Лист растения через микроскоп

Лист растения через микроскоп

Тихненко Полина Сергеевна, ученица 3 классаГимназии № 212 «Екатеринбург-Париж» г. Екатеринбурга, 10 лет

Номинация: «Исследовательский проект»
Куратор: Гуляева Г.К.

Как устроен лист растения?

Каждое лето мы всей семьей отдыхаем на даче у нашей прабабушки. И там до поздней осени радует наш взгляд яркая клумба с чудесными цветами. Затем прабабушка пересаживает растения в горшки и в таком виде они зимуют на подоконнике. Это растение называется пеларгония.

А как живет растение? Для чего растениям листья и как они устроены?

Я решила вместе со своей семьей провести исследование и узнать информацию о таких красивых листьях не менее красивого растения. Чтобы проделать эту работу, я вместе с родителями прочитала статьи по теме в энциклопедии и в учебнике биологии, просмотрела информацию в интернете; а затем вместе с учителем проделала опыт и рассмотрела срез листа пеларгонии под микроскопом.

Цель моего исследования:

  • изучить виды клеток листа растения пеларгония и их функции

Для достижения поставленной цели нужно решить следующие задачи:

  • Подобрать и изучить научную литературу по теме проекта.
  • Провести опыт и рассмотреть под микроскопом срез листа растения пеларгония
  • Изучить и описать строение листа
  • Сделать вывод по проделанной работе.

1. Ботаника – наука о жизни растений

Изучением живых организмов занимается наука биология ( от греч. «биос» — жизнь), включающая в себя ряд наук о живой природе, в том числе и науку о растениях – ботанику (от греч. «ботанэ» — растение). Эта наука – одна из древнейших, она возникла в III в. до н. э.

Трудно переоценить значение растений в нашей жизни. Они являются средой обитания многих живых существ и обеспечивают питанием, как человека, так и животных. Растения могут служить топливом, использоваться как источники сырья для производства различных строительных материалов, тканей, лекарств, витаминов, красок и т. д.

1.1. Как живет растение? Процесс фотосинтеза

Любое растение это – сложный организм, состоящий из нескольких частей: корень, стебель, листья, цветы и плоды. Все части очень четко взаимодействуют, обеспечивая растению жизнь. Корни впитывают воду и минеральные соли из почвы. Из этих веществ образуются соки растения.

Хлорофилл, содержащийся в листьях, окрашивает их в зеленый цвет. С помощью этого вещества растение под действием света преобразует углекислый газ (не видимый, но содержащийся в воздухе) и воду, приносимую корнями, в питательные вещества. При этом растение выделяет другой газ – кислород.

За счет солнечной энергии и хлорофилла растения собирают из молекул углекислого газа и воды органические вещества, так называемые сахара, необходимые для жизни. Такой процесс называется фотосинтезом.

Этот процесс фотосинтеза у растения протекает в листьях [1]

1.2. Внешний вид листа

Лист — часть растения. Лист имеет листовую пластинку, черешок, основание и прилистники. . [2]

Листовая пластинка является основным местом, в котором происходит фотосинтез. При изучении внешнего строения листа хорошо видно, что на листовой пластинке многих растений чётко выражены жилки.

Черешок листа — это зауженная стеблевидная часть, прикрепляющая его к стеблю и поворачивающая в наилучшее положение по отношению к свету.

Основание это — обязательная часть листа, в которой находится соединение листа с узлом стебля. Перед листопадом в соединении образуется отделительный слой, который способствует опадению листьев. Чаще всего основание выражено не четко.

Прилистники — это выросты основания листа, обычно бывает два. Они могут быть свободными или сросшимися с черешком.

В первой половине XIX века немецкий ботаник Маттиас Шлейден, рассмотрев в микроскоп каждую часть растения, пришел к выводу, что все они состоят из клеток. К подобному заключению пришел еще один немецкий ученый – Теодор Шванн, изучавший строение животных. Позже была сформирована так называемая клеточная теория. Ее основные положения сводятся к следующему:

  • Все живые существа состоят из клеток
  • Клетки – основные структурные и функциональные единицы живых существ
  • Одни живые клетки происходят от других живых клеток

Клетки очень разнообразны по форме и размеру. Они могут иметь вид шарика, звезды, прямоугольника, овала и т.д. Самая большая клетка размером со страусиное яйцо (до 15 см в диаметре), а самые маленькие видны только под микроскопом с большим увеличением.

