Разница между листьями. Листья простые и сложные: формы, виды, отличия

Простые и сложные листья и их отличия (основная информация)

Важный орган всех растений, который является побегом, называется лист. Обладает двумя функциями, фотосинтез и транспирация. У листьев есть большое количество форм и различий, поэтому они делятся на группы простых листьев и сложных.
Отличительные черты

Для того чтобы отличить простые листья от сложных, нужно определить сколько листовых пластинок вырастает из черешка. Черешок, на котором расположен один лист называется простым, а если листика два и более тогда это сложный.

Чем отличаются простые и сложные листья?

Простые листья делят на группы: лопастные, раздельные, цельные, рассеченные. Цельными считаются листья, у которых выемки на краю листа не слишком глубоко расположены. Например: тополь, яблоня, береза, груша, липа, вишня, осина.
Рассеченные листья – это те, в которых разрез опускается до средней жилы или до самого основания.

Лопастные – листья, у которых разрезы на краях пластинки опускаются на одну четвертую от всего листа и разделяют его на лопасти. Например: дуб, клен, боярышник, смородина.
Раздельные листья – разрезы на пластине не доходят до средней жилы или до конца листа. У сложных листьев пластинка листа может отпасть без черешка, а у простых только с черешком.
Расположения листьев
Любые листья растут на стеблях и места их роста называют узлами, а расстояния между узлами междоузлиями. Расположение листовых пластин делят на три группы: мутовчатое, супротивное, очередное. Чаще всего у растений очередное расположение листьев. Например: береза, фикус, роза, рожь. Реже встречаются растения с мутовчатым расположением листьев это значит, что на одном узле по кругу растет несколько листьев, «мутовка» в переводе с латинского вокруг стебля, отсюда и название.
Прикрепления листьев

Листики могут прикрепляться к стеблю по-разному. Например, сидячие листья крепятся без черешка, и создается вид того, что они сидят на стебле.
Длинночерешковые — крепятся при помощи длинного черешка.
Короткочерешковые листья — крепятся с помощью короткого черешка к стеблю.
Пронзенный – это когда листовая пластинка окружена стеблем и создается впечатление что лист «пронзен».
Супротивные листья – образуются при сросшихся основаниях. Так же есть влагалищные листья и низ бегающие. Одной из важнейших функций пластины листа является фотосинтез. Благодаря фотосинтезу происходит поглощение углекислого газа и обратный процесс наполнения Земли кислородом.

У растений, несмотря на разнообразие их видов, можно выделить определенные одинаковые части. Одной из них является лист. Каковы его функции, и чем отличаются листья друг от друга? Об этом рассказывается далее.

Лист и его предназначение

Речь идет о важнейшем органе, растущем от стебля. Его характеристиками в большинстве случаев являются двусторонняя симметрия и плоская форма. Листья имеют границы в своем росте. На стебле они занимают упорядоченное положение, что способствует лучшему поглощению света.

Лист – орган, анатомически приспособленный к осуществлению фотосинтеза. Кроме того, эта часть растения участвует в процессах газообмена и вывода лишней влаги. Но при необходимости листья способны удерживать воду и важные питательные компоненты.

Сравнение

Перед тем как производить сравнение, следует заострить внимание на строении рассматриваемого растительного органа. Возможными составляющими здесь являются главная часть – листовая пластинка, соединенный с ней черешок, примыкающее к стеблю основание листа и небольшие выросты – прилистники:

Перейдем непосредственно к признакам, составляющим отличие листьев друг от друга.

Черешок

Эта часть есть не в каждом случае. Если она отсутствует и со стеблем соединяется сама пластинка, лист называют сидячим. Такое строение характерно для традесканции или гвоздики. Однако в природе больше листьев со «стебельком» – черешковых.

Форма пластинки

Основная часть у листьев выглядит по-разному. В зависимости от того, на какую геометрическую фигуру или предмет она похожа, дается название листу. Вот некоторые варианты:

Края пластинки

Кромка листьев может быть ровной или изрезанной. Иногда на ней присутствуют колючие выступы или своеобразная бахрома.

Количество пластинок

Листья некоторых растений, называемые простыми, представляют собой единственную пластинку с черешком или без него. Когда приходит время, они опадают целиком. У других представителей флоры листья имеют сложное строение. Такие образцы состоят из многочисленных пластинок, которые при определенных способах крепления могут отрываться по отдельности.

