

Lapų pagrindas (lapų pagalvėlė)- lapo dalis, jungianti jį su stiebu. Čia yra lavinamasis audinys, iš kurio susidaro lapo ašmenys ir lapkočiai.

Sąlygos- poriniai lapo formos dariniai lapo apačioje. Jie gali nukristi išlanksčius paklodę arba likti. Jie apsaugo pažastinius šoninius pumpurus ir lapo tarpkalinį auklėjamąjį audinį.

Lapkočiai- susiaurėjusi lapo dalis, jungianti lapo mentę su stiebu su jo pagrindu. Atlieka svarbiausias funkcijas: orientuoja lapą šviesos atžvilgiu, yra įsiterpusio lavinamojo audinio vieta, dėl kurios lapas auga. Be to, jis turi mechaninę reikšmę, kad sumažintų smūgius į lapų ašmenis nuo lietaus, krušos, vėjo ir kt.

paprasti ir sudėtiniai lapai

Lapas gali turėti vieną (paprastą), keletą arba daug lapų peiliukų. Jei pastarieji yra su jungtimis, toks lapas vadinamas sudėtingu. Dėl artikuliacijų ant paprastojo lapkočio, sudėtinių lapų lapeliai po vieną nukrenta. Tačiau kai kuriuose augaluose sudėtiniai lapai gali visiškai nukristi.

Pagal formą sveiki lapai yra suskilti, atskirti ir išpjaustyti.

nutrūkęs Aš vadinu lakštą, kuriame pjūviai išilgai plokštės kraštų siekia ketvirtadalį jos pločio, o esant didesnei įdubai, jei pjūviai siekia daugiau nei ketvirtadalį plokštės pločio, lapas vadinamas atskiru. Suskilusio lakšto ašmenys vadinami skiltelėmis.

Išskrosta vadinamas lapas, kurio pjūviai išilgai plokštelės kraštų siekia beveik iki vidurio briaunelės, sudarydami plokštelės segmentus. Atskirti ir išpjaustyti lapai gali būti delniniai ir plunksniški, dvigubai plunksniški ir dvigubai plunksniški ir kt. atitinkamai išskiriamas delnu perskeltas lapas, plunksnuotas lapas; neporinis bulvės lapas. Jį sudaro galutinė skiltis, kelios šoninių skilčių poros, tarp kurių yra dar mažesnės skiltelės.

Jei plokštelė pailga, o jos skiltelės ar segmentai yra trikampiai, lapas vadinamas plūgo formos(kiaulpienė); jei šoninės skiltelės nevienodo dydžio, jos mažėja link pagrindo, o galutinė skiltelė yra didelė ir suapvalinta, gaunamas lyros formos lapas (ridikas).

Kalbant apie sudėtinius lapus, tarp jų yra trijų, palmių sudėtinių ir plunksniškai sudėtinių lapų. Jei sudėtingas lapas susideda iš trijų lapų, jis vadinamas trišakiu arba trilapiu (klevu). Jei lapelių lapkočiai tarsi vienoje vietoje prisitvirtina prie pagrindinio lapkočio, o patys lapeliai išsiskiria radialiai, lapas vadinamas palmate (lubinais). Jei ant pagrindinio lapkočio šoniniai lapeliai yra iš abiejų pusių išilgai lapkočio, lapas vadinamas plunksniu.

Jei toks lapelis viršuje baigiasi neporiniu viengubu lapeliu, pasirodo, kad tai neporinis lapas. Jei terminalo nėra, lapas vadinamas suporuotu.

Jei kiekvienas plunksninio lapo lapelis savo ruožtu yra sudėtingas, gaunamas dvigubas plunksnuotas lapas.

Ištisų lapų plokštelių formos

Sudėtinis lapas yra tas, kurio lapkotyje yra keletas lapų mentelių. Prie pagrindinio lapkočio prisitvirtina savais lapkočiais, dažnai savaime, po vieną, nukrenta ir vadinami lapeliais.

Įvairių augalų lapų ašmenų formos skiriasi kontūru, skilimo laipsniu, pagrindo ir viršūnės forma. Kontūrai gali būti ovalūs, apvalūs, elipsiški, trikampiai ir kt. Lapo ašmenys pailgi. Jo laisvas galas gali būti aštrus, bukas, smailus, smailus. Jo pagrindas susiaurėjęs ir pritrauktas prie stiebo, gali būti suapvalintas, širdies formos.

Lapų tvirtinimas prie stiebo

Lapai prie ūglio prisitvirtina ilgais trumpais lapkočiais arba yra bekočiai.

Kai kurių augalų bekočiojo lapo pagrindas ilgą atstumą susilieja su ūgliu (nusileidžiantis lapas) arba ūglis kiaurai ir kiaurai prasiskverbia į lapo geležtę (pradurtas lapas).

Ašmenų krašto forma

Lapų geležtės išsiskiria išpjaustymo laipsniu: negilūs pjūviai - dantyti arba delniniai lapo kraštai, gilūs įpjovimai - skiltiniai, atskiri ir išpjaustyti kraštai.

Jei lapo mentės pakraščiai neturi įdubimų, lapelis vadinamas visu kraštu. Jei įpjovos išilgai lapo krašto yra negilios, lapas vadinamas visas.

mentelė lapas - lapas, kurio plokštelė padalinta į skiltis iki 1/3 puslapio pločio.

Atskirtas lapas - lapas su plokšte, išpjaustytas iki ½ pusės lapo pločio.

Išskrosta lapas – lapas, kurio plokštelė išpjaustyta iki pagrindinės gyslos arba prie lapo pagrindo.

Lapo mentės kraštas dantytas (smailūs kampai).

Lapo mentės kraštas krenatinis (suapvalintos iškyšos).

Lapo mentės kraštas įpjautas (suapvalintos įpjovos).

Vėdinimas

Ant kiekvieno lapo nesunku pastebėti daugybę gyslų, ypač ryškių ir įspaustų apatinėje lapo pusėje.

Venos- tai kraujagysliniai ryšuliai, jungiantys lapą su stiebu. Jų funkcijos laidžios (lapų aprūpinimas vandeniu ir mineralinėmis druskomis bei asimiliacijos produktų pašalinimas iš jų) ir mechaninės (gyslos yra atrama lapų parenchimai ir apsaugo lapus nuo plyšimo). Iš venų įvairovės lapų ašmenys išsiskiria viena pagrindine gyslele, nuo kurios šoninės šakos išsiskiria plunksniškai arba palmatiškai plunksniškai; su keliomis pagrindinėmis venomis, kurios skiriasi storiu ir pasiskirstymo kryptimi išilgai plokštelės (lanko nervo, lygiagrečiai tipai). Tarp aprašytų venavimo tipų yra daug tarpinių ar kitokių formų.

Pirminė visų lapo ašmenų gyslų dalis yra lapo lapkotyje, iš kurios daugelyje augalų išnyra pagrindinė, pagrindinė gysla, vėliau šakojasi lapo storiu. Tolstant nuo pagrindinės, šoninės venos plonėja. Ploniausios dažniausiai išsidėsčiusios periferijoje, taip pat toli nuo periferijos – mažų gyslų apsuptų sričių viduryje.

Yra keletas ventiliacijos tipų. Vienakilčių augalų venacija yra lankinė, kai į lėkštę iš stiebo arba apvalkalo įeina eilė gyslų, arkiškai nukreiptų į plokštelės viršų. Dauguma javų turi lygiagrečią nervų ventiliaciją. Kai kuriose vietose taip pat yra lankinio nervo vena dviskilčiai augalai, pavyzdžiui, gyslotis. Tačiau jie taip pat turi ryšį tarp venų.

Dviskilčių augalų gyslos sudaro labai išsišakojusį tinklą ir atitinkamai išskiriama tinklinė-nervinė vena, kuri rodo geresnį kraujagyslių ryšulių aprūpinimą.

Lapo pagrindo, viršūnės, lapkočio forma

Pagal plokštelės viršaus formą lapai būna buki, aštrūs, smailūs ir smailūs.

Pagal lėkštės pagrindo formą lapai būna pleištiški, širdiški, ieties formos, strėlės formos ir kt.

Lapo vidinė struktūra

Lapo odos struktūra

Viršutinė oda (epidermis) – atvirkštinėje lapo pusėje esantis vidinis audinys, dažnai padengtas plaukeliais, odelėmis, vašku. Lapas išorėje turi odelę (apvalų audinį), kuri apsaugo jį nuo neigiamo išorinės aplinkos poveikio: nuo išdžiūvimo, nuo mechaninių pažeidimų, nuo patogeninių mikroorganizmų prasiskverbimo į vidinius audinius. Odos ląstelės yra gyvos, skirtingo dydžio ir formos. Kai kurie iš jų yra didesni, bespalviai, skaidrūs ir tvirtai priglunda vienas prie kito, todėl padidėja apsaugines savybes dengiantis audinys. Ląstelių skaidrumas leidžia saulės šviesai prasiskverbti į lapą.

Kitos ląstelės yra mažesnės ir turi chloroplastų, kurie suteikia joms žalią spalvą. Šios ląstelės yra išdėstytos poromis ir turi galimybę keisti savo formą. Tokiu atveju ląstelės arba tolsta viena nuo kitos, ir tarp jų atsiranda tarpas, arba priartėja viena prie kitos ir tarpas išnyksta. Šios ląstelės buvo vadinamos užpakalinėmis ląstelėmis, o tarpas, atsiradęs tarp jų, buvo vadinamas stomataliniu. Stomatos atsidaro, kai apsauginės ląstelės yra prisotintos vandens. Ištekėjus vandeniui iš apsauginių ląstelių, stomatos užsidaro.

Stomos struktūra

Pro stomatų tarpus oras patenka į vidines lapo ląsteles; per juos dujinės medžiagos, įskaitant vandens garus, išeina iš lapo į išorę. Nepakankamai aprūpinant augalą vandens (o tai gali nutikti esant sausam ir karštam orui), stomatos užsidaro. Taip augalai apsisaugo nuo išsausėjimo, nes vandens garai neišeina į lauką su uždarais danties plyšiais ir kaupiasi lapo tarpląstelinėse erdvėse. Taigi augalai taupo vandenį sausuoju laikotarpiu.

Pagrindinis lakštinis audinys

koloninis audinys- pagrindinis audinys, kurio ląstelės yra cilindrinės, glaudžiai greta viena kitos ir yra viršutinėje lapo pusėje (atsuktos į šviesą). Tarnauja fotosintezei. Kiekviena šio audinio ląstelė turi ploną apvalkalą, citoplazmą, branduolį, chloroplastus, vakuolę. Chloroplastų buvimas audiniui ir visam lapui suteikia žalią spalvą. Ląstelės, esančios greta viršutinės lapo odos, pailgos ir išdėstytos vertikaliai, vadinamos stulpeliniu audiniu.

kempinės audinys- pagrindinis audinys, kurio ląstelės yra apvalios formos, yra laisvai išsidėstę ir tarp jų susidaro dideli tarpląsteliniai tarpai, taip pat užpildyti oru. Pagrindinio audinio tarpląstelinėse erdvėse kaupiasi vandens garai, ateinantys čia iš ląstelių. Naudojamas fotosintezei, dujų mainams ir transpiracijai (garavimui).