1.4. Строение растительной клетки

На схематическом рисунке, изображающем строение клетки растения, видны основные органоиды или органеллы. Они призваны обеспечить все потребности клетки. Органоиды поставляют питание, выводят наружу ненужные вещества, защищают и восстанавливают клетку, обеспечивают ее рост и воспроизводство.

Клетка листа имеет снаружи прозрачную и прочную оболочку. Оболочка защищает содержимое клетки от механических и других воздействий.

Внутри клетки находятся цитоплазма, ядро, хлоропласты и, обычно, одна крупная вакуоль.

Цитоплазма – полужидкое слизистое содержимое, именно там происходят процессы, обеспечивающие жизнь клетки и всего растения в целом.

Ядро – это центр управления клеткой.

Вакуоли – это мешочки, заполненные клеточным соком – водным раствором различных питательных веществ. Это своеобразное хранилище нужных клетке веществ.

Хлоропласты (от греч. «хлорос» — зеленый и «пластос» — вылепленный) содержат зеленый пигмент хлорофилл. Именно в них происходит образование на свету органических веществ (так называемых сахаров) из углекислого газа и воды, то есть протекает процесс фотосинтеза.[3]

Несмотря на различную форму и размеры клеток, набор их органоидов остается постоянным.

2. Как устроен лист растения?

2.1. Последовательность проведения опыта

Для изучения строения листа растения пеларгония необходимо провести опыт. Для опыта необходимо приготовить препарат и рассмотреть его под микроскопом. Я использовала обычный световой микроскоп.

Во время работы с микроскопом необходимо соблюдать следующие правила:

  • Микроскоп поставить штативом к себе на расстоянии 5 – 8 см от края стола.
  • Свет направлять зеркалом в отверстие предметного столика
  • Приготовленный препарат поместить на предметный столик и закрепить там предметное стекло двумя зажимами
  • Пользуясь винтом, плавно опустить тубус микроскопа так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1 – 2 см от препарата
  • Смотря в окуляр, медленно поднимать тубус, пока не появиться четкое изображение предмета

Последовательность приготовления препарата:

  • На предметное стекло пипеткой поместить каплю воды
  • При помощи препаровальной иглы отделить часть кожицы листа, или скальпелем сделать тонкий поперечный срез
  • Пинцетом поместить препарат в каплю воды, расправить препаровальной иглой и закрыть покровным стеклом

Приготовив препарат, я рассмотрела под микроскопом клетки листа пеларгонии [4,5].

2.2. Строение листа на примере растения пеларгония

Проведя опыт, можно сделать вывод, что клетки растения различаются по строению и выполняемым функциям. Одни из них плоские, бесцветные, с плотными оболочками; другие – вытянутые, буроватые с толстыми оболочками; третьи — округлые, зеленые с тонкими оболочками. Группа клеток, имеющих общее происхождение, одинаковое строение и выполняющих сходные функции, называются тканями.

При рассмотрении под микроскопом поперечного среза листа можно обнаружить, что сверху и снизу он покрыт тонкой кожицей, в которой встречаются отверстия – устьица. Внутренняя часть листа состоит из мякоти, которую пронизывает сеть жилок [6].

2.2.1. Строение кожицы листа

Кожица листа состоит из одного слоя клеток. Ее можно легко снять, зацепив иглой или пинцетом. Клетки кожицы прозрачны и плотно прилегают друг к другу. Часто наружная сторона кожицы покрыта пленкой из жироподобного вещества. Кожица защищает внутренние клетки листа от высыхания и повреждений. Большую часть клетки кожицы занимает крупная вакуоль с клеточным соком. Некоторые клетки кожицы образуют волоски, усиливающие ее защитные функции.