Вид сложного листа бывает разным. В одних случаях у него четко выделяются три части. В других – пластинок гораздо больше. Они расходятся от центра наподобие пальцев руки или тянутся рядами по обе стороны черешка-стержня (при этом возможно наличие верхушечной пластинки).

Расположение жилок

Заметить, в чем разница между листьями, несложно, рассматривая узор, который образуют тонкие сосуды, проступающие на поверхности пластинок. Жилкование иногда выражается длинными прямыми или выгнутыми дугой линиями. В других листьях сосуды образуют сложную систему из крупных и мелких элементов, которая может иметь пальчатый или перисто-сетчатый вид.

Лист - это вегетативный орган растений, является частью побега. Функции листа - фотосинтез, испарение воды (транспирация) и газообмен. Кроме этих основных функций, в результате идиоадаптаций к различным условиям существования листья, видоизменяясь, могут служить следующим целям.

Накопления питательных веществ (лук, капуста), воды (алоэ);
защиты от поедания животными (колючки кактуса и барбариса);
вегетативного размножения (бегония, фиалка);
улавливания и переваривания насекомых (росянка, венерина мухоловка);
движения и укрепления слабого стебля (усики гороха, вики);
удаления продуктов обмена веществ во время листопада (у деревьев и кустарников).

Общая характеристика листа растения

Листья у большинства растений зеленые, чаще всего - плоские, обычно двустороннесимметричные. Размеры от нескольких миллиметров (ряска) до 10-15м (у пальм).

Лист формируется из клеток образовательной ткани конуса нарастания стебля. Зачаток листа дифференцируется на:

Листовую пластинку;
черешок, с помощью которого лист прикрепляется к стеблю;
прилистники.

У некоторых растений черешков нет, такие листья в отличие от черешковых называются сидячими . Прилистники также бывают не у всех растений. Они представляют собой различных размеров парные придатки у основания черешка листа. Форма их разнообразна (пленки, чешуйки, маленькие листочки, колючки), функция - защитная.

Простые и сложные листья различают по числу листовых пластинок. Простой лист имеет одну пластинку и отпадает целиком. У сложного на черешке располагается несколько пластинок. Они прикрепляются к главному черешку своими маленькими черешочками и называются листочками. При отмирании сложного листа сначала отпадают листочки, а затем - главный черешок.

Листовые пластинки разнообразны по форме: линейные (злаки), овальные (акации), ланцетовидные (ива), яйцевидные (груша), стреловидные (стрелолист) и т.д.

Листовые пластинки в разных направлениях пронизаны жилками, которые представляют собой сосудисто-волокнистые пучки и придают листу прочность. У листьев двудольных растений чаще всего сетчатое или перистое жилкование, а у листьев однодольных - параллельное или дуговое.

Края листовой пластинки могут быть сплошными, такой лист называется цельнокрайним (сирень) или с выемками. В зависимости от формы выемки, по краю листовой пластинки различают листья зубчатые, пильчатые, городчатые и др. У зубчатых листьев зубцы имеют более или менее равные стороны (бук, лещина), у пильчатых - одна сторона зубца длиннее другой (груша), городчатые - имеют острые выемки и тупые выпуклости (шалфей, будра). Все эти листья называются цельными, так как выемки у них неглубокие, не достигают ширины пластинки.

При наличии более глубоких выемок листья бывают лопастные, когда глубина выемки равна половине ширины пластинки (дуб), раздельные - более половины (мак). У рассеченных листьев выемки доходят до средней жилки или до основания листа (репейник).

В оптимальных условиях роста нижние и верхние листья побегов неодинаковы. Различают низовые, срединные и верховые листья. Такая дифференцировка определяется еще в почке.

Низовые, или первые, листья побега - это чешуйки почек, наружные сухие чешуи луковиц, семядольные листья. Низовые листья при развитии побега обычно опадают. К низовым относят и листья прикорневых розеток. Срединные, или стебельные, листья типичны для растений всех видов. Верховые листья обычно имеют более мелкие размеры, располагаются вблизи цветков или соцветий, бывают окрашены в различные цвета, либо бесцветны (кроющие листья цветков, соцветий, прицветники) .