Stulpinių ir kempinių audinių ląstelių sluoksnių skaičius priklauso nuo apšvietimo. Lapuose, auginamuose šviesoje, stulpinis audinys yra labiau išsivystęs nei lapuose, auginamuose tamsiomis sąlygomis.

Laidus audinys- pagrindinis lapo audinys, prasiskverbęs gyslomis. Venos yra laidžios ryšuliai, nes jas sudaro laidūs audiniai - karkasas ir mediena. Šermukšnis perneša cukraus tirpalus iš lapų į visus augalo organus. Cukraus judėjimas eina per šerdies sieto vamzdelius, kuriuos sudaro gyvos ląstelės. Šios ląstelės yra pailgos, o toje vietoje, kur jos liečiasi viena su kita trumpomis kraštinėmis kriauklėse, yra nedidelės skylutės. Pro lukštuose esančias skylutes cukraus tirpalas pereina iš vienos ląstelės į kitą. Sietų vamzdeliai pritaikyti organinių medžiagų pernešimui dideliais atstumais. Mažesnės gyvos ląstelės per visą ilgį tvirtai prilimpa prie sieto vamzdelio šoninės sienelės. Jie lydi vamzdelių ląsteles ir vadinamos kompanioninėmis ląstelėmis.

Lapų gyslų struktūra

Be koto, į laidžią pluoštą įtraukta ir mediena. Per lapo indus, taip pat ir šaknyje, vanduo juda su jame ištirpusiais mineralais. Augalai per savo šaknis pasisavina vandenį ir mineralus iš dirvožemio. Tada iš šaknų per medienos indus šios medžiagos patenka į antžeminius organus, įskaitant lapo ląsteles.

Daugelio venų sudėtis apima pluoštus. Tai ilgos ląstelės su smailiais galais ir sustorėjusiais lignifikuotais apvalkalais. Didelės lapų gyslos dažnai yra apsuptos mechaninio audinio, kurį sudaro vien storasienės ląstelės – skaidulos.

Taigi išilgai gyslų vyksta cukraus (organinių medžiagų) tirpalo pernešimas iš lapo į kitus augalo organus, o iš šaknies - vanduo ir mineralai prie lapų. Tirpalai juda iš lapo per sieto vamzdelius, o į lapą – per medienos indus.

Apatinė oda yra apatinėje lapo pusėje esantis plėvelinis audinys, dažniausiai turintis stomas.

lapų gyvenimas

Žali lapai yra oro mitybos organai. Žalias lapas atlieka svarbią funkciją augalų gyvenime – čia susidaro organinės medžiagos. Lapo struktūra puikiai tinka šiai funkcijai: jis turi plokščią lapo mentę, o lapo minkštime yra didžiulis kiekis chloroplastų su žaliu chlorofilu.

Medžiagos, reikalingos krakmolui susidaryti chloroplastuose

Tikslas: sužinoti, kokios medžiagos reikalingos krakmolui susidaryti?

Ką mes darom: padėkite du mažus kambarinius augalus tamsioje vietoje. Po dviejų ar trijų dienų uždėsime pirmą augalą ant stiklo gabalo, o paskui dėsime stiklinę su šarminio šarmo tirpalu (jis sugers visą anglies dvideginį iš oro), ir visa tai uždengsime stiklinis dangtelis. Kad oras nepatektų į augalą iš aplinkos, kepurėlės kraštus sutepame vazelinu.

Po kepure dėsime ir antrą augalą, bet tik šalia augalo statysime stiklinę su soda (arba marmuro gabalėliu), suvilgytą druskos rūgšties tirpalu. Dėl sodos (arba marmuro) sąveikos su rūgštimi išsiskiria anglies dioksidas. Daug anglies dvideginio susidaro ore po antrojo augalo kepure.

Abu augalai bus dedami tomis pačiomis sąlygomis (šviesoje).

Kitą dieną iš kiekvieno augalo paimkite po lapelį ir pirmiausia apdorokite karštu alkoholiu, nuplaukite ir veikite jodo tirpalu.

Ką mes stebime: pirmuoju atveju lapų spalva nepasikeitė. Po kepure buvęs augalo lapas, kuriame buvo anglies dvideginio, pasidarė tamsiai mėlynas.

Išvestis: tai įrodo, kad anglies dioksidas yra būtinas, kad augalas susidarytų organinėms medžiagoms (krakmolui). Šios dujos yra atmosferos oro dalis. Oras patenka į lapą per stomatą ir užpildo tarpus tarp ląstelių. Iš tarpląstelinių erdvių anglies dioksidas prasiskverbia į visas ląsteles.

Organinių medžiagų susidarymas lapuose

Tikslas: išsiaiškinti, kuriose žalių lapų ląstelėse susidaro organinės medžiagos (krakmolas, cukrus).

Ką mes darom: kambarinis augalas Apvaduotą pelargoniją padėkite trims dienoms į tamsią spintą (kad iš lapų nutekėtų maistinės medžiagos). Po trijų dienų augalą išimkite iš spintos. Prie vieno iš lapų pritvirtiname juodą popierinį voką su iškirptu užrašu „light“ ir pastatome augalą į šviesą arba po elektros lempute. Po 8-10 valandų nupjaukite lapą. Nuimkime popierių. Lapą nuleidžiame į verdantį vandenį, o po to kelioms minutėms į karštą alkoholį (jame gerai tirpsta chlorofilas). Kai alkoholis pažaliuoja, o lapas pakeičia spalvą, nuplaukite jį vandeniu ir įdėkite į silpną jodo tirpalą.

Ką mes stebime: ant pakitusios spalvos lapo atsiras mėlynos raidės (nuo jodo krakmolas pamėlynuoja). Raidės atsiranda toje lapo dalyje, ant kurios krito šviesa. Tai reiškia, kad apšviestoje lapo dalyje susidarė krakmolas. Būtina atkreipti dėmesį į tai, kad balta juostelė išilgai lapo krašto nėra spalvota. Tai paaiškina faktą, kad apvaduoto pelargonijos lapo baltos juostos ląstelių plastidėse chlorofilo nėra. Todėl krakmolas neaptinkamas.

Išvestis: taigi organinės medžiagos (krakmolas, cukrus) susidaro tik ląstelėse su chloroplastais, o joms susidaryti būtina šviesa.

Specialūs mokslininkų tyrimai parodė, kad šviesoje chloroplastuose susidaro cukrus. Tada dėl virsmo iš cukraus chloroplastuose susidaro krakmolas. Krakmolas yra organinė medžiaga, kuri netirpsta vandenyje.

Yra šviesiosios ir tamsiosios fotosintezės fazės.

Šviesos fotosintezės fazės metu šviesą sugeria pigmentai, susidaro sužadintos (aktyvios) molekulės, turinčios energijos perteklių, vyksta fotocheminės reakcijos, kuriose dalyvauja sužadintos pigmento molekulės. Šviesos reakcijos vyksta ant chloroplasto membranų, kur yra chlorofilas. Chlorofilas yra labai aktyvi medžiaga, kuri sugeria šviesą, pirminį energijos kaupimą ir tolesnį jos pavertimą chemine energija. Fotosintezėje dalyvauja ir geltonieji pigmentai, karotinoidai.

Fotosintezės procesą galima pavaizduoti kaip apibendrintą lygtį:

6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Taigi šviesos reakcijų esmė yra ta, kad šviesos energija paverčiama chemine energija.

Tamsiosios fotosintezės reakcijos vyksta chloroplasto matricoje (stromoje), dalyvaujant fermentams ir šviesių reakcijų produktams, todėl iš anglies dioksido ir vandens susidaro organinių medžiagų sintezė. Tamsios reakcijos nereikalauja tiesioginio šviesos dalyvavimo.

Tamsiųjų reakcijų rezultatas – organinių junginių susidarymas.

Chloroplastuose fotosintezė vyksta dviem etapais. Granose (tilakoiduose) vyksta šviesos sukeltos reakcijos, o stromoje – reakcijos, nesusijusios su šviesos, tamsos ar anglies fiksavimo reakcijomis.

Šviesos reakcijos

1. Šviesa, krintanti ant chlorofilo molekulių, kurios yra granos tilakoidų membranose, veda jas į sužadinimo būseną. Dėl to elektronai ē palieka savo orbitas ir nešėjų pagalba pernešami už tilakoido membranos, kur kaupiasi, sukurdami neigiamo krūvio elektrinį lauką.

2. Išsiskyrusių elektronų vietą chlorofilo molekulėse užima vandens elektronai ē, nes, veikiant šviesai, vandenyje vyksta fotoskilimas (fotolizė):

H2O↔OH‾+H+; OH‾−ē→OH.

OH‾ hidroksilai, tapdami OH radikalais, jungiasi: 4OH→2H 2 O + O 2, sudarydami vandenį ir laisvą deguonį, kuris patenka į atmosferą.

3. H + protonai neprasiskverbia pro tilakoidinę membraną ir kaupiasi viduje, naudojant teigiamai įkrautą elektrinį lauką, dėl ko didėja potencialų skirtumas abiejose membranos pusėse.

4. Pasiekus kritinį potencialų skirtumą (200 mV), H + protonai išsiveržia pro protonų kanalą ATP sintetazės fermente, įtaisytame tilaoidinėje membranoje. Prie išėjimo iš protonų kanalo, aukštas lygis energijos, kuri eina ATP sintezei (ADP + P → ATP). Susidariusios ATP molekulės patenka į stromą, kur dalyvauja anglies fiksavimo reakcijose.

5. H + protonai, patekę į tilakoidinės membranos paviršių, jungiasi su ē elektronais, sudarydami atominį vandenilį H, kuris eina į NADP + nešėjų redukciją: 2ē + 2H + \u003d NADP + → NADP ∙ H 2 (nešiklis) su prijungtu vandeniliu; redukuotas nešiklis).

Taigi, chlorofilo elektronas, aktyvuotas šviesos energijos, naudojamas vandeniliui prijungti prie nešiklio. NADP∙H2 patenka į chloroplasto stromą, kur dalyvauja anglies fiksavimo reakcijose.

Anglies fiksavimo reakcijos (tamsiosios reakcijos)

Jis atliekamas chloroplasto stromoje, kur ATP, NADP ∙ H 2 yra iš tilakoidų gran ir CO 2 iš oro. Be to, ten nuolat randami penkių anglies junginiai - C 5 pentozės, kurios susidaro Kalvino cikle (CO 2 fiksacijos ciklas) Supaprastinus šį ciklą galima pavaizduoti taip:

1. Į C 5 pentozę pridedama CO 2, dėl to atsiranda nestabilus šešiakampis C 6 junginys, kuris skyla į dvi trijų anglies grupes 2C 3 - triozes.