2.2.2. Строение мякоти листа

Клетки мякоти листа имеют тонкие оболочки. В них находится много хлоропластов. Клетки мякоти, находящиеся под верхней кожицей листа, похожи на столбики, — это столбчатая ткань. Под ней расположены клетки неправильной формы – это губчатая ткань. Хлоропластов в них меньше. Между клетками находятся крупные межклетники, заполненные воздухом.

Обычно на нижней стороне листа находятся устьица. Каждое устьице состоит из двух замыкающих клеток (как уста, губы), содержащие хлоропласты. Оболочки этих клеток могут отходить друг от друга и образовывать устьичную щель. В этом случае говорят, что устьице открыто. Устьица открываются, когда в растении много воды: замыкающие клетки набухают, отходят друг от друга, а через устьичную щель из листа выходит водяной пар. При недостатке воды оболочки замыкающих клеток плотно прилегают друг к другу – тогда устьица закрываются, а испарение воды прекращается.

2.2.4. Строение жилок листа.

Жилки – проводящие пучки листа, своеобразный трубопровод, по которому течет раствор органических веществ, или питание клеток. Жилки состоят из очень прочных клеток, называемых луб. Именно они придают листу прочность и являются своеобразным каркасом (скелетом) листа.

Читайте:  Початок цветок безбрачия или замиокулькас правила выращивания тонкости ухода и пересадки

3. История изучения темы

В процессе изучения темы возникло несколько вопросов, которые необходимо рассмотреть, так как они явились причиной развития моей темы в науке.

3.1. Микроскоп – революция в науке

Первые микроскопы, изобретенные человечеством, были оптическими. Первые сведения о таких устройствах относятся к XVI веку. Изобретателями микроскопа считают голландца Захария Янсенса и итальянского ученого Галилео Галилея. Именно изобретение этого устройства помогло человечеству проникнуть в микромир.

Термин «клетка» впервые употребил Роберт Гук в 1665 году при описании своих исследований с помощью увеличительных линз. Изучение клеток ускорилось в XIX веке, когда появились усовершенствованные микроскопы. В XX веке появились сверхмощные электронные микроскопы, позволяющие очень четко видеть невидимое.

В XX веке отделилась большая область в общей биологии, называемая цитологией.

Цитология – раздел биологии, изучающий живые клетки, их строение и функционирование. Так же используется термит «клеточная биология».

3.2. Пеларгония – история растения

При проведении опыта использовалось растение пеларгония. А какова его история? Родиной этого чудесного растения является Южная Африка. В Европу, точнее в Англию, Пеларгония попала благодаря английским морякам. В 1631 году английский королевский ботаник Джон Традескант получил несколько семян «душистой индийской герани» (именно так называли первые пеларгонии), вырастил три растения, подробно описал и зарисовал их. Затем занимался селекцией этого растения, вершиной его творения явилась «герань королевская». Избавив своим успокаивающим ароматом короля Великобритании от бессонницы, она стала любимым цветком английской знати. И в наше время часто используется эта особенность аромата соцветий герани.

В России пеларгония появилась в конце XVIII века, ее привезли из Европы. Растение получило большое распространение в начале XIX века как комнатное растение, так как оно не переносит морозов.

При проведении опыта, я увидела через микроскоп срез листа растения пеларгония. Лист состоит из слоев тканей, в которые объединены различные клетки. Прочитав и изучив литературу по этой теме, я много узнала о клеточном строении листьев растений.

Источник



Bio-Lessons

Лист является боковым органом побега. Листья — вегетативные органы растения, расположенные на стебле в определенной последовательности. Различают очередное, супротивное и мутовчатое листорасположение (рис. 1).

Рис.1 Расположение листьев на стебле

Если от каждого узла побега отходит лишь один лист, то такое расположение называют очередным (яблоня, дуб и др.).

Если на узле два листа расположены друг против друга, то такое листорасположение называется супротивным (сирень, мята, клен, крапива и др.).

Если три или больше листьев растут на одном узле стебля — это мутовчатое листорасположение (барбарис, олеандр, подмаренник, вороний глаз и др.).

Внешнее строение листа. Лист состоит из листовой пластинки и черешка (рис. 2). Листовая пластинка — расширенная часть листа. В основании пластинка переходит в черешок (суженная часть).