Типы расположения листов

Существует три основных типа листорасположения:

Очередное или спиральное;
супротивное;
мутовчатое.

При очередном расположении одиночные листья прикрепляются к стеблевым узлам по спирали (яблоня, фикус). При супротивном - два листа в узле располагаются один против другого (сирень, клен). Мутовчатое листорасположение - три и более листа в узле охватывают стебель кольцом (элодея, олеандр).

Любое листорасположение позволяет растениям улавливать максимальное количество света, так как листья образуют листовую мозаику и не затеняют друг друга.

Клеточное строение листа

Лист, как и все другие органы растения, имеет клеточное строение. Верхняя и нижняя поверхности листовой пластинки покрыты кожицей. Живые бесцветные клетки кожицы содержат цитоплазму и ядро, располагаются одним сплошным слоем. Наружные оболочки их утолщены.

Устьица — органы дыхания растения

В кожице находятся устьица - щели, образованные двумя замыкающими, или устьичными, клетками. Замыкающие клетки имеют полулунную форму и содержат цитоплазму, ядро, хлоропласты и центральную вакуоль. Оболочки этих клеток утолщены неравномерно: внутренняя, обращенная к щели, толще, чем противоположная.

Изменение тургора замыкающих клеток меняет их форму, благодаря чему устьичная щель бывает открыта, сужена или полностью закрыта в зависимости от условий окружающей среды. Так, днем устьица открыты, а ночью и в жаркую сухую погоду - закрыты. Роль устьиц заключается в регуляции испарения воды растением и газообмена с окружающей средой.

Устьица располагаются обычно на нижней поверхности листа, но бывают и на верхней, иногда они распределены более или менее равномерно по обе стороны (кукуруза); у водных плавающих растений устьица расположены только на верхней стороне листа. Число устьиц на единице площади листа зависит от вида растений, условий роста. В среднем их 100-300 на 1мм 2 поверхности, но может быть и значительно больше.

Мякоть листа (мезофил)

Между верхней и нижней кожицей листовой пластинки располагается мякоть листа (мезофил). Под верхним слоем находится один или несколько слоев крупных прямоугольных клеток, которые имеют многочисленные хлоропласты. Это столбчатая, или палисадная, паренхима - основная ассимиляционная ткань, в которой осуществляются процессы фотосинтеза.

Под палисадной паренхимой находится несколько слоев клеток неправильной формы с большими межклетниками. Эти слои клеток образуют губчатую, или рыхлую, паренхиму. В клетках губчатой паренхимы содержится меньше хлоропластов. Они выполняют функции транспирации, газообмена и запасания питательных веществ.

Мякоть листа пронизана густой сетью жилок, сосудисто-волокнистых пучков, осуществляющих снабжение листа водой и растворенными в ней веществами, а также отведение из листа ассимилянтов. Кроме того, жилки выполняют механическую роль. По мере отхода жилок от основания листа и приближения их к вершине, они утончаются за счет ветвления и постепенного выпадения механических элементов, затем ситовидных трубок, наконец, трахеид. Мельчайшие разветвления у самого края листа обычно состоят только из трахеид.

Схема строения листа растения

Микроскопическое строение листовой пластинки существенно меняется даже в рамках одной систематической группы растений, в зависимости от разных условий произрастания, прежде всего, от условий освещения и водоснабжения. У растений затененных мест часто отсутствует палисадная перенхима. Клетки ассимиляционной ткани имеют более крупные палисады, концентрация хлорофилла в них выше, чем у светолюбивых растений.

Фотосинтез

В хлоропластах клеток мякоти (особенно столбчатой паренхимы) на свету происходит процесс фотосинтеза. Сущность его заключается в том, что зеленые растения поглощают солнечную энергию и из углекислого газа и воды создают сложные органические вещества. В атмосферу при этом выделяется свободный кислород.

Созданные зелеными растениями органические вещества являются пищей не только для самих растений, но и для животных и человека. Таким образом, жизнь на земле зависит от зеленых растений.

Весь кислород, содержащийся в атмосфере, имеет фотосинтетическое происхождение, он накапливается за счет жизнедеятельности зеленых растений и его количественное содержание благодаря фотосинтезу поддерживается постоянным (около 21%).