2. Kiekviena triozė 2C 3 paima vieną fosfato grupę iš dviejų ATP, kuri praturtina molekules energija.

3. Kiekviena triozė 2C 3 prideda po vieną vandenilio atomą iš dviejų NADP ∙ H2.

4. Po to kai kurios triozės susijungia ir sudaro angliavandenius 2C 3 → C 6 → C 6 H 12 O 6 (gliukozę).

5. Kitos triozės susijungia į pentozes 5C 3 → 3C 5 ir vėl įtraukiamos į CO 2 fiksavimo ciklą.

Bendra fotosintezės reakcija:

6CO 2 + 6H 2 O chlorofilo šviesos energija → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Be anglies dioksido, krakmolo formavime dalyvauja vanduo. Jos augalas gauna iš dirvožemio. Šaknys sugeria vandenį, kuris kraujagyslių ryšulių kraujagyslėmis kyla į stiebą ir toliau į lapus. Ir jau kamerose žalias lapas, chloroplastuose, esant šviesai, iš anglies dioksido ir vandens susidaro organinės medžiagos.

Kas atsitinka su organinėmis medžiagomis, susidariusiomis chloroplastuose?

Chloroplastuose susidaręs krakmolas, veikiamas specialių medžiagų, virsta tirpiu cukrumi, kuris patenka į visų augalų organų audinius. Kai kurių audinių ląstelėse cukrus gali vėl virsti krakmolu. Atsarginis krakmolas kaupiasi bespalvėse plastidėse.

Iš fotosintezės metu susidarančių cukrų, taip pat mineralinių druskų, kurias šaknys pasisavina iš dirvožemio, augalas sukuria jam reikalingas medžiagas: baltymus, riebalus ir daugelį kitų baltymų, riebalų ir daugelį kitų.

Dalis lapuose susintetintų organinių medžiagų išleidžiama augalo augimui ir mitybai. Kita dalis laikoma rezerve. Vienmečiuose augaluose atsarginės medžiagos nusėda sėklose ir vaisiuose. Dvimečiais pirmaisiais gyvenimo metais jie kaupiasi vegetatyviniuose organuose. At daugiamečių žolelių medžiagos kaupiamos požeminiuose organuose, o medžiuose ir krūmuose – šerdyje, pagrindiniame žievės ir medienos audinyje. Be to, tam tikrais gyvenimo metais organinės medžiagos taip pat pradeda kauptis vaisiuose ir sėklose.

Augalų mitybos tipai (mineralinė, oro)

Gyvose augalo ląstelėse nuolat vyksta medžiagų ir energijos mainai. Kai kurias medžiagas augalas pasisavina ir panaudoja, kitos patenka į aplinką. Iš paprastos medžiagos susidaro kompleksiniai. Sudėtingos organinės medžiagos skaidomos į paprastas. Augalai kaupia energiją, o fotosintezės procese ją išskiria kvėpuodami, panaudodami šią energiją įvairiems gyvybės procesams vykdyti.

Dujų mainai

Lapai dėl stomatozės taip pat atlieka tokią svarbią funkciją kaip dujų mainai tarp augalo ir atmosferos. Pro lapo stomatas atmosferos oras patenka anglies dioksidas ir deguonis. Kvėpavimui naudojamas deguonis, anglies dioksidas būtinas augalui organinėms medžiagoms susidaryti. Per stomatą į orą išsiskiria deguonis, kuris susidarė fotosintezės metu. Taip pat pašalinamas anglies dioksidas, kuris augale atsirado kvėpavimo procese. Fotosintezė vyksta tik šviesoje, o kvėpavimas šviesoje ir tamsoje, t.y. nuolat. Kvėpavimas visose gyvose augalų organų ląstelėse vyksta nuolat. Kaip ir gyvūnai, augalai miršta, kai nustoja kvėpuoti.

Gamtoje vyksta medžiagų apykaita tarp gyvo organizmo ir aplinkos. Kai kurias medžiagas augalas pasisavina iš išorinės aplinkos, kartu išsiskiria ir kitos. Elodėja, būdama vandens augalas, mitybai naudoja vandenyje ištirpintą anglies dioksidą.

Tikslas: išsiaiškinkite, kokios medžiagos metu išskiria elodea išorinė aplinka fotosintezės metu?

Ką mes darom:šakų stiebus nupjauname po vandeniu (virintu vandeniu) prie pagrindo ir uždengiame stikliniu piltuvu. Ant piltuvo vamzdelio uždedamas iki kraštų vandens pripildytas mėgintuvėlis. Atlikite tai dviem būdais. Vieną talpyklą padėkite į tamsią vietą, o kitą padėkite į ryškią saulės šviesą arba dirbtinę šviesą.

Į trečią ir ketvirtą indą įpilkite anglies dioksido (įpilkite nedidelį kiekį kepimo sodos arba galite įkvėpti į vamzdelį) ir taip pat vieną padėkite į tamsą, o kitą - saulės šviesoje.

Ką mes stebime: po kurio laiko ketvirtajame variante (indas stovi ryškioje saulės šviesoje) pradeda ryškėti burbuliukai. Šios dujos išstumia vandenį iš mėgintuvėlio, išstumiamas jo lygis mėgintuvėlyje.

Ką mes darom: kai vandenį visiškai išstumia dujos, atsargiai ištraukite mėgintuvėlį iš piltuvo. Kairės rankos nykščiu sandariai uždarykite skylę, o dešine greitai įkiškite į mėgintuvėlį rūkstantį atplaišą.

Ką mes stebime: skeveldra užsidega ryškia liepsna. Žvelgdami į augalus, kurie buvo patalpinti tamsoje, pamatysime, kad iš elodėjos neišsiskiria dujų burbuliukai, o mėgintuvėlis lieka pripildytas vandens. Tas pats su mėgintuvėliais pirmoje ir antroje versijoje.

Išvestis: taigi iš to seka, kad dujos, kurias išskyrė elodea, yra deguonis. Taigi augalas deguonį išskiria tik tada, kai yra visos sąlygos fotosintezei – vanduo, anglies dvideginis, šviesa.

Vandens išgarinimas iš lapų (transpiracija)

Vandens išgarinimo lapais procesą augaluose reguliuoja stomatozės atidarymas ir uždarymas. Uždarydamas stomatą, augalas apsisaugo nuo vandens praradimo. Stomos atsidarymą ir uždarymą įtakoja išorinės ir vidinės aplinkos veiksniai, pirmiausia temperatūra ir saulės šviesos intensyvumas.

Augalų lapuose yra daug vandens. Jis patenka per laidžiąją sistemą iš šaknų. Lapo viduje vanduo juda išilgai ląstelių sienelių ir tarpląstelinėmis erdvėmis iki stomatozės, pro kurią išeina garų pavidalu (išgaruoja). Šį procesą lengva patikrinti, jei atliksite paprastą pritaikymą, kaip parodyta paveikslėlyje.

Vandens išgaravimas iš augalo vadinamas transpiracija. Vanduo išgaruoja nuo augalo lapo paviršiaus, ypač intensyviai iš lapo paviršiaus. Yra kutikulinė transpiracija (garinimas per visą augalo paviršių) ir stomatalinė (garavimas per stomatas). Biologinė transpiracijos reikšmė ta, kad tai vandens ir įvairių medžiagų judėjimo aplink augalą priemonė (siurbimo veiksmas), skatina anglies dvideginio patekimą į lapą, augalų anglies maitinimą, apsaugo lapus nuo perkaitimo.

Vandens išgaravimo iš lapų greitis priklauso nuo:

• augalų biologinės savybės;
• augimo sąlygos (augalai sausringuose plotuose išgarina mažai vandens, drėgni – daug daugiau; šešėliniai augalai vandens išgarina mažiau nei šviesūs augalai; karštyje augalai išgarina daug vandens, daug mažiau – debesuotu oru);
• apšvietimas (išsklaidyta šviesa sumažina transpiraciją 30-40%);
• vandens kiekis lapų ląstelėse;
• ląstelių sulčių osmosinis slėgis;
• dirvožemio, oro ir augalų kūno temperatūra;
• oro drėgmė ir vėjo greitis.

Didžiausias vandens kiekis iš kai kurių rūšių medžių išgaruoja per lapų randus (nukritusių lapų paliktą randą ant stiebo), kurie yra pažeidžiamiausios medžio vietos.

Kvėpavimo ir fotosintezės procesų ryšys

Visas kvėpavimo procesas vyksta augalo organizmo ląstelėse. Jį sudaro du etapai, kurių metu organinės medžiagos suskaidomos į anglies dioksidą ir vandenį. Pirmajame etape, dalyvaujant specialiems baltymams (fermentams), gliukozės molekulės skyla į paprastesnius organinius junginius ir išsiskiria šiek tiek energijos. Šis kvėpavimo proceso etapas vyksta ląstelių citoplazmoje.

Antrajame etape paprastos organinės medžiagos, susidariusios pirmajame etape, veikiamos deguonies, skyla į anglies dioksidą ir vandenį. Tai atpalaiduoja daug energijos. Antrasis kvėpavimo proceso etapas vyksta tik dalyvaujant deguoniui ir specialiose ląstelės ląstelėse.

Ląstelių ir audinių transformacijų procese įsisavintos medžiagos tampa medžiagomis, iš kurių augalas kuria savo kūną. Visas medžiagų transformacijas, kurios vyksta organizme, visada lydi energijos suvartojimas. Žalias augalas, kaip autotrofinis organizmas, sugeria saulės šviesos energiją ir kaupia ją organiniuose junginiuose. Kvėpavimo procese, skylant organinėms medžiagoms, ši energija išsiskiria ir augalo panaudojama gyvybiniams procesams, vykstantiems ląstelėse.

Abu procesai – fotosintezė ir kvėpavimas – vyksta per daugybę nuoseklių cheminių reakcijų, kurių metu viena medžiaga virsta kita.

Taigi fotosintezės procese iš anglies dioksido ir vandens, kurį augalas gauna iš aplinkos, susidaro cukrūs, kurie vėliau virsta krakmolu, skaidulomis arba baltymais, riebalais ir vitaminais – medžiagomis, kurių augalui reikia mitybai ir energijos kaupimui. Kvėpavimo procese, atvirkščiai, fotosintezės procese susidarančios organinės medžiagos suskaidomos į neorganiniai junginiai- anglies dioksidas ir vanduo. Tokiu atveju augalas gauna išleistą energiją. Šios medžiagų transformacijos organizme vadinamos metabolizmu. Metabolizmas yra vienas svarbiausių gyvybės požymių: sustojus medžiagų apykaitai, nutrūksta ir augalo gyvybė.

Aplinkos veiksnių įtaka lapų struktūrai

Augalų lapai drėgnose vietose dažniausiai būna dideli, su daugybe stomatų. Iš šių lapų paviršiaus išgaruoja daug drėgmės.

Sausumos augalų lapai yra maži ir turi prisitaikymą, kad sumažintų garavimą. Tai tankus brendimas, vaško danga, santykinai nedidelis stomatų skaičius ir kt. Kai kurie augalai turi minkštus ir sultingus lapus. Jie kaupia vandenį.