Рис.2 Внешнее строение листа

Листья, не имеющие черешка, называются сидячими (осот), или влагалищными (пшеница, рожь, кукуруза, камыш, рис) (рис.3).

Рис.3 Прикрепление листьев на стебле

Все функции листа выполняет листовая пластинка.
Черешок служит опорой, обеспечивая прочное прикрепление листа к стеблю. С его помощью поверхность листовой пластинки поворачивается к свету. Через черешок вещества переходят от стебля к листу и обратно.

Типы листьев. Листья бывают простыми и сложными (рис.4).

Рис.4 Типы листьев

Лист называют простым, если на одном черешке находится одна листовая пластинка (тополь, дуб, береза, вишня и др.).

Сложный лист в отличие от простого имеет три и более листовых пластинок, каждая из которых сочленена с общим черешком.

Среди сложных листьев различают:
1) тройчатосложные — на одном черешке расположены три листочка, например у клевера, земляники, клубники;
2) пальчатосложные — все листочки прикрепляются при помощи сочленения в одном месте к черешку, напоминают растопыренные пальцы, например у конского каштана, люпина, конопли;
3) перистосложные — листья располагаются с двух сторон черешка на некотором расстоянии друг от друга. Перистосложные, в свою очередь, делятся на парноперистые (горох, желтая акация, чина, заячий горох) и непарноперистые (шиповник, рябина, ясень, грецкий орех).

Жилкование листьев — расположение проводящих пучков в листовой пластинке (рис. 5). Жилки придают листьям прочность. Но самая главная функция жилок — транспортная. Они проводят воду и растворенные в ней минеральные и органические вещества. За эту особенность жилки также называют «проводящими пучками».

Рис.5 Жилкование листьев

Жилкование бывает сетчатым (перистым, пальчатым) параллельным и дуговидным.

Сетчатое жилкование бывает двух типов: перистое и пальчатое.

Перистое жилкование — жилки по форме напоминают перышко (листья ивы, тополя, яблони, груши, дуба).

Пальчатое жилкование — несколько крупных жилок, расходящихся по краям в виде пальцев (листья клена канадского, бегонии, клещевины).

Параллельное жилкование — жилки расположены параллельно (пшеница, кукуруза).

Дуговидное жилкование — жилки изгибаются в виде дуг (ландыш, подорожник большой).

Внутреннее строение листа видно на поперечном срезе под микроскопом (рис. 6). С верхней и нижней сторон лист покрыт кожицей — покровной тканью, состоящей из плотно прилегающих друг к другу клеток. Они защищают внутренние ткани листа.

Рис.6 Внутреннее строение листа

На нижней стороне листа расположены устьица (рис.7). Каждое устьице состоит из двух замыкающих клеток бобовидной формы и устьичной щели между ними.

Рис.7 Строение устьица

Устьица выполняют три функции:
1) обеспечивают дыхание растений;
2) поглощают углекислый газ, необходимый для фотосинтеза;
3) испаряют воду и таким образом помогают растворенным веществам продвигаться по жилкам и стеблю.

Устьица экономят воду, поэтому они обычно закрыты в жаркую и сухую погоду, при недостатке влаги. Если растениям хватает влаги, устьица открыты днем и закрыты ночью.

Под кожицей листа находится основная ткань — мякоть листа. Главная функция листа — фотосинтез, т. е. питание растений. Хлоропласты в клетках мякоти листьев обеспечивают их зеленый цвет и осуществляют фотосинтез. Клетки, расположенные ближе к верхней стороне листа, похожи на столбики. Это столбчатая ткань. Под ней расположена губчатая ткань.

Внешнее и внутреннее строение листа Видоизменения листа

Внешнее и внутреннее строение листа Побег и почка

Листья — вегетативные органы растения, расположенные в определенной последовательности. Различают очередное, супротивное и мутовчатое листорасположение. Лист состоит из пластинки и черешка. Листья бывают черешковыми, сидячими и влагалищными; простыми и сложными. Среди сложных листьев различают: тройчатосложные, пальчатосложные, перистосложные. Жилкование листьев — расположение проводящих пучков в листовой пластинке. Жилкование бывает сетчатым (перистым, пальчатым), параллельным и дуговидным. С верхней и нижней сторон лист покрыт кожицей — покровной тканью, состоящей из плотно прилегающих друг к другу клеток. Под кожицей листа находится основная ткань — мякоть листа.