Используя углекислый газ из атмосферы для процесса фотосинтеза, зеленые растения тем самым очищают воздух.

Испарение воды листьями (транспирация)

Кроме фотосинтеза и газообмена в листьях происходит процесс транспирации - испарения воды листьями. Основную роль в испарении выполняют устьица, частично в этом процессе принимает участие и вся поверхность листа. В связи с этим различают устьичную транспирацию и кутикулярную - через поверхность кутикулы, покрывающей эпидермис листа. Кутикулярная транспирация значительно меньше устьичной: у старых листьев 5-10% общей транспирации, однако у молодых листьев, имеющих тонкую кутикулу, может достигать 40-70%.

Поскольку транспирация осуществляется в основном через устьица, куда проникает и углекислый газ для процесса фотосинтеза, существует взаимосвязь между испарением воды и накоплением сухого вещества в растении. Количество воды, которое испаряется растением для построения 1г сухого вещества, называется транспирационным коэффициентом . Величина его колеблется от 30 до 1000 и зависит от условий роста, вида и сорта растений.

На построение своего тела растение использует в среднем 0,2% пропускаемой воды, остальная расходуется на терморегуляцию и транспорт минеральных веществ.

Транспирация создает сосущую силу в клетке листа и корня, поддерживая тем самым постоянное передвижение воды по растению. В связи с этим листья получили название верхнего водяного насоса в отличие от корневой системы - нижнего водяного насоса, который нагнетает воду в растение.

Испарение защищает листья от перегревания, что имеет большое значение для всех процессов жизнедеятельности растения, особенно - фотосинтеза.

Растения засушливых мест, а также в сухую погоду испаряют больше воды, чем в условиях повышенной влажности. Регулируется испарение воды кроме устьиц защитными образованиями на кожице листа. Эти образования: кутикула, восковой налет, опушение из различных волосков и др. У растений-суккулентов лист превращается в колючки (кактусы), а его функции выполняет стебель. Растения влажных мест обитания имеют крупные листовые пластинки, на кожице нет защитных образований.

Транспирация — механизм испарения воды листьями растения

При затрудненном испарении у растений наблюдается гуттация - выделение воды через устьица в капельно-жидком состоянии. Это явление происходит в природе обычно утром, когда воздух приближается к насыщению водяными парами, или перед дождем. В условиях лаборатории гуттацию можно наблюдать, накрыв молодые проростки пшеницы стеклянными колпаками. Через короткий срок на кончиках их листьев появляются капельки жидкости.

Система выделения — опадание листьев (листопад)

Биологическим приспособлением растений к защите от испарения является листопад - массовое опадение листьев на холодное или жаркое время года. В умеренных зонах деревья сбрасывают листья на зиму, когда корни не могут подавать воду из замерзшей почвы, а мороз иссушает растение. В тропиках листопад наблюдают в сухой период года.

Подготовка к сбрасыванию листьев начинается при ослаблении интенсивности жизненных процессов в конце лета - начале осени. Прежде всего происходит разрушение хлорофилла, другие пигменты (каротин и ксантофилл) сохраняются дольше и придают листьям осеннюю окраску. Затем у основания черешка листа паренхимные клетки начинают делиться и образуют отделительный слой. После этого лист отрывается, а на стебле остается след - листовой рубец. Ко времени листопада листья стареют, в них скапливаются ненужные продукты обмена веществ, которые удаляются из растения вместе с опавшими листьями.

Все растения (обычно это деревья и кустарники, реже - травы) делятся на листопадные и вечнозеленые. У листопадных листья развиваются в течение одного вегетационного сезона. Ежегодно с наступлением неблагоприятных условий они опадают. Листья вечнозеленых растений живут от 1 до 15 лет. Отмирание части старых и появление новых листьев происходит постоянно, дерево кажется вечнозеленым (хвойные, цитрусовые).

Листья делят на два типа: простые и сложные. Простые листья имеют одну листовую пластинку, сложные – несколько листовых пластинок, имеющих свой черешок, сидящий на общей оси – рахисе (главная ось, или центральная жилка с черешком, сложного листа). По расположения листочков листья бывают:

перистосложные – листочки располагаются по сторонам рахиса;

пальчатосложные – листочки расходятся радиально от общего черешка.