Lapai atspalviui atsparūs augalai turi tik du ar tris sluoksnius apvalių, laisvai gretimų langelių. Juose išsidėstę dideli chloroplastai, kad vienas kito neužgožtų. Atspalvių lapai paprastai būna plonesni ir tamsiai žalios spalvos, nes juose yra daugiau chlorofilo.

Atvirų vietų augaluose lapo minkštimas turi keletą stulpinių ląstelių sluoksnių, glaudžiai greta vienas kito. Juose mažiau chlorofilo, todėl šviesūs lapai būna šviesesnės spalvos. Tuos ir kitus lapus kartais galima rasti to paties medžio lajoje.

Apsauga nuo dehidratacijos

Kiekvienos lapo odos ląstelės išorinė sienelė yra ne tik sustorėjusi, bet ir apsaugota odelės, kuri gerai nepraleidžia vandens. Apsaugines odos savybes labai sustiprina saulės spindulius atspindinčių plaukelių susidarymas. Dėl to sumažėja lakšto šildymas. Visa tai riboja vandens išgaravimo galimybę nuo lakšto paviršiaus. Trūkstant vandens, stomato tarpas užsidaro, o garai neišeina į lauką, kaupiasi tarpląstelinėse erdvėse, dėl ko nutrūksta garavimas nuo lapo paviršiaus. Karštų ir sausų buveinių augalai turi mažą plokštelę. Kuo mažesnis lapo paviršius, tuo mažesnė vandens praradimo rizika.

Lapų modifikacijos

Prisitaikymo prie aplinkos sąlygų procese kai kurių augalų lapai pakito, nes pradėjo atlikti tipiniams lapams nebūdingą vaidmenį. Raugerškyje dalis lapų pavirto į spyglius.

Lapų senėjimas ir lapų kritimas

Prieš lapų kritimą lapai sensta. Tai reiškia, kad visose ląstelėse intensyvumas mažėja gyvenimo procesai fotosintezė, kvėpavimas. Ląstelėse sumažėja augalui jau svarbių medžiagų kiekis ir sumažėja naujų, įskaitant vandenį, suvartojimas. Medžiagų skilimas vyrauja prieš jų susidarymą. Ląstelės kaupiasi nereikalingai ir tolygiai kenksmingi produktai Jie vadinami galutiniais metabolizmo produktais. Šios medžiagos pašalinamos iš augalo numetus lapus. Vertingiausi junginiai laidžiais audiniais nuteka iš lapų į kitus augalo organus, kur nusėda kaupiamųjų audinių ląstelėse arba organizmas iš karto panaudojami mitybai.

Daugumos medžių ir krūmų senėjimo metu lapai keičia spalvą ir tampa geltoni arba raudoni. Taip yra dėl to, kad chlorofilas sunaikinamas. Be to, plastiduose (chloroplastuose) yra geltonos ir geltonos spalvos medžiagų oranžinė spalva. Vasarą jie buvo tarsi užmaskuoti chlorofilo, o plastidai buvo žalios spalvos. Be to, vakuolėse kaupiasi kiti geltonos arba raudonai tamsiai raudonos spalvos dažikliai. Kartu su plastidiniais pigmentais jie lemia spalvą rudens lapai. Kai kurių augalų lapai išlieka žali, kol miršta.

Dar prieš nukritus lapui nuo ūglio, jo apačioje ant ribos su stiebu susidaro kamštienos sluoksnis. Išorėje susidaro atskiriamasis sluoksnis. Laikui bėgant šio sluoksnio ląstelės atsiskiria viena nuo kitos, nes jas jungusi tarpląstelinė medžiaga, o kartais ir ląstelių membranos, tampa gleivinga ir suyra. Lapas atskiriamas nuo stiebo. Tačiau kurį laiką jis vis tiek išlieka ant ūglio dėl laidžių ryšulių tarp lapo ir stiebo. Tačiau ateina momentas, kai šis ryšys pažeidžiamas. Randas vietoje atskilusios paklodės uždengiamos apsaugine šluoste, kamščiu.

Kai tik pasiekia lapai ribiniai dydžiai, prasideda senėjimo procesai, galiausiai lemiantys lapo mirtį – jo pageltimą ar paraudimą, susijusį su chlorofilo sunaikinimu, karotinoidų ir antocianinų kaupimu. Lapui senstant mažėja ir fotosintezės bei kvėpavimo intensyvumas, skaidosi chloroplastai, kaupiasi kai kurios druskos (kalcio oksalato kristalai), iš lapo išteka plastikinės medžiagos (angliavandeniai, aminorūgštys).

Dviskilčių sumedėjusių augalų lapams prie pagrindo senstant, susidaro vadinamasis atskiriamasis sluoksnis, kurį sudaro lengvai besisluoksniuojanti parenchima. Šiame sluoksnyje lapas yra atskirtas nuo stiebo, o ateities paviršiuje lapų randas iš anksto suformuojamas apsauginis kamštinio audinio sluoksnis.

Ant lapo rando taškelių pavidalu matomi lapo pėdsakų skersiniai pjūviai. Lapo rando skulptūra kitokia ir yra skiriamasis ženklas dėl lepidofitų taksonomijos.

Vienaskilčių ir žolinių dviskilčių atveju skiriamasis sluoksnis, kaip taisyklė, nesusidaro, lapas nunyksta ir pamažu griūva, likdamas ant stiebo.

Lapuočių augaluose lapų kritimas žiemai turi adaptacinę reikšmę: mesdami lapus augalai smarkiai sumažina garuojantį paviršių, apsisaugo nuo galimų lūžių sniego svoryje. Visžalių augalų masyvus lapų kritimas paprastai vyksta iki naujų ūglių augimo iš pumpurų pradžios, todėl įvyksta ne rudenį, o pavasarį.

Rudens lapų kritimas miške turi didelę biologinę reikšmę. Nukritę lapai yra geras ekologiškas ir mineralinių trąšų. Kasmet jų lapuočių miškuose nukritę lapai yra mineralizacijos medžiaga, kurią gamina dirvožemio bakterijos ir grybai. Be to, nukritę lapai stratifikuoja sėklas, kurios nukrito prieš lapų kritimą, apsaugo šaknis nuo užšalimo, neleidžia vystytis samanų dangai ir kt. kai kurių rūšių medžiai numeta ne tik lapiją, bet ir vienmečius ūglius.

Lapo mentės struktūra. Parodytos palisadinės (viršutinės, tankiai susikaupusios ląstelės) ir kempinės (apačioje, laisvai išsidėsčiusios ląstelės) mezofilo dalys, esančios tarp viršutinio ir apatinio epidermio sluoksnių.

Paprastai paklodė susideda iš šių audinių:

• Epidermis– ląstelių sluoksnis, apsaugantis nuo žalingas poveikis aplinka ir pernelyg didelis vandens garavimas. Dažnai virš epidermio lapas yra padengtas apsauginis sluoksnis vaškinės kilmės (odelė).
• Mezofilas, arba parenchima- vidinis chlorofilą turintis audinys, kuris atlieka pagrindinę funkciją – fotosintezę.
• venų tinklas, sudarytas iš laidžių ryšulių, susidedančių iš indų ir sieto vamzdelių, skirtų vandeniui, ištirpusioms druskoms, cukrui ir mechaniniams elementams perkelti.
• stomata- specialūs ląstelių kompleksai, esantys daugiausia apatiniame lapų paviršiuje; Per juos vyksta vandens garavimas ir dujų mainai.

Epidermis

Augalai vidutinio klimato ir šiaurinės platumos, taip pat sezoniškai sauso klimato zonose gali būti lapuočių, tai yra, jų lapai nukrenta arba miršta atėjus nepalankiam sezonui. Šis mechanizmas vadinamas numetimas arba nusėdimas. Vietoje nukritusio lapo ant šakos susidaro randas - lapų pėdsakas. IN rudens laikotarpis lapai gali pagelsti, oranžiniai arba raudoni, nes mažėjant saulės šviesai augalas sumažina žaliojo chlorofilo gamybą, o lapas įgauna pagalbinių pigmentų, tokių kaip karotinoidai ir antocianinai, spalvą.

Venos

Lapų venos yra kraujagyslinis audinys ir išsidėstę kempingame mezofilo sluoksnyje. Pagal gyslos išsišakojimą, kaip taisyklė, jie pakartoja augalo šakojimosi struktūrą. Gyslos susideda iš ksilemo - audinio, kuris praleidžia vandenį ir jame ištirpusius mineralus, ir floemo - audinio, kuris praleidžia organines medžiagas, kurias sintetina lapai. Ksilemas paprastai guli ant floemo viršaus. Kartu jie sudaro pagrindinį audinį, vadinamą lapo šerdis.

lapų morfologija

Kanados eglės spygliai ( Picea glauca)

Pagrindinės lapų rūšys

• Į lapus panašus procesas tam tikrose augalų rūšyse, pavyzdžiui, paparčiuose.
• Lapai spygliuočių medžių turintys adatos arba stiloidinę formą (spygliai).
• Gaubtasėklių (žydinčių) augalų lapai: standartinė forma apima stiebelius, lapkočius ir lapų ašmenis.
• Likopodai ( Lycopodiophyta) turi mikrofilinius lapus.
• Apvyniokite lapus (šis tipas yra daugelyje žolelių)

Vieta ant stiebo

Stiebui augant lapai ant jo išsidėsto tam tikra tvarka, o tai lemia optimalų šviesos patekimą. Lapai ant stiebo atsiranda spirale, tiek pagal laikrodžio rodyklę, tiek prieš laikrodžio rodyklę, tam tikru nukrypimo kampu. Tiksli Fibonačio seka matoma divergencijos kampu: 1/2, 2/3, 3/5, 5/8, 8/13, 13/21, 21/34, 34/55, 55/89. Tokia seka ribojama iki visiško apsisukimo 360°, 360° x 34/89 = 137,52 arba 137° 30" – kampas, matematikoje žinomas kaip auksinis kampas. Sekoje skaičius nurodo apsisukimų skaičių iki lapas grįžta į pradinę padėtį.Toliau pateiktame pavyzdyje parodyta, kokiais kampais lapai dedami ant stiebo:

• Kiti lapai yra 180° kampu (arba 1/2)
• 120° (arba 1/3): trys lapai per apsisukimą
• 144° (arba 2/5): penki lapai dviem posūkiais
• 135° (arba 3/8): aštuoni lapai trimis posūkiais

Paprastai lapų išdėstymas apibūdinamas naudojant šiuos terminus:

• Kitas(nuosekliai) - lapai yra išdėstyti po vieną (eilėje) kiekvienam mazgui.
• Priešingas- lapai yra išdėstyti po du kiekviename mazge ir paprastai suporuoti, tai yra, kiekvienas paskesnis mazgas ant stiebo pasuktas ankstesnio atžvilgiu 90 ° kampu; arba dvi eilutes, jei nedislokuotos, bet yra keli mazgai.
• Susuktas Lapai yra išdėstyti po tris ar daugiau kiekviename stiebo mazge. Skirtingai nuo priešingų lapų, susuktuose lapuose kiekvienas paskesnis sraigtas gali būti arba ne 90 ° kampu nuo ankstesnio, besisukantis puse kampo tarp lapų. Tačiau atkreipkite dėmesį, kad priešingi lapai gali pasirodyti susisukę stiebo gale.
• lizdas- lapai, esantys rozetėje (lapų krūva, išdėstyta ratu iš vieno bendro centro).

