Функции листа 1. Фотосинтез

Первая и, пожалуй, самая главная функция зеленого листа — это функция воздушного питания, или фотосинтез.

Фотосинтез — создание углеводов (органических веществ) из углекислого газа и воды под действием световой энергии. Способностью создавать органические вещества из неорганических под действием лучистой энергии солнца обладают лишь зеленые органы и ткани, в первую очередь листья. О роли листа для растения замечательно ска­зал К. А. Тимирязев: «Можно сказать, что в жизни листа выражается самая сущность растительной жизни, что растение — это лист».

Как мы уже сказали, под фотосинтезом понимается усвоение рас­тением углекислого газа из атмосферы и образование из него органи­ческого вещества (углеводов) под влиянием солнечной энергии. Энер­гия солнечного луча становится энергией тех органических соединений, которые образуются в этом процессе.

Суммарная формула фотосинтеза выглядит так:

^С°₂ ^{+ Н}₂° х-^й + еоГ- 674 ккал.

Как видно из приведенной формулы, в процессе фотосинтеза из С0₂ и Н₂0 образуется сахар и выделяется свободный кислород. Обра­зование сахара идет в зеленых пластидах — хлоропластах.

Органические вещества, образовавшиеся в результате фотосинтетической деятельности, притекают к точкам роста и потребляются здесь, обуславливая рост органов растения.

Но не все первичные продукты фотосинтеза используются зеле­ными растениями тотчас в качестве строительного материала. Их из­бытки могут откладываться растением в запас в особых запасающих клетках.

Улавливая и связывая таким образом громадные количества сол­нечной энергии, усваивая углекислый газ, создавая ежегодно миллиар­ды тонн органического вещества и, наконец, выделяя в воздух колос­сальные количества газообразного кислорода, зеленые растения ко­ренным образом преобразуют нашу планету и, по выражению К. А. Ти­мирязева, играют на ней роль космического фактора.

2. Дыхание

Жизнедеятельность каждой живой клетки протекает только при наличии дыхания. У высших растений каждая живая клетка в процессе дыхания поглощает кислород, выделяет углекислый газ, воду и тепло­вую энергию. Этот процесс осуществляется через устьица. Устьица — это своеобразные устройства, располагающиеся на верхней и нижней стороне листа, через которые происходит сообщение внутренних тка­ней с внешней средой. Как мы сказали, через них и совершается газо­обмен, то есть проникновение внутрь листа углекислого газа в процес­се фотосинтеза и кислорода — в процессе дыхания и выход свободного кислорода в атмосферу.

3. Транспирация

Транспирация — это процесс испарения воды растением. Этот про­цесс имеет особое значение, так как мы имеем дело не с простым физи­ческим явлением испарения, а со сложным физиологически регулируе­мым процессом. Испарять воду могут живые клетки, ткани и органы, которые способны регулировать этот процесс. Одно из основных значе­ний транспирации заключается в охлаждающем действии ее на расте­ние. Поглощая энергию солнечных лучей в процессе фотосинтеза, расте­ние сильно нагревается, т. к. основная часть энергии переходит при этом в тепловую и лишь незначительная расходуется непосредственно на фотосинтез. Непрерывное испарение воды с поверхности листьев ох­лаждает растение. А иначе может произойти отмирание растения. Испа­ряемый листом водяной пар устремляется из тканей к устьицам, и выход его наружу регулируется замыкающими клетками. Транспирационный ток способствует также передвижению минеральных веществ от корня к листьям. Испарение с поверхности листьев есть своего рода насос, поднимающий водные растворы из почвы через корень в листья. Поэто­му транспирация и обеспечивает зеленые листья водными растворами, без которых фотосинтез не дал бы результата.