§ 29. Budowa wewnętrzna liścia

• Dowiesz się o tym, jak budowa wewnętrzna liścia umożliwia pełnienie przez niego podstawowych funkcji – parowania wody, fotosyntezy i wymiany gazowej.

? Jak do liścia dostaje się dwutlenek węgla? Czy wszystkie komórki liścia zielone? Co w liściach jest w środku?

Na przekroju poprzecznym blaszki liściowej widać, że liść składa się z tkanki okrywającej – skórki, tkanki miękiszowej i wiązek przewodzących – nerwów (ryc. 113).

Tkanka wzmacniająca Górna skórka

Tkanka Kutykula

miękiszowa Palisadowa

Gąbczasta

Szparka

Drewno Dolna skórka

Łyko

Tkanka wzmacniająca Szparka

Nerw

Ryz. 113. Przekrój poprzeczny liścia

Skórka rozmieszczona na powierzchni liścia. E i Ona chroni tkanki wewnętrzne i zapewnia współdziałanie liścia ze środowiskiem otaczającym. Większość komórek skórki bezbarwne i przezroczyste, zwarte między sobą, a ich ściany komórkowe ze strony środowiska zewnętrznego są zgrubiałymi. One produkują cienką przezroczystą powłokę substancji woskowej – kutykule, która okrywa powierzchnie liścia. Bezbarwne komórki skórki mogą wytwarzać różnorodne wyrosty – włoski (ryc.114). zwarty układ komórek, zgrubienie ich ścian komórkowych, powstanie kutykuli i włosków chronią liść od uszkodzeń mechanicznych, obniżają parowanie wody i wymiany gazowej, rozpraszają światło.

129

Ryc. 114. Włoski na powierzchni skórki pod mikroskopem świetlnym

Gdy badać powierzchnie komórki żywej pod mikroskopem, to wśród bezbarwnych komórek można zaobserwować pary komórek zielonych tworzące szparki. Szparki (aparat szparkowy) – to para wydłużonych komórek o kształcie fasoli, między, którymi jest otwór – szczelina szparkowa. Z jednej strony ona otwiera się do środowiska zewnętrznego, a z innej – do dużego przestworu komórkowego tkanki miękiszowej. Komórki szparek zielone ponieważ, w odróżnieniu od większości komórek skórki zawierają chloroplasty (ryc. 115). W zależności od wilgoci i oświetlenia komórki szparek zmieniają swoje kształty regulując parowanie i wymianę gazową.

Przy dostatecznym oświetleniu i wilgoci komórki szparki wyginają się w taki sposób, że ich części środkowe rozchodzą się i szczelina szparkowa rozszerza się (ryc.116). Przez nią z przestworu międzykomórkowego liścia na zewnątrz paruje się woda przy tym liść ochładza się. Oprócz tego przez otwartą szczelinę szparkową wyprowadza się tlen powstający w procesie fotosyntezy, a do przestworów międzykomórkowych z powietrza nadchodzi dwutlenek węgla. W ciemnościach i przy niedostatniej wilgoci komórki szparki wyprostowują się, szczelina szparkowa zwęża się i zamyka się. Wskutek czego parowanie wody i nadchodzenie dwutlenku węgla do liścia zmniejsza się, wydzielanie tlenu ustaje.

a b

Ryc. 115. Zamknięta szparka pod mikroskopem świetlnym (a); otwarta i zamknięta szparka pod mikroskopem elektronowym (b)

130

Ściana komórkowa Chloroplast

Wodniczka

Jądro

Woda

Szczelina szparkowa

Ryc. 116. Schemat otwierania i zamykania szparek

Przeważnie w budowie skórki na górnej i dolnej powierzchni blaszki liściowej obserwują się znaczne różnicę. Tak, ściany komórkowe i kutykula górnej skórki zgrubiałe i zazwyczaj brak szparek. Natomiast dolna skórka złożona z cienkościennych komórek, posiada cieńszą kutykule i zawiera szparki. Jednak z tej reguły są wiadome liczne wyjątki. Na przykład, u wodnych roślin z pływającymi na powierzchni wody liśćmi (grzybienie) szparki rozmieszczone na górnej skórce. U roślin ze zgrubiałymi liśćmi mieszkającymi w pustyniach szparki często obecne jak na dolnej, tak i na górnej skórce. Przyczyna polega w tym, że w pustyniach odbite od powierzchni gleby światło według intensywności jest prawie takie same jak i promienie słoneczne proste, dlatego obydwie strony liścia ogrzewają się i naświetlają się prawie jednakowo.

Tkanka miękiszowa liścia rozmieszczona w blaszce liściowej pomiędzy górną i dolną skórką. Ona złożona z komórek z licznymi zielonymi chloroplastami, to znaczy jest tkanką fotosyntezującą. U wielu roślin komórki tkanki miękiszowej pod górną skórką wyglądają jak zwarcie ułożone słupki prawie bez przestworów międzykomórkowych. One tworzą miękisz palisadowy, w którym bardzo intensywnie zachodzi fotosynteza. Natomiast komórki przylegające do dolnej skórki posiadają więcej okrągłe i nieregularne kształty, pomiędzy nimi zostają duże przestwory międzykomórkowe największe, z których są rozmieszczone około szparek. Tą część tkanki miękiszowej nazywaj - miękiszem gąbczastym. W nim zachodzi intensywnie nie tylko fotosynteza, a i oddychanie.