Lapo šonai

Bet kuris lapas augalų morfologijoje turi dvi puses: abaksialinę ir adaksialinę.

Abaksialinė pusė(nuo lat. ab- "nuo" ir lat. ašį- "ašis") - augalo ūglio (lapo ar sporofilo) šoninio organo pusė, nukreipta klojant nuo ūglio augimo kūgio (viršaus). Kiti vardai - nugaros pusė, nugaros pusė.

Priešinga pusė vadinama adaksialinis(nuo lat. Reklama- "k" ir lat. ašį- „ašis“). Kiti vardai - ventralinė pusė, ventralinė pusė.

Daugeliu atvejų abaksialinė pusė yra lapo ar sporofilo paviršius, nukreiptas į ūglio pagrindą, tačiau kartais ta pusė, kuri prasideda abaksialiai, vystymosi metu pasisuka 90° arba 180° ir yra lygiagreti išilginei ūglio ašiai. ūglis arba pasisuka į savo viršūnę. Tai būdinga, pavyzdžiui, kai kurių eglių rūšių spygliams.

Sąvokos „abaksialinis“ ir „adaksialinis“ yra patogios tuo, kad leidžia apibūdinti augalų struktūras, naudojant patį augalą kaip atskaitos sistemą ir nenaudojant dviprasmiškų pavadinimų, tokių kaip „viršutinė“ arba „apatinė“ pusė. Taigi, ūglių, nukreiptų vertikaliai į viršų, šoninių organų abaksialinė pusė paprastai bus žemesnė, o adaksialinė – viršutinė, tačiau jei ūglio orientacija nukrypsta nuo vertikalės, tada terminai „viršutinė“ “ ir „apatinė“ pusė gali klaidinti.

Lapų ašmenų atskyrimas

Pagal lapų mentelių padalijimą galima apibūdinti dvi pagrindines lapų formas.

• paprastas lapas susideda iš vieno lapo mentės ir vieno lapkočio. Nors jis gali būti sudarytas iš kelių skiltelių, tarpai tarp šių skiltelių nesiekia pagrindinės lapo gyslos. Paprastas lapas visada nukrenta iki galo.
• sudėtingas lapas susideda iš kelių lankstinukai esantis ant bendro lapkočio (kuris vadinamas rachis). Lapeliai, be lapų ašmenų, gali turėti ir savo lapkotį (kuris vadinamas lapkočiai, arba antrinis lapkojis). Sudėtingame lape kiekviena plokštė nukrenta atskirai. Kadangi kiekvienas sudėtinio lapo lapelis gali būti laikomas atskiru lapeliu, identifikuojant augalą labai svarbu nustatyti lapkočio vietą. Sudėtiniai lapai būdingi kai kuriems aukštesniems augalams, pavyzdžiui, ankštiniams augalams.
  • At palmatas(arba palmatas) lapai, visos lapų mentės nukrypsta nuo šaknies galo spinduliu kaip rankos pirštai. Trūksta pagrindinio lapkočio. Tokių lapų pavyzdys yra kanapės ( kanapių) ir arklio kaštonas ( Aesculus).
  • At cirrus lapų mentės yra išilgai pagrindinio lapkočio. Savo ruožtu gali būti plunksniški lapai plunksninis, su viršūnine lapo ašmene (pavyzdys – uosis, Fraxinus); Ir suporuotas, be viršūninės plokštelės (pavyzdys – raudonmedis, Svetenija).
  • At dvinagis lapai padalijami du kartus: plokštelės yra išilgai antrinių lapkočių, kurios savo ruožtu yra pritvirtintos prie pagrindinio lapkočio (pavyzdys yra albition, Albizija).
  • At trilapis lapai yra tik trys lėkštės (pavyzdys - dobilai, Trifolium; bebras, Laburnum)
  • perforuotas lapai primena plunksninius, tačiau jų plokštelės nėra visiškai atskirtos (pavyzdžiui, kai kurie kalnų pelenai, Sorbusas).

Lapkočių savybės

petiolate lapai turi lapkotį – kotelį, prie kurio prisitvirtina. At skydliaukės lapų lapkočiai pritvirtinami viduje nuo plokštelės krašto. sėdimas Ir apvija lapai neturi lapkočio. Sėdintys lapai tvirtinami tiesiai prie stiebo; vyniojant lapus, lapo ašmenys visiškai arba iš dalies apgaubia stiebą, todėl atrodo, kad ūglis išauga tiesiai iš lapo (pavyzdys - Claytonia pradurta, Claytonia perfoliata). Kai kuriose akacijos rūšyse, pavyzdžiui, rūšyse Akacijos koa, lapkočiai yra padidėję ir išsiplėtę bei atlieka lapo mentės funkciją – tokie lapkočiai vadinami filodai. Filodų gale normalus lapas gali ir nebūti.

Stipulų savybės

Stipulė, esantis ant daugelio dviskilčių lapų, yra priedas iš abiejų lapkočio pagrindo pusių ir panašus į mažą lapelį. Lapui augant stiebeliai gali nukristi ir palikti randą; arba jie gali nenukristi, likti kartu su lapeliu (pavyzdžiui, tai atsitinka rausvuose ir ankštiniuose).

Sąlygos gali būti:

• Laisvas
• susiliejęs – susiliejęs su lapkočio pagrindu
• varpelio formos – varpelio pavidalo (pavyzdys – rabarbarai, Rheum)
• apjuosiant lapkočio pagrindą
• tarplapis, tarp dviejų priešingų lapų lapkočių
• tarplapis, tarp lapkočio ir priešingo stiebo

Vėdinimas

Yra du venacijos poklasiai: kraštinė (pagrindinės gyslos siekia lapų galus) ir lankinė (pagrindinės gyslos eina beveik iki lapų pakraščių galų, bet pasisuka dar nepasiekdamos).

Ventiliacijos tipai:

• Tinklinės – vietinės venos kaip plunksna nukrypsta nuo pagrindinių gyslų ir išsišakoja į kitas smulkias venas, taip sukurdamos sudėtinga sistema. Šio tipo vėdinimas būdingas dviskilčiams augalams. Savo ruožtu tinklinė ventiliacija skirstoma į:
  • Cirro-nervinė vena - lapas dažniausiai turi vieną pagrindinę gyslą ir daug mažesnių, atsišakojančių nuo pagrindinės ir einančių lygiagrečiai viena kitai. Pavyzdys yra obelis ( Malus).
  • Radialinis - lape yra trys pagrindinės gyslos, išeinančios iš jo pagrindo. Pavyzdys yra raudonšaknis arba ceanotus ( Ceanothus).
  • Palmatas - kelios pagrindinės gyslos išsiskiria radialiai netoli lapkočio pagrindo. Pavyzdys - klevas ( Acer).
• Lygiagrečiai – gyslos eina lygiagrečiai išilgai viso lapo, nuo jo pagrindo iki galo. Būdingi vienaskilčiams augalams, tokiems kaip javai ( Poaceae).
• Dichotominės – dominuojančių venų nėra, venos skirstomos į dvi. Rasta ginkmedžio Ginkmedis) ir kai kurie paparčiai.

Lapo terminija

Lapo aprašymo terminija

Įvairių formų lapai. Pagal laikrodžio rodyklę iš dešinės: triguba skiltelė, ovali su smulkiai dantyta pakraščiu, skydliaukė su delno vena, smailia plunksna (centre), išpjaustyta, skiltinė, ovali su visu kraštu

Lapo forma

• Adata: plona ir aštri
• Smailus: pleišto formos su ilga viršūne
• Bipinnate: Kiekvienas lapas yra plunksnas
• Širdies formos: širdies formos lapas yra pritvirtintas prie stiebo įdubos srityje
• Cuneate: lapas yra trikampis, lapas yra pritvirtintas prie stiebo viršūnėje
• Deltinis: lapas yra trikampis, pritvirtintas prie stiebo trikampio pagrindu
• Palmatas: lapas yra padalintas į piršto formos skiltis
• Ovalus: lapas ovalus, trumpu galu
• pjautuvo formos: pjautuvo formos
• Vėduoklės formos: pusapvalės arba vėduoklės formos
• Strėlės antgalis: lapas yra strėlės antgalio formos, su platėjančiais ašmenimis prie pagrindo
• Lancetiškas: lapas ilgas, platus per vidurį
• Linijinis: lapas ilgas ir labai siauras
• Ašmenys: su keliais ašmenimis
• Atvirkštinė širdies formos: lapelis širdelės formos, prisitvirtinęs prie stiebo išsikišusiame gale
• Atvirkštinis lancetiškas: viršutinė dalis platesnis už dugną
• Kiaušinis: plyšimo pavidalu lapas yra pritvirtintas prie stiebo išsikišusiame gale
• Suapvalinta: apvali forma
• Ovalus: lapas ovalus, kiaušiniškas, smailiu galu ties pagrindu
• Vėlyvoji forma: suskirstyta į daugybę skilčių
• Skydliaukė: lapas suapvalintas, stiebas pritvirtintas iš apačios
• Pinnate: dvi lapų eilės
  • Neporuotas: plunksniškas lapas su viršūniniu lapu
  • Parapinnate: plunksniškas lapas be viršūninio lapo
• Pinnatisektas: lapas išpjaustytas, bet ne iki vidurio
• Reniformas: inksto formos lapas
• Rombas: rombo formos lapas
• Mentele: lapas kastuvo pavidalu
• Ieties formos: aštrus, su spygliais
• Stiloidas: yla formos
• Trilapis: lapas padalintas į tris lapelius
• Trijų plunksnų: kiekvienas lapas savo ruožtu yra padalintas į tris
• Vienamedžiai: su vienu lapu

lapo kraštas

Lapo kraštas dažnai būdingas augalų genčiai ir padeda nustatyti rūšį:

• Visa kraštinė – lygiu kraštu, be dantų
• Blakstienos – kutais aplink kraštus
• Dantyta – su gvazdikėliais, kaip kaštonas. Gvazdikėlio žingsnis gali būti didelis ir mažas.
  • Apvalūs dantukai – banguotais dantukais, kaip bukas.
  • smulkiai dantytas – smulkiai dantytas
• Ašmenimis – grubus, su išpjovomis, kurios nesiekia vidurio, kaip ir daugelis

Lapas yra vegetatyvinis augalų organas, yra ūglio dalis. Lapo funkcijos yra fotosintezė, vandens garinimas (transpiracija) ir dujų mainai. Be šių pagrindinių funkcijų, dėl idioadaptacijų prie skirtingos sąlygos egzistavimo palieka, keičiasi, gali tarnauti šiems tikslams.

