Как устроен лист

Урок 11 · Биология · 6 класс

Внешнее и внутреннее строение, примеры, разбор данных и практическая работа.

1. Лист — часть побега
2. Пластинка, черешок и основание
3. Форма и край пластинки
4. Простой лист и сложный лист
5. Жилки и три типа жилкования
6. Кожица и кутикула
7. Мякоть листа и межклетники
8. Устьице: две клетки и щель
9. Сосуды, ситовидные трубки и волокна
10. Как сравнивать расположение устьиц
11. Практическая работа и типичные ошибки
12. Как распределить два занятия

1. Лист — часть побега

Лист прикреплён к стеблю и входит в состав побега. Обычно он имеет широкую пластинку, которая улавливает свет. В зелёных клетках на свету происходит фотосинтез: из воды и углекислого газа образуются органические вещества. Эти вещества нужны растению для построения новых клеток и других процессов. Подробно фотосинтез изучается дальше в курсе; здесь важно увидеть, какие части листа помогают ему происходить.

Лист также обменивается газами с окружающим воздухом и испаряет воду. Во время фотосинтеза он поглощает углекислый газ и выделяет кислород. При дыхании клетки потребляют кислород; дыхание продолжается и на свету, и в темноте. Поэтому фраза «кислород всегда только выходит из листа» неверна. Направление общего обмена зависит от происходящих процессов.

Внешнее и внутреннее строение связаны. Пластинка даёт большую поверхность для освещения, жилки соединяют её со стеблем, а устьица позволяют газам проходить к клеткам. Чтобы понять эту связь, сначала рассматривают целый лист, затем его кожицу и поперечный срез.

2. Пластинка, черешок и основание

Листовая пластинка — широкая, часто плоская часть листа. Черешок соединяет пластинку со стеблем. Такой лист называют черешковым. Примеры — липа, клён и яблоня. Основание листа — область, где лист прикрепляется к стеблю. У некоторых растений рядом с основанием находятся небольшие выросты — прилистники. Их наличие, форма и размеры различаются; отсутствие прилистников не означает, что лист неполный.

У сидячего листа черешка нет: пластинка соединена со стеблем своим основанием. Так устроен лист пшеницы. У злаков основание образует листовое влагалище, охватывающее стебель. Влагалище — часть листа, а не отдельный стебель. На фотографии пшеницы важно проследить переход от пластинки к основанию, а не искать короткий черешок там, где его нет.

Практический разбор: найди стебель, затем место прикрепления листа, после этого проследи черешок до пластинки. Если черешка нет, укажи сидячее основание. На схеме с прилистниками подписи относятся к конечным точкам указателей. Цвет помогает сравнить части, но не заменяет рассматривание соединений.

3. Форма и край пластинки

Листовые пластинки бывают овальными, округлыми, сердцевидными, узкими и другой формы. У липы хорошо заметно сердцевидное основание. У ландыша пластинка широкая, вытянутая, с заострённой верхушкой. Форма — полезный признак для описания, но по ней одной обычно нельзя надёжно определить вид растения.

Край пластинки тоже различается. Цельный край не имеет заметных зубцов. У зубчатого края выступы направлены наружу, у пильчатого — напоминают наклонённые зубья пилы, у городчатого — округлые. В уроке показаны отдельные увеличенные участки края. Это схемы для сравнения признаков, а не фотографии одинакового листа после изменения.

Лопасти — крупные части одной пластинки, разделённые вырезами. У клёна они соединены тканью ближе к основанию. Наличие лопастей или зубцов не превращает простой лист в сложный. Для определения типа листа нужно проверить целостность пластинки и её связь с общим черешком.

4. Простой лист и сложный лист

Простой лист имеет одну листовую пластинку. Она может быть цельной или глубоко рассечённой, как у клёна и дуба. Сложный лист имеет несколько отдельных пластинок — листочков, расположенных на общем черешке или общей оси. Примеры — конский каштан, рябина, шиповник и фасоль.

У каштана листочки расходятся из одной области, словно пальцы ладони. У рябины они расположены вдоль общей оси. Это два разных вида сложного листа. Важно считать не любое скопление зелёных пластинок, а части одного листа. Несколько простых листьев на ветке не образуют сложный лист.

Дополнительный признак — положение пазушной почки. Она находится у основания всего листа, в углу между ним и стеблем. У основания каждого обычного листочка сложного листа пазушной почки нет. На зимнем побеге листья могут отсутствовать, поэтому для уверенного вывода сопоставляют несколько признаков. Почка помогает найти границу листа, но рассматривание одной размытой фотографии не заменяет проверку соединений.

Дополнительное пояснение: Oregon State University

5. Жилки и три типа жилкования

Жилки — проводящие пучки, проходящие внутри пластинки. Они содержат клетки, которые проводят воду, минеральные и органические вещества, а также клетки, придающие листу прочность. Жилкование — рисунок расположения жилок. Его рассматривают на свету или на достаточно чётком изображении. Ползунок в уроке лишь делает линии схемы заметнее; он не изменяет настоящий лист.