Так как простые листья явно преобладают в мире растений, их классифицируют по ряду признаков:

- Листья с цельной пластинкой :

по форме листовой пластинки;

по форме основания листа (сердцевидные, округлые, клиновидные, стреловидные, почковидные и др.);

по форме верхушки (тупые, острые, заостренные, остроконечные, выемчатые);

по форме края листа.

Листья с расчлененной пластинкой:

лопастные выемки достигают не более четверти ширины листовой пластинки (хлопчатник, дуб);

раздельные выемки достигают одной трети пластинки и более;

рассеченные выемки достигают главной жилки листа.

В зависимости от расположения выемок и глубины разреза различают листья пальчатолопастные, пальчато-раздельные, пальчато-рассеченные, раздельные, рассеченные.

6. Метаморфозы побега.

Метаморфозами называют наследственно закрепленные видоизменения органов, связанные со сменой их основных функций. Побег является самым изменчивым органом растения.

К метаморфозам побега относятся корневища, луковицы, клубни, столоны, кладодии (или филлокладии), колючки и усики.

Корневище – подземный метаморфизированный побег, у которого в отличие от типичного побега листья редуцированы и превращены в сухие (осока мохнатая) или сочные (Петров крест обыкновенный) чешуи.

По особенностям формирования различают корневища эпигеогенные (копытень европейский, представители родов Манжетка, медуница) и гипогеогенные (ландыш майский, грушанка круглолистная и др.)

По направлению роста различают корневища плагиотропные – горизонтально распростертые и ортотропные – растущие вертикально по направлению силы тяжести Земли.

Корневища ветвятся моноподиально (вороний глаз четырехлистный) и симподиально (купена лекарственная).

По консистенции корневища бывают сухими (пырей ползучий) и сочными (аир обыкновенный, ирис безлистный).

Луковица – метаморфизированный побег, большая часть которого образована метаморфизированными листьями – сочными чешуями.

В зависимости от места образования на растении луковицы бывают подземными и надземными . Надземные луковицы имеют небольшие размеры, их часто называют луковичками. Луковички могут формироваться в пазухах листа (лилия тигровая, зубянка луковичная) или в соцветии (чеснок, мятлик луковичный, лук огородный).

По особенностям расположения чешуй различают луковицы туникатные и черепитчатые. Туникатные луковицы образованы сросшимися концентрически расположенными на уплощенном стебле чешуями. Число чешуй в луковице варьирует от одной до многих. По степени сложности луковицы бывают простыми и сложными . В сложной луковице (чеснок) под общей сухой чешуей располагается много луковичек.

Поскольку луковицы являются метаморфизированными побегами их можно различать и по типам ветвления. У симподиальных луковиц (тюльпан гибридный, рябчик королевский) цветонос формируется из верхушечной почки, а возобновление (образование дочерних луковиц) – из пазушных.

У моноподиальных луковиц (подснежник снежнобелый, нарцисс гибридный) возобновление идет из верхушечной почки, а цветоносы – из пазушных.

По продолжительности жизни луковицы бывают многолетними (гипеаструм гибридный, нарцисс) и однолетними (тюльпан, лук). Однолетние луковицы ежегодно отмирают, а вместо отмершей – материнской луковицы образуются луковицы-детки.

Клубнелуковица в отличие от луковицы формируется преимущественно за счет разрастания и уплощения стебля. Листья на клубнелуковицах чешуйчатые и надежно прикрывают верхушечную и пазушные почки. Клубнелуковицы, как и луковицы, могут быть однолетними (шафран, гладиолус гибридный), так и многолетними (безвременник осенний).

Клубни определяют как метаморфизированные подземные побеги. Однако у некоторых растений клубни или мелкие образования – клубеньки возникают в надземной части растения. Мощный надземный клубень образуется в результате разрастания стебля у капусты кольраби.

У ряда тропических эпифитных орхидей основание стебля сильно разрастается и превращается в туберидий (кеттлея, максиллярия).

Подземные клубни могут иметь различное происхождение. Если у картофеля, топинамбура это метаморфизированные побеги, о чем свидетельствует наличие почек (верхушечных и пазушных), стеблевых узлов (бровка), междоузлий, редуцированных до едва заметных чешуек листьев, то у цикламена индийского подземный клубень образован только частью стебля – гипокотилем.