• Maistinių medžiagų (svogūnų, kopūstų), vandens (alavijo) kaupimas;
• apsauga nuo gyvūnų (kaktusų ir raugerškių spyglių) suėsimo;
• vegetatyvinis dauginimas (begonija, violetinė);
• vabzdžių gaudymas ir virškinimas (rasa, veneros musėkautas);
• silpno stiebo judėjimas ir stiprinimas (žirnių ūseliai, vikiai);
• medžiagų apykaitos produktų pašalinimas lapų kritimo metu (medžiuose ir krūmuose).

Bendrosios augalo lapų savybės

Daugumos augalų lapai žali, dažniausiai plokšti, dažniausiai abipus simetriški. Dydžiai nuo kelių milimetrų (antžolės) iki 10-15m (palmėse).

Lapelis susidaro iš stiebo augimo kūgio lavinamojo audinio ląstelių. Lapų rudimentas skirstomas į:

• lapų ašmenys;
• lapkočiai, kuriais lapas tvirtinamas prie stiebo;
• sąlygos.

Kai kurie augalai lapkočių neturi, tokie lapai, skirtingai nei lapkočiai, vadinami sėdimas. Stipulės taip pat aptinkamos ne visuose augaluose. Jie yra suporuoti įvairaus dydžio priedai prie lapo lapkočio pagrindo. Jų forma įvairi (plėvelės, žvyneliai, smulkūs lapeliai, spygliukai), funkcija apsauginė.

paprasti ir sudėtiniai lapai išsiskiriančių lapų plokštelių skaičiumi. Paprastas lapas turi vieną plokštelę ir visiškai išnyksta. Kompleksas turi keletą plokštelių ant lapkočio. Jie yra pritvirtinti prie pagrindinio lapkočio savo mažais lapkočiais ir vadinami lapeliais. Kai žūsta sudėtinis lapelis, pirmiausia nukrenta lapeliai, o vėliau – pagrindinis lapkojis.

Lapų geležtės yra įvairios formos: linijinės (javai), ovalios (akacijos), lancetiškos (gluosnio), kiaušiniškos (kriaušės), strėlės formos (strėlės antgalis) ir kt.

Lapų ašmenis įvairiomis kryptimis perveria venos, kurios yra kraujagysliniai pluoštiniai ryšuliai ir suteikia lakštui tvirtumo. Dviskilčių augalų lapai dažniausiai turi tinklinę arba plunksninę, o vienaląsčių augalų lapai lygiagrečią arba lenktą.

Lapo mentės kraštai gali būti vientisi, toks lakštas vadinamas visu kraštu (alyvinis) arba dantytas. Priklausomai nuo įpjovos formos, išilgai lapo ašmenų krašto yra dantyti, dantyti, krenuoti ir kt. Dantytuose lapuose dantys turi daugiau ar mažiau lygios pusės(bukas, lazdynas), dantytuose - viena danties pusė ilgesnė už kitą (kriaušė), krenatiniai - turi aštrius įdubimus ir bukus iškilimus (šalavijas, budra). Visi šie lapai vadinami sveiki, nes jų įdubos yra negilios, nesiekia plokštės pločio.

Esant gilesnėms įduboms, lapai skilti, kai įdubos gylis lygus pusei lėkštės pločio (ąžuolas), atskiri – daugiau nei pusei (aguonų). Išpjaustytuose lapuose įdubos siekia vidurį arba lapo pagrindą (varnalėša).

IN optimalias sąlygas augimą, apatiniai ir viršutiniai ūglių lapai nėra vienodi. Yra apatiniai, viduriniai ir viršutiniai lapai. Tokia diferenciacija nustatoma net inkstuose.

Apatiniai, arba pirmieji, ūglio lapai yra inkstų žvynai, svogūnėlių išoriniai sausi žvynai, skilčialapių lapai. Apatiniai lapai dažniausiai nukrenta ūglio vystymosi metu. Žolinėms šaknims priklauso ir bazinių rozečių lapai. Viduriniai, arba stiebiniai, lapai būdingi visų rūšių augalams. Viršutiniai lapai dažniausiai būna mažesnio dydžio, išsidėstę prie žiedų ar žiedynų, nudažyti įvairiomis spalvomis arba bespalviai (dengia žiedų lapus, žiedynus, šepetėlius).

Lakštų išdėstymo tipai

Yra trys pagrindiniai lapų išdėstymo tipai:

• Reguliarus arba spiralinis;
• priešingas;
• susisukęs.

Kitu išdėstymu pavieniai lapai pritvirtinami prie stiebo mazgų spirale (obuolys, fikusas). Priešingai - du lapai mazge yra vienas prieš kitą (alyvinė, klevas). Susuktas lapų išdėstymas - trys ar daugiau lapų mazge uždengia stiebą žiedu (elodėja, oleandras).

Bet koks lapų išdėstymas leidžia augalams užfiksuoti didžiausią šviesos kiekį, nes lapai sudaro lapų mozaiką ir neužstoja vienas kito.

Lapo ląstelinė struktūra

Lapas, kaip ir visi kiti augalo organai, turi ląstelinę struktūrą. Viršutinis ir apatinis lapų mentės paviršiai yra padengti oda. Gyvose bespalvėse odos ląstelėse yra citoplazma ir branduolys, išsidėsčiusios viename ištisiniame sluoksnyje. Jų išoriniai apvalkalai yra sustorėję.

Stomatai yra augalų kvėpavimo organai.

Odoje yra stomos - tarpai, suformuoti iš dviejų užpakalinių, arba stomatalinių, ląstelių. Apsaugos ląstelės yra pusmėnulio formos ir turi citoplazmą, branduolį, chloroplastus ir centrinę vakuolę. Šių ląstelių membranos sustorėjusios netolygiai: vidinė, nukreipta į tarpą, yra storesnė nei priešinga.

Keičiant apsauginių ląstelių turgorą, pasikeičia jų forma, dėl ko stomos anga yra atvira, susiaurėjusi arba visiškai uždaryta, priklausomai nuo aplinkos sąlygų. Taigi, dieną stomos yra atviros, o naktį ir karštu, sausu oru uždarytos. Stomato funkcija yra reguliuoti vandens išgaravimą augale ir dujų mainus su aplinka.

Stomatai dažniausiai būna apatiniame lapo paviršiuje, tačiau yra ir viršutiniame, kartais jie pasiskirstę daugmaž tolygiai iš abiejų pusių (kukurūzai); vandens plūduriuojančiuose augaluose stomos yra tik viršutinėje lapo pusėje. Stomatomų skaičius lapų ploto vienete priklauso nuo augalo rūšies ir augimo sąlygų. Vidutiniškai 1 mm 2 paviršiaus jų yra 100-300, bet gali būti ir daug daugiau.

Lapų minkštimas (mezofilinis)

Tarp viršutinės ir apatinės lapo ašmenų odos yra lapo minkštimas (mezofilas). Po viršutiniu sluoksniu yra vienas ar keli didelių stačiakampių ląstelių sluoksniai, kuriuose yra daug chloroplastų. Tai yra stulpelinė arba palisadinė parenchima - pagrindinis asimiliacijos audinys, kuriame vyksta fotosintezės procesai.

Po palisade parenchima yra keli ląstelių sluoksniai netaisyklingos formos su didelėmis tarpląstelinėmis erdvėmis. Šie ląstelių sluoksniai sudaro kempinę arba laisvą parenchimą. Kempininėse parenchimos ląstelėse yra mažiau chloroplastų. Jie atlieka transpiracijos, dujų mainų ir maistinių medžiagų saugojimo funkcijas.

Lapo minkštimas persmelktas tankiu gyslų tinklu, kraujagysliniais-pluoštiniais ryšuliais, aprūpinančius lapą vandeniu ir jame ištirpusiomis medžiagomis, taip pat asimiliantų pašalinimu iš lapo. Be to, venos atlieka mechaninį vaidmenį. Gysloms tolstant nuo lapo pagrindo ir artėjant prie jų viršūnės, jos plonėja dėl šakojimosi ir laipsniško mechaninių elementų, vėliau sietų vamzdelių ir galiausiai tracheidų nykimo. Mažiausios šakos pačiame lapo krašte dažniausiai susideda tik iš tracheidų.

Augalo lapo sandaros diagrama

Lapų ašmenų mikroskopinė struktūra labai skiriasi net toje pačioje sisteminėje augalų grupėje, priklausomai nuo skirtingų augimo sąlygų, pirmiausia nuo apšvietimo sąlygų ir vandens tiekimo. Pavėsingose ​​vietose augalams dažnai trūksta palisade perenchimos. Ląstelės asimiliacinis audinys turi didesnius palisadus, juose chlorofilo koncentracija didesnė nei fotofiliniuose augaluose.

Fotosintezė

Pulpos ląstelių chloroplastuose (ypač stulpelinėje parenchimoje) fotosintezės procesas vyksta šviesoje. Jo esmė slypi tame, kad žalieji augalai sugeria saulės energiją ir iš anglies dvideginio bei vandens sukuria sudėtingas organines medžiagas. Taip į atmosferą išleidžiamas laisvas deguonis.

Žaliųjų augalų sukurtos organinės medžiagos yra maistas ne tik patiems augalams, bet ir gyvūnams bei žmonėms. Taigi gyvybė žemėje priklauso nuo žalių augalų.

Visas atmosferoje esantis deguonis yra fotosintezės kilmės, jis kaupiasi dėl žaliųjų augalų gyvybinės veiklos, o jo kiekybinis kiekis dėl fotosintezės išlieka pastovus (apie 21%).

Naudodami anglies dioksidą iš atmosferos fotosintezės procesui, žalieji augalai taip išvalo orą.

Vandens išgarinimas iš lapų (transpiracija)

Be fotosintezės ir dujų mainų, lapuose vyksta transpiracijos procesas – vandens išgarinimas lapais. Stomatai atlieka pagrindinį vaidmenį garuojant, o visas lapo paviršius taip pat iš dalies dalyvauja šiame procese. Šiuo atžvilgiu išskiriama stomatinė transpiracija ir kutikulinė transpiracija – per odelės paviršių, dengiantį lapų epidermį. Odelių transpiracija yra daug mažesnė nei stomatalinėje: senuose lapuose 5-10% visos transpiracijos, bet jaunuose lapuose su plona odele ji gali siekti 40-70%.

Kadangi transpiracija daugiausia vyksta per stomatą, kur fotosintezės procesui taip pat patenka anglies dioksidas, yra ryšys tarp vandens išgaravimo ir sausųjų medžiagų kaupimosi augale. Vadinamas vandens kiekis, kurį augalas išgarina, kad susidarytų 1 g sausosios medžiagos transpiracijos koeficientas. Jo vertė svyruoja nuo 30 iki 1000 ir priklauso nuo augimo sąlygų, augalų rūšies ir įvairovės.