При сетчатом жилковании жилки многократно ветвятся и образуют сеть. Оно заметно у липы и клёна. При параллельном основные жилки идут рядом в одном направлении; пример — пшеница. При дуговом они изгибаются от основания к верхушке; так выглядят основные жилки ландыша и подорожника. Мелкие поперечные соединения не отменяют основной рисунок.

У многих двудольных жилкование сетчатое, а у многих однодольных — параллельное или дуговое. Это общая закономерность с исключениями. Подорожник двудольный, но имеет дуговое жилкование. Вороний глаз однодольный, но имеет сетчатое. Поэтому утверждение «дуговые жилки доказывают, что растение однодольное» слишком категорично. При определении группы учитывают также строение семени, цветка и другие признаки.

6. Кожица и кутикула

Снаружи пластинку покрывает кожица — покровная ткань. В обычном листе на срезе видны верхняя и нижняя кожица. Их клетки образуют защитный слой. Поверхность часто покрыта кутикулой, которая уменьшает испарение воды через кожицу. В схеме кутикула показана тонкой линией снаружи; это не дополнительный ряд клеток.

Обычные клетки кожицы обычно прозрачны и не содержат хлоропластов. Благодаря прозрачности свет проходит к зелёным клеткам мякоти. Между клетками кожицы встречаются устьица. Их замыкающие клетки у многих растений содержат хлоропласты. Поэтому нельзя утверждать, что хлоропластов нет ни в одной клетке кожицы.

Строение кожицы может отличаться у разных растений. В этой теме изучается распространённый вариант, а не обязательный чертёж любого листа. Сравнивая препарат со схемой, обращай внимание на границы клеток, их форму, устьичную щель и положение ткани. Не определяй название по случайной окраске лабораторного препарата.

7. Мякоть листа и межклетники

Между верхней и нижней кожицей находится мякоть листа, или мезофилл. Она относится к основной ткани. В распространённом варианте под верхней кожицей расположены вытянутые клетки, плотно стоящие рядом. Эта часть называется столбчатой тканью. В её клетках особенно много хлоропластов.

Ниже находится губчатая ткань. Её клетки имеют более округлую или неправильную форму и лежат менее плотно. Хлоропласты есть и в них. Между клетками остаются воздушные промежутки — межклетники. Межклетник не является ещё одной клеткой и не заполнен зелёными пластидами. Соединённые межклетники позволяют газам распространяться внутри листа.

Пример объяснения: углекислый газ проходит через устьичную щель, распространяется по межклетникам и достигает клеток мякоти, где используется для фотосинтеза. Плотные столбчатые клетки и рыхлые губчатые клетки имеют разные особенности строения, но работают вместе. У некоторых растений слои устроены иначе; точное число рядов клеток и форма отдельных клеток не обязаны совпадать с рисунком.

Дополнительный разбор строения листа: OpenStax

8. Устьице: две клетки и щель

Устьице включает пару замыкающих клеток и устьичную щель между ними. Щель соединяет наружный воздух с внутренними воздушными промежутками листа. Через неё проходят углекислый газ, кислород и водяной пар. Одна замыкающая клетка без пары и щели не является целым устьицем.

Замыкающие клетки способны менять ширину щели. Когда она прикрыта, обмен через это устьице и потеря воды уменьшаются. Когда открыта, проход становится шире. Это не означает, что при закрытии одного устьица весь лист перестаёт жить или что любая потеря воды сразу прекращается. В уроке два положения показаны вручную; нет расчёта скорости испарения и нет утверждения, что у всех растений одинаковый суточный режим.

Во время фотосинтеза через щель поступает углекислый газ. Вода уходит в виде пара, а растворённые минеральные вещества не испаряются вместе с ней. Газообмен и испарение — связанные, но разные процессы. Чтобы подписать схему, укажи конкретно клетку и промежуток: зелёная часть с хлоропластами — клетка, свободный проход между двумя клетками — щель.

9. Сосуды, ситовидные трубки и волокна

Проводящий пучок жилки включает несколько видов клеток. По сосудам поступают вода и растворённые минеральные вещества. Сосуды образуют длинные проводящие пути; у зрелых проводящих элементов нет живого содержимого. Утолщения их стенок помогают сохранять форму. На продольной схеме показан сосуд с кольцевыми утолщениями, один из возможных вариантов.

По ситовидным трубкам передвигаются растворы органических веществ, в том числе сахаров. Эти вещества могут перемещаться из листа к растущим или запасающим органам. Ситовидные элементы живые; в перегородках есть отверстия. Не следует называть их сосудами или считать, что у любого растения поток сахаров всегда направлен только вниз.

Волокна — сильно вытянутые клетки с толстыми стенками. Они придают листу прочность. Жилка одновременно участвует в проведении веществ и поддерживает пластинку. У гигантской кувшинки виктории на нижней стороне листа хорошо видны мощные ветвящиеся рёбра. Этот дополнительный пример помогает заметить роль опоры. Иллюстрация показывает строение; она не является испытанием нагрузки на настоящий лист.