Столоны – безлистные образования, фактически единственное сильно удлиненное междоузлие подземного побега, несущее на конце клубень (картофель) или луковицу (лук угловатый). Столоны обычно плагиотропы , однако у дикорастущих тюльпанов и у культурных, если их ежегодно не выкапывают, образуются ортотропные столоны, и дочерние луковицы постепенно сильно заглубляются. Это приводит к измельчению луковиц и к быстрому вырождению сорта.

У растений засушливых местообитаний побеги могут превращаться в кладодии – листоподобно уплощенные образования, или филлокладии . Термины кладодии и филлокладии некоторые ботаники рассматривают как синонимы, другие придают им самостоятельное значение и указывают, что для кладодий характерен длительный рост, а рост филлокладий ограничен. И кладодии, и филлокладии повернуты ребром к солнцу, что имеет важное приспособительное значение (уменьшение испарения, защита от перегревания). Кладодии и филлокладии всегда располагаются в пазухах чешуйчатых «листьев», что подтверждает их побеговое (стеблевое) происхождение. Об этом же свидетельствует образование цветков. У иглиц на многолетних кладодиях находятся довольно длинные цветоносы, на концах которых ежегодно формируются цветки.

Колючки стеблевого происхождения характерны для ряда деревьев (груша обыкновенная) и кустарников (боярышник однопестичный). У формирующихся, молодых, колючек на стебле видны зачаточные, недоразвитые листья, которые расположены так же, как и типичные листья. С возрастом колючка одревесневает, а зачаточные листья абортируются, т. е. полностью исчезают. Колючки выполняют защитную функцию.

Усики стеблевого происхождения или выходят из пазухи листа, или заканчивают каждый метамер симподиально ветвящегося стебля (огурец посевной, виноград культурный). Усики могут быть простыми или разветвленными, основная их функция опорная.

Таким образом, метаморфозы побега разнообразны. Метаморфизированные побеги выполняют различные функции, в том числе функции сохранения и размножения вида (клубни, корневища, луковицы, клубнелуковицы).

Заключение

В данной работе по теме «Определение, принципы классификации, метаморфозы и структурные элементы побега» мы постарались затронуть все интересующие нас вопросы. Так как тема представляет научный и практический интерес в сельскохозяйственной отрасли, то мы смогли изучить научную литературу по выбранной теме, изучить основные понятия и термины представленного вопроса.

Выяснили, что такое побег и его основные структурные элементы. Используя знания о росте побегов, мы можем контролировать и управлять этим ростом.

Список литературы

1 . Коровкин О.А. Анатомия и морфология высших растений: словарь терминов. – МОСКВА «Дрофа», 2007. – с.272.

2 . http://www.insidebiology.ru/foms-19-1.html

3 . Учебные пособия для студентов и высших учебных заведений; И.И. Андреева, Л.С. Родман; Ботаника. – МОСКВА «колосС», 2002. – с.107-169.

4 . Ботаника с основами фитоценологии: Анатомия и морфология растений: Учеб. для вузов / Серебрякова Т. И. и др. – МОСКВА: ИКЦ «Академкнига», 2007. - с. 341 - 365.

5 . «Междоузлие» - статья из «Большой советской энциклопедии»

6 . http://biofile.ru/bio/19452.html

7 . http://reftrend.ru/1098402.html

8 . Лотова Л. И. Ботаника: Морфология и анатомия высших растений: Учебник. - 3-е, испр. - М.: КомКнига, 2007. - с. 221-261.

9 . Фёдоров Ал. А., Кирпичников М. Э. и Артюшенко З. Т. Атлас по описательной морфологии высших растений. Лист / Академия наук СССР. Ботанический институт им. В. Л. Комарова. Под общ. ред. чл.-кор. АН СССР П. А. Баранова. Фотографии В. Е. Синельникова. - М.- Л.: Изд-во АН СССР, 1956. – с. 303

10 . Андреева И. И., Родман Л. С. Ботаника. - М.: КолосС, 2005. – с. 172-175

11 .Ботаника с основами фитоценологии: Анатомия и морфология растений: Учеб. для вузов / Серебрякова Т. И. и др. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – с. 341- 365.

12 . Тимонин А. К. Ботаника: в 4 т. - М.: Издательский центра «Академия», 2007. – с. 52-69.