Savo organizmui kurti augalas sunaudoja vidutiniškai 0,2% pratekančio vandens, likusi dalis išleidžiama termoreguliacijai ir mineralų transportavimui.

Transpiracija sukuria siurbimo jėgą lapo ir šaknies ląstelėje ir taip palaiko nuolatinį vandens judėjimą visame augale. Šiuo atžvilgiu lapai vadinami viršutiniu vandens siurbliu, priešingai nei šaknų sistema - apatiniu vandens siurbliu, kuris pumpuoja vandenį į augalą.

Garinimas apsaugo lapus nuo perkaitimo, kuris turi didelę reikšmę visiems augalo gyvenimo procesams, ypač fotosintezei.

Augalai sausose vietose, taip pat esant sausam orui, išgarina daugiau vandens nei esant didelei drėgmei. Vandens išgaravimą, išskyrus stomatas, reguliuoja apsauginiai dariniai ant lapo odos. Šie dariniai yra: odelė, vaško danga, pubescencija iš įvairių plaukelių ir kt.. Sultinguose augaluose lapas virsta spygliukais (kaktusais), stiebas atlieka savo funkcijas. Drėgnos buveinės augalai turi dideles lapų plokšteles, odoje nėra apsauginių darinių.

Transpiracija yra mechanizmas, kuriuo vanduo išgarinamas iš augalo lapų.

Sunkiai išgaruojant augaluose, gutacija- vandens išleidimas per stomatą lašo-skysčio būsenoje. Šis reiškinys gamtoje dažniausiai pasireiškia ryte, kai oras artėja prie vandens garų prisotinimo, arba prieš lietų. Laboratorinėmis sąlygomis gutaciją galima stebėti uždengus jaunus kviečių daigus stiklinėmis kepurėlėmis. Po trumpo laiko ant jų lapų galiukų atsiranda skysčio lašeliai.

Izoliacijos sistema – lapų kritimas (lapų kritimas)

Biologinis augalų prisitaikymas prie apsaugos nuo garavimo yra lapų kritimas – masinis lapų kritimas šaltuoju ar karštuoju metų laiku. Vidutinio klimato juostose medžiai numeta lapus žiemai, kai šaknys negali aprūpinti vandens iš užšalusios dirvos, o šaltis augalą išdžiovina. Tropikuose lapų kritimas stebimas sausuoju metų laiku.

Pasiruošimas numesti lapus prasideda susilpnėjus gyvybės procesų intensyvumui vasaros pabaigoje – rudens pradžioje. Visų pirma, sunaikinamas chlorofilas, kiti pigmentai (karotinas ir ksantofilas) išsilaiko ilgiau ir suteikia lapams rudeninę spalvą. Tada prie lapo lapkočio pagrindo parenchiminės ląstelės pradeda dalytis ir sudaro atskiriamąjį sluoksnį. Po to lapas nusvyra, o ant stiebo lieka pėdsakas – lapo randas. Iki lapų kritimo lapai sensta, juose kaupiasi nereikalingi medžiagų apykaitos produktai, kurie kartu su nukritusiais lapais pašalinami iš augalo.

Visi augalai (dažniausiai medžiai ir krūmai, rečiau vaistažolės) skirstomi į lapuočius ir visžalius. Lapuočių lapai išsivysto per vieną auginimo sezoną. Kiekvienais metais su pradžia nepalankiomis sąlygomis jie nukrenta. Visžalių augalų lapai gyvena nuo 1 iki 15 metų. Nuolat miršta dalis senų ir atsiranda naujų lapų, medis atrodo visžalis (spygliuočiai, citrusiniai).

Žmonės apie juos rašo eilėraščius, dainas, grožisi pavasarį, vasarą ir rudenį, o žiemą laukia jų pasirodymo. Jie yra gyvybės ir gamtos atgimimo simbolis, subtilus drabužis, kuris džiugina akį ir suteikia tyro deguonies visai gyvybei žemėje. Tai lapai – tai, ką matome kiekvieną dieną ir be ko negali gyventi nei vienas augalas, o iš tikrųjų visa mūsų planeta.

- Geltonieji lapai sukasi virš miesto, tyliai ošiant guli po mūsų kojomis ...

- Klevo lapas, klevo lapas, tu svajoji apie mane vidury žiemos...

- Palieka žalią skambėjimą visiems, kurie buvo įsimylėję ...

Kas yra lapai, kam jie reikalingi, kodėl rudenį pagelsta, o žiemą vėl auga, kokios spalvos ir formos – visa tai ir dar daugiau sužinosite iš šio leidinio.

Lapų funkcijos, jų vaidmuo augalų gyvenime

Sausai kalba moksline kalba, lapas yra vienas svarbiausių augalo organų, kurio pagrindinė funkcija – dalyvavimas fotosintezės procese.

[!] Fotosintezė – tai saulės energijos pavertimas organiniais junginiais augalo viduje. Paprasčiau tariant, fotosintezės būdu augalai maistą gauna iš saulės spindulių.

Be to, lapų pagalba augalas kvėpuoja ir išgarina drėgmę (išskiria rasą).

Kaip matote, be žalių dangų augalų gyvybė būtų neįmanoma, tačiau nuo lapų priklauso ne tik augalai. Šių savotiškų plaučių pagalba augalas neutralizuoja anglies dioksidą ir išskiria deguonį, reikalingą žmonėms, gyvūnams, vabzdžiams, tai yra visai planetos gyvybei.

Apskritai lapas susideda iš kelių dalių:

• Pagrindas – tvirtinimo prie stiebo vieta;
• Stipulė - į lapą panašūs elementai prie pagrindo, kai kuriais atvejais nukrenta po to, kai lapas yra visiškai atidarytas;
• Lapkočiai – pagrindinės lapo plokštelės gyslos tęsinys, jungiantis lapą ir stiebą;
• Lapo plokštė – plati lapo dalis, atliekanti pagrindines savo funkcijas.

Kadangi kiekvienas augalas yra individualus, o lapai labai skirtingi, kai kurių dalių gali ir nebūti. Pavyzdžiui, dažnai nebūna spygliuočių, kartais nėra lapkočio (tokiu atveju lapai vadinami bekočiais arba pradurtais). Be to, visos dalys gali būti įvairių formų, ilgių ir konstrukcijų.

Pagrindinių dalių klasifikavimas ir atskyrimas padeda botanikams teisingai identifikuoti augalą ir nustatyti, kuriai šeimai, genčiai ir kategorijai jis priklauso.

Lakštinės plokštės struktūra, tipai ir formos

Lapo plokštelė susideda iš viršutinio epidermio, padengto odele, palisadinio sluoksnio, kempinės sluoksnio ir apatinio epidermio, taip pat padengto odele. Kiekvienas sluoksnis atlieka tam tikrą funkciją:

• Odelė ir epidermis apsaugo plokštelę nuo išorinių poveikių ir neleidžia per daug išgaruoti vandeniui.

[!] Stomatai yra atsakingi už būtinos drėgmės išlaikymo lapo viduje procesą – porines ląsteles, kurios gali užsidaryti ir neleidžia drėgmei išgaruoti. Stomata pradeda savo darbą esant sausrai, išgelbėdama augalą nuo išsausėjimo.

• Palisado sluoksnis, dar vadinamas stulpeliniu audiniu, yra atsakingas už fotosintezės procesą. Čia taip pat renkami chloroplastai, ląstelės, kurios dažo lapo paviršių žalia spalva.
• Kempininis audinys yra lakštinės plokštės pagrindas. Jo funkcijos yra dujų mainai, anglies dioksido absorbcija ir deguonies išsiskyrimas bei fotosintezė.

Visa plokštelė yra persmelkta laidžių ryšulių, vadinamų venomis, per kurias organinės medžiagos tiekiamos iš šaknies į lapą (vanduo ir mineralai) ir atvirkščiai (cukraus tirpalas). Be to, venos sudaro kietą skeletą, kuris apsaugo minkštuosius audinius nuo plyšimo.

Lėkštės formos

Apskritai visų formų lapai skirstomi į paprastus ir sudėtingus, o sudėtingi – į delninius, plunksninius, dvipusius, trilapius, plunksninius, kurie, savo ruožtu, skirstomi į dar keletą tipų. Iš viso botanika turi mažiausiai trisdešimt penkias formų veisles.

Paprasti lapai susideda iš vienos lapo plokštės, o jos gali būti daugiausia skirtingos formos: apvalios, ovalios, rombo formos, pailgos ir pan. Skiriasi ir lėkštės galiuko forma bei lapkočio pritvirtinimo vieta.

Sudėtiniai yra tie lapai, kurie susideda iš kelių dalių, kurios yra sujungtos ant bendro lapkočio (skiltelėjęs, išpjaustytas, atskiras), ir turinčios atskirą lapkotį (skaitmeninį, plunksninį, trilapį).

[!] Vienas iš sudėtingų lapų požymių yra jų kritimas skirtingu laiku.

Be bendros lapo konfigūracijos, išskiriamas jo pagrindas (apvalus, širdies formos, trilo formos, nelygus ir kt.) ir viršūnė (smailia, dantyta, smailia, buka ir kt.).

Kraštų formos

Lapo kraštas, kaip ir bendra forma, botanikams byloja, kad augalas priklauso vienai ar kitai rūšiai. Priklausomai nuo skrodimo gylio, kraštai skirstomi į delninius arba dantytus (negilius įpjovimus), skiltinius, išpjaustytus ir atskirus (gilius įpjovimus). Lygios briaunos vadinamos ištisomis briaunomis.

Vėdinimo tipai

Lapų plokštelės ventiliacijos modelis gali būti labai įvairus ir priklauso nuo augalo rūšies. Apskritai visi ventiliacijos tipai yra suskirstyti į dvi dalis:

• per lapo plokštelę praeina kelios lygiagrečios venos, o centrinės venos nėra (lygiagreti vena),
• yra pagrindinė (centrinė) vena, iš kurios atsišakoja šoninės (tinklinė vena),
• kelios lenktos gyslos, besiskiriančios lapo viduryje ir susiliejančios į kraštą (arkinė venacija).

Savo ruožtu tinklelis yra padalintas į keletą porūšių.

Žiedlapių ir lapkočių rūšys

Stiebas paprastai atrodo kaip mažas neišsivysčiusi lapas, esantis lapo apačioje. Jie gali nukristi visiškai atidarius lapą arba likti ant augalo. Priklausomai nuo tvirtinimo prie lapkočio būdo, stipuliai yra laisvi, susilieję su lapkočiu, tarplapiai, varpelio formos arba juosiantys lapkočio pagrindą.

Lapkočiai gali būti įvairių pjovimo formų: cilindriniai, pusiau cilindriniai, su įpjova ir kt. Be to, kaip minėta aukščiau, lapkočio gali visai nebūti – tokiu atveju lapas tvirtinamas tiesiai prie stiebo.

Kaip matote, augalų pasaulis demonstruoja nuostabią formų įvairovę, o jų derinių yra milijonai.