Описание рёбер листа виктории: ботанические сады Кью

10. Как сравнивать расположение устьиц

У многих наземных растений больше устьиц на нижней стороне листа. Однако это не правило без исключений. У плавающего листа верхняя сторона обращена к воздуху, а нижняя — к воде. Встречаются растения с устьицами с обеих сторон. На подводных листьях многих водных растений устьица отсутствуют. При объяснении нужно уточнять, какое растение и какой лист рассматриваются.

В задании сравниваются числа устьиц на 1 мм² каждой поверхности. Для образца кувшинки приведены 625 сверху и 3 снизу: сверху намного больше, но утверждать «снизу нет ни одного» нельзя. У дуба в таблице 0 сверху и 438 снизу. У пшеницы 47 сверху и 32 снизу: устьица есть на обеих сторонах. Для сравнения важно, что площадь одна и та же. Эти числа характеризуют выбранные образцы и не являются постоянными значениями для каждого листа вида.

Вывод по трём образцам: расположение устьиц различается. Нельзя по этой таблице вычислить точную скорость испарения или доказать, что одно растение обязательно теряет больше воды: нужны сведения о площади листа, открытии щелей и условиях. Нельзя также определить загрязнение воздуха по единственному числу устьиц. Сравнивать следует листья одного вида и сходного возраста при известных условиях; плотность может зависеть от разных факторов.

11. Практическая работа и типичные ошибки

Для сравнения внешнего строения возьми знакомые растения или готовые гербарные образцы. Запиши название или номер образца, простой он или сложный, тип жилкования, способ прикрепления и листорасположение. Листорасположение определяют по целому побегу: один лист в узле — очередное, два друг напротив друга — супротивное, три и больше — мутовчатое. У отдельно сорванного листа этого признака может не быть видно.

Нарисуй целый лист с основанием и прикреплением к стеблю. У сложного листа отметь общий черешок и отдельные листочки. Для изучения клеточного строения с учителем используй готовые препараты кожицы и поперечного среза. Найди обычные клетки кожицы, две замыкающие клетки и щель; на срезе — кожицу, мякоть, межклетники и пучок. Сделай два подписанных рисунка и короткий вывод. Подготовку тонких срезов выполняет учитель; не требуется самостоятельно работать с острым лезвием.

Частые ошибки: считать лопасти клёна отдельными листочками; путать черешок листа со стеблем; называть межклетник клеткой; искать устьица только на нижней стороне любого листа; относить растение к группе только по жилкованию; считать картинки сайта результатами собственной микроскопии. Исправление должно называть наблюдаемый признак: соединённую пластинку, место прикрепления, промежуток между клетками или числа сравниваемой строки.

12. Как распределить два занятия

Первое занятие: сравнение простого и сложного листа, части листа и жилкование. Опорные задания — граница листа и сравнение жилок с исключением у подорожника. При наличии образцов завершите таблицей внешних признаков. Названия растений на сайте заданы; задача не требует угадать неизвестный вид по рисунку.

Второе занятие: поперечный срез, устьице и перенос веществ; затем анализ таблицы и итог по рябине. Опорные действия — сопоставление ткани и строения, путь CO₂ и обоснованный вывод по числам. Остальные переключатели можно использовать для повторения. В классе с недостаточной подготовкой сначала повторите хлоропласты, покровную, основную, проводящую и механическую ткани.

Критерии понимания: ученик показывает, где заканчивается целый лист; различает клетку и пространство; связывает сосуд с водой, ситовидную трубку с органическими веществами и волокно с опорой; использует данные для осторожного вывода. Правильное слово без объяснения ещё не подтверждает всю цепочку рассуждения. Свободный вывод и настоящие рисунки оценивает учитель.

Усложнение: предложите два листа одного вида из разных условий, обсудите, какие признаки можно сравнить и каких данных не хватает. Проверка шести групп заданий отражает ответы на сайте, а не выполнение реальной лабораторной работы. Дневник и печать помогают сохранить наблюдения; запись сама по себе не доказывает правильность определения растения.

Вопросы для самопроверки

Почему лист клёна простой, хотя у него несколько лопастей?

Лопасти соединены тканью одной пластинки. Это не отдельные листочки.

Что помогает отличить целый сложный лист от ветки с простыми листьями?

Проследи общий черешок и положение пазушной почки у основания всего листа. Листочки не имеют собственных обычных пазушных почек.

Можно ли определить однодольное растение только по дуговым жилкам?

Нет. Подорожник двудольный и имеет дуговое жилкование. Нужны другие признаки.

Что находится между клетками губчатой ткани?

Воздушные межклетники. Это промежутки между клетками, а не клетки особого вида.

По данным кувшинки 625 и 3, можно ли сказать, что снизу устьиц нет?

Нет. Снизу их мало, но число не равно нулю.

Чем различаются три части проводящего пучка?

Сосуды проводят воду с минеральными веществами; ситовидные трубки — органические вещества; волокна поддерживают лист.