U roślin potrzebujących dużo światła w liściu rozwija się więcej warstw miękiszu palisadowego wtedy, jak u gatunków rosnących w cieniu w ogóle może być brak tej tkanki.

131

Nerwy rozmieszczone w tkance miękiszowej. Poszczególny nerw liścia złożony z jednej lub kilku wiązek przewodzących, u których naczynia drewna są skierowane do górnej, a łyko z rurkami sitowymi – do dolnej skórki. Wiązki przewodzące wsparte ciążami tkanki wzmacniającej, które często są lepiej rozwinięte w łyku (z dolnej części skórki). Te ciąży nadają liściu mocności, lecz robią jego giętkim, a nie twardym.

Jak pracuje liść? Kiedy rankiem schodzi słońce, komórki miękiszowe rozpoczynają fotosyntezę. One wchłaniają z przestworów międzykomórkowych dwutlenek węgla i wodę, którą dostawiają naczynia drewna znajdujące się w nerwach. Natomiast wydzielają tlen jak uboczny produkt fotosyntezy (ryc. 117). Zawartość tlenu i wody w przestworach międzykomórkowych zwiększa się, a dwutlenku węgla – obniża się. Liść nagrzewa się od promieni słonecznych. W ten czas otwierają się otwierają się szparki. Przez nich zaczyna parować woda ochładzając tkankę miękiszową. Na zewnątrz z przestworów międzykomórkowych wyprowadza się tlen, a wewnątrz nadchodzi powietrze z dwutlenkiem węgla. Utworzone miękiszem asymilacyjnym substancje organiczne wyprowadzają się do przestworów międzykomórkowych, a z nich dostają się do rurek sitowych znajdujących się w łyku nerwów i transportują się do łodygi i korzenia. Tam one gromadzą się w postaci zapasowych substancji odżywczych, wykorzystują się pod czas oddychania i przekształcają się na złożone substancji organiczne, z których tkanki twórcze tworzą nowe komórki.

Górna skórka

Ruch wody i substancji Palisadowy Miękisz

Mineralnych

Ruch produktów Gąbczasty

fotosyntezy

Drewno

Nerw

Łyko

Dolna skórka

Szparka

Dwutlenek węgla

Woda, tlen

Ryc. 117. Schemat budowy wewnętrznej liścia i przemiany substancji w procesie fotosyntezy

132

Kiedy słońce siada, fotosynteza ustaje i szparki zamykają się. Lecz komórki, jak i za dnia, nadal oddychają. Wskutek czego w przestworach międzykomórkowych wzrasta zawartość dwutlenku węgla, a tlenu – obniża się. Ponieważ przestwory komórkowe nie są układem absolutnie hermetycznym, to niektóra część dwutlenku węglu przez nie całkiem zamknięte szczeliny szparkowe dostaje się na zewnętrz, a powietrze wzbogacone tlenem – do środku. Dlatego w pomieszczeniu, gdzie są rośliny, w dzień tlenu w powietrzu staje więcej, dwutlenku węgla – mniej, a nocą – na odwrót.

WNIOSKI

1. Skórka chroni liść od uszkodzeń fizycznych i wysychania, przez szparki reguluję parowanie wody i wymianę gazową.

2. Tkanka miękiszowa liścia dokonuje fotosyntezy.

3. Nerw liścia zapewnia mocność blaszki liściowej i transport po wiązkach przewodzących wody w raz z rozpuszczonymi w niej substancjami.

4. Tkanki blaszki liściowej pracując uzgodniono regulują parowanie i wymianę gazową, tym samym zabezpieczając wysoką efektywność fotosyntezy zachodzącej w liściu.

TERMINY I POJĘCIA DO ZAPAMIĘANIA

Kutykula, skórka listka, szparka, szczelina szparkowa, miękisz palisadowy, miękisz gąbczasty, nerw liścia.

PYTANIA KONTROLNE

1. Jakie funkcje skórki? Dlaczego ona ma różną budowę na górnej i dolnej powierzchni liścia?

2. Czym są szparki, jak one regulują parowanie wody i wymianę gazową?

3. Jaka podstawowa funkcja tkanki miękiszowej liścia, z czym powiązana różnica w budowie pod górną i nad dolną skórką?

4. Jakie funkcję pełnią tkanki przewodzące wchodzące do składu nerwu?

ZADANIA.

Wszystkim wiadomo, że grzybienie pływają na powierzchnie wody, moczarka – w warstwie wodnej, brzoza rośnie na lądzie, aloes – w warunkach suczych. Przepisz proponowane zdania do zeszytu i uzupełnij odpowiednimi terminami.

Na liściach ___________________ szparki rozmieszczone w skórce górnej ponieważ___________. Budowa liścia _____________ typowa dla roślin lądowych strefy umiarkowanej. Liściom ________ brak kutykuli, ponieważ ona rośnie zanurzoną w wodę. Najwięcej gruba kutykula rozwija się na liściach _______________ , ponieważ _______________ .

133