Taigi, mokslinė ir botaninė dalis baigėsi, laikas pereiti prie nuostabių faktų apie lapus.

Kaip augalai prisitaiko prie klimato ir kitų buveinių lapų pagalba

Kiekvienas augalas yra priverstas aklimatizuotis oro sąlygos taip pat apsaugotas nuo išorinių poveikių. Visos augalo dalys: šaknys, ūgliai, žiedai ir, žinoma, lapai, prisitaikė prie įvairių klimato reiškinių: aukštos ar žemos temperatūros, sausros ar per didelės drėgmės, saulės šviesos trūkumo ar pertekliaus. Be to, augalams grėsmę kelia žmonės ir gyvūnai, todėl daugelis jų evoliucijos procese išmoko atremti atakas.

Apsvarstykite, kaip žalios dangos dėka augalas atsispiria nepalankiai aplinkai.

Sausas arba drėgnas klimatas:

• Mažas lapų dydis ir atitinkamai mažas lapo plokštės plotas neleidžia per daug išgaruoti vandeniui;
• Lapai dažniausiai būna stori, sultingi – taigi juose susikaupia reikiama drėgmė;
• Daugelio augalų lapų plokštelės yra padengtos plaukeliais, o tai taip pat neleidžia išgaruoti;
• Tą patį tikslą atlieka lygi vaško danga ant paviršiaus.
• Dideli lapai yra augalų ženklas atogrąžų klimate, nes didelis dydis plokštelių, garavimo procesas yra daug intensyvesnis.

Crassula, Saintpaulia, filodendras

vėjuotos vietovės:

• Išpjaustyta, įlenkta briaunos forma laisvai praleidžia oro sroves, todėl vėjo gūsiai nepažeidžia lakšto.

nusviręs beržas "Dalekarliyskaya", pabaisa, klevo pirštas

Vietos, kuriose per daug arba per mažai saulės šviesos:

• Jei saulės šviesos nepakanka, daugelis augalų gali išskleisti savo lapus taip, kad kuo daugiau saulės nukristų ant jų paviršiaus;
• Lapų mozaika yra reiškinys, kai mažesni lapai yra tarp didesnių atitikmenų. Šiuo atveju kiekvienas lapas fiksuoja saulės spindulius ir dalyvauja fotosintezės procese;
• Kai kurie augalai, kuriems nereikia daug saulės, filtruoja šviesą per specialius permatomus langus, esančius ant lapų.

Kiaulpienės, gebenės, fenestrarija

vandens augalai– šie floros atstovai išsiskiria, nes norėdami išgyventi turėjo prisitaikyti net ne prie klimato, o prie visai kitos stichijos – vandens:

• Hidatofitų (augalai visiškai panirę į vandenį) lapai yra stipriai išpjaustyti. Taigi, padidinus paviršiaus plotą, augalas gauna reikalinga suma deguonies;
• Rezervuaro paviršiuje plūduriuojantys lapai neturi stomato kitoje lapo plokštės pusėje;
• Didelis plūduriuojančių lapų paviršiaus plotas neleidžia jiems nuskęsti paskirstant apkrovą.
• Specialūs mikroskopiniai išsikišimai ir vaško sluoksnis neleidžia vandeniui prasiskverbti į lapą, neįtraukiant augalo užkrėtimo mikroorganizmais ir pirmuoniais dumbliais. Vanduo neįsigeria į paviršių, o teka lakštu žemyn, tuo pačiu nuvalydamas jį nuo dulkių ir nešvarumų. Šis reiškinys vadinamas „lotoso efektu“.

Hornwort, Victoria amazonica, Lotus

Apsauga nuo gyvūnų ir žmonių. Kai kurie augalai evoliucijos eigoje išmoko apsiginti nuo kėsinimosi:

• Lapai gamina stipraus kvapo feromonus ir aliejus, kurie atbaido gyvūnus;
• Lapo plokštelė padengta švelniais plaukeliais ar net kietais spygliais, kurie gelia agresoriui.

Pelargonijos, dilgėlės, vilnoniai snapeliai

neįprasti lapai

Gamta apdovanota tam tikrų tipų augalai su tokia ekstravagantiška išvaizda, kad kartais sunku nustatyti, kur lapai yra priešais mus.

Kaip kaktusas, apsigyveno sausringo klimato vietovėse, kur kiekvieno vandens lašo praradimas prilygsta mirčiai. Evoliucinė atranka atliko savo darbą – egzemplioriai su minimaliu garavimo plotu išgyveno. Platūs lapai yra neįperkama prabanga tokioms egzistavimo sąlygoms. Visa kaktusų, bevandenių dykumų gyventojų, išorinė puošmena – kompaktiški apsauginiai erškėčių lapai.

Dygliuotoji kriaušė, Trichocerius, Schlumbergera

Kiti augalai sausringuose regionuose, kad neišgaruotų brangios drėgmės, nusprendė visiškai atsisakyti lapų. Greičiau jų lapai išliko, bet tik mažų neišsivysčiusių žvynų pavidalu. Tuo pačiu metu ūgliai, vadinami kladodijomis arba filokadijomis, įgavo lapo formą ir fotosintezės funkciją. Filokadijos taip prisitaikė prie naujo vaidmens, kad išoriškai jos praktiškai nesiskiria nuo paprasto lapo, bet iš tikrųjų taip ir nėra.

Yra ir priešingas variantas – tai, kas atrodo kaip ūgliai, iš tikrųjų yra lapai. Vienas iš pavyzdžių – šliaužiančių augalų ūseliai. Šiuo atveju ūseliai yra viršutinės lapų dalys, pritaikytos prilipti prie atramos.

Mėsininko šluota, šparagai, tvoros žirniai

Kai kurie iš labiausiai neįprastų lapų priklauso atogrąžų egzotikai. Karštas drėgnas klimatas, vabzdžių ir gyvūnų gausa privertė augalus prisitaikyti prie sunkių egzistavimo sąlygų ir net tapti plėšrūnais. Naudojant lipnią paslaptį arba specialius burbulus ant lapų, mėsėdžiai augalai jie gaudo žiojėjančius vabzdžius, o paskui išsiurbia iš jų gyvybės sultis.

Kitas atogrąžų augalų pritaikymas – maišelis, suformuotas iš susiliejusių lapo plokštės plokštumų. Einant į šią spąstus lietaus vanduo, kurių atsargos, esant reikalui, suvartojamos sausros laikotarpiu.

Sundew, pemfigus, Raffles dischidia

Įvairių spalvų lapai

Kokios spalvos lapai? Iš pirmo žvilgsnio atsakymas į šį klausimą labai paprastas – vasarą žalia, rudenį geltona ir raudona. Tiesą sakant, jie gali būti pačių įvairiausių spalvų ne tik rudenį, bet ir kitu metų laiku. Visiškai sveikų augalų natūralioje dekoracijoje galite rasti žalių, geltonų, raudonų, sidabriškai bordo ir net violetinių spalvų atspalvių. Be neįprastos pigmentacijos, kai kurių, ypač pietinių, augalų lapai turi gražių raštų ir ornamentų.

Zebrina, Fittonia, Caladium

Lapai ne tik džiugina akį ir būtini planetos gyvybei, kai kurie lapai taip pat yra valgomi ir, be to, sudaro nemažą žmogaus mitybos dalį. Kulinarijoje jie taip pat naudojami kaip augalinis komponentas: špinatai, mangoldai, Pekinas, kiniškas kopūstas, o kaip salotų ingredientai: rukola, rūgštynės, salotos ir, žinoma, kaip prieskoniai: krapai, petražolės, bazilikas, mėtos ir pan.

Pekino kopūstai, salotos, bazilikas

Atsakymai į klausimus

Straipsnio pabaigoje – atsakymai į populiariausius klausimus apie lapus.

Kodėl lakštas plokščias?

Ši forma padidina lapų plokštelės plotą, o, savo ruožtu, didelis paviršiaus plotas padidina ląstelių, dalyvaujančių fotosintezės procese, skaičių.

Kas lemia lapo dydį?

Lapo dydis ir atitinkamai paviršiaus plotas priklauso nuo augalo buveinės. Augalų iš sausų vietų lapai dažniausiai būna smulkūs, o iš drėgnų – dideli. Faktas yra tas, kad kuo didesnis lapo plotas, tuo daugiau jo paviršiuje atsiranda stomatozės ir tuo intensyviau išgaruoja vanduo. Ten, kur dažnai tvyro sausra, norėdami išgyventi, augalai stengiasi neišgarinti daug drėgmės, o esant tropiniam klimatui, garavimo procesas, priešingai, turėtų būti kuo intensyvesnis.

Kodėl lapai žali?

Chlorofilas yra atsakingas už žalią lapo spalvą, kuri yra susijusi su anglies dioksido pavertimu maistinių medžiagų. Didelis chlorofilo kiekis lapų ašmenyse suteikia augalams šviežią žalią atspalvį.

[!] Kai kurių augalų chlorofilas nuspalvintas kitomis spalvomis – raudona, ruda, violetine, todėl tokių augalų lapai turi atitinkamus atspalvius.

Kodėl lapai pagelsta?

Rudenį chlorofilas lapuose sunaikinamas, jo tampa mažiau. Dėl chlorofilo mažėjimo palaipsniui mažėja ir žaliojo spektro intensyvumas. Išryškėja lapų ląstelėse esantys geltoni ir raudoni pigmentai (ksantofilas, karotinas, antocianinas).

[!] Atskirų augalų lapai nekeičia spalvos ir žaliuoja.

Kodėl rudenį krenta lapai?

Sezoniniai pokyčiai šviesiu paros metu ir vidutinė paros temperatūra, privertė augalus prisitaikyti prie kintančių egzistavimo sąlygų. Prasidėjus žiemos šalčiams, dauguma floros atsisako vasaros dekoracijų ir pereina į sustabdytos animacijos būseną, paprastai vadinamą žiemos miegu. Metaboliniai procesai augalų gyvybinėse sistemose praktiškai sustoja. Lapai, taip reikalingi vasarą, kad išgarintų drėgmės perteklių ir surinktų gyvybę teikiančią saulės šviesą, tampa tiesiog nereikalingi ir nukrinta.

Pavasarį ir vasarą lapai išgauna ir apdoroja augalų gyvenimui reikalingas maistines medžiagas. Tokio apdorojimo procese žali gamtos plaučiai gamina ir kaupia metabolitus – mineralinių druskų perteklių, taip veikdami kaip savotiškas filtras. Laikui bėgant nuosėdų vis daugėja, o rudenį augalas atsikrato lapų, kurie nustoja būti naudingi.

Tai gamtos būdas, niekas nenueina perniek. Nukritę lapai dengia žemę nuo šalčio, saugo dirvą. Šiltuoju metų laiku žemę dengiantis kilimas pamažu irsta, perkaista. Vabzdžiai, bakterijos ir mikroorganizmai perdirba susidariusį humusą į maistinių medžiagų dirvožemis gyviems augalams, uždarant ciklą gamtoje.