Источник

Урок Бесплатно Строение листа

Второе определение листа: боковой вегетативный орган растения.

Лист очень важный орган растения. Например, любой комнатный цветок может погибнуть, если большая часть листьев у него пострадала.

Зачем же нужен лист растению?

Главные функции листа это:

  • фотосинтез (образование питательных веществ для растения)
  • газообмен (поступление в растение кислорода и углекислого газа, а также их высвобождение)
  • испарение воды (для защиты от перегревания растения; способствует движению питательных веществ по всему растению)

Самые большие листья из водных растений — у амазонской кувшинки Виктории.

Их диаметр может достигать 2 метров, а на листьях может сидеть человек весом до 80кг.

Лист

Внешнее строение листа

Листья состоят из листовой пластинки, черешка, основания, прилистников.

Строение листа

У многих растений прилистники вообще не образуются или существуют недолго и рано опадают, например, как у липы.

липа

Все эти части листа могут иметь разный внешний вид.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Черешок может изгибаться и поворачиваться: например, для того, чтобы листовая пластинка уловила больше солнечных лучей при недостатке света.

Кроме смены положения листа по отношению к свету, листья некоторых растений могут реагировать и на прикосновения.

Одним таким растением является мимоза стыдливая.

мимоза стыдливая

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Виды листьев

По способу крепления к стеблю листья бывают:

  • черешковые — от стебля отходит черешок, на котором расположен лист (липа, роза, яблоня)
  • сидячие — лист непосредственно крепится к стеблю

Черешковые листья

У березы, груши и большинства привычных нам садовых и декоративных растений листья имеют черешок.

Читайте:  Лунный посевной календарь на 2021 год

Черешок — это ножка листа, расширенная в том месте, где она прикрепляется к стеблю. Место расширения черешка называется основание.

Над основанием на стебле расположена пазушная почка.

У некоторых листьев есть прилистники. Они похожи на маленькие листья у основания.

Черешковые листья

Сидячие листья

У некоторых растений черешок отсутствует.

Пластинка сидит на стебле, который как бы вложен в нижнюю часть листа — влагалище.

Из декоративных садовых растений такая форма листа встречается у гвоздики:

Сидячие листья

Сидячие листья есть у тростника и злаков — пшеницы, овса, мятлика.

Пример сидячих листьев у алоэ:

Сидячие листья

Следующая классификация листьев — по количеству листовых пластинок:

  • простые листья
  • сложные листья

Простые листья имеют один черешок и одну пластинку.

Подобное строение листьев наблюдается у дуба, липы, яблони.

Сложные листья имеют один главный черешок, от которого отходят вторичные черешки с несколькими листовыми пластинками.

Эти листочки могут опадать отдельно от главного черешка.

Сложные листья можно наблюдать у земляники, акации, каштана.

Если листочков четное количество и нет верхушечного, то они парные.

Такие сложные листья, например, у гороха.

У него видоизмененный лист превратился в усики, с помощью которых растение прикрепляется к устойчивым поверхностям:

горох

Если же есть верхушечная пластинка, отчего количество листочков становится нечетным, то это непарные листочки.

Их можно увидеть у шиповника:

шиповник

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Листовые пластинки и жилкование

Листовые пластинки

Листовая пластинка — главная часть листа.

Она обеспечивает дыхание и фотосинтез.

Существует большое разнообразие форм листовых пластинок:

  • округлая
  • продолговатая
  • шиловидная
  • игловидная
  • треугольная
  • яйцевидная;
  • ланцетовидая и другие

Края пластинки могут быть ровными или иметь зубцы, выемки.

Жилкование листьев

Минеральные, органические вещества и вода к клеткам листа поступают по сосудам, которые называются жилками.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Жилки, кроме перенесения веществ по растению, выполняют опорную функцию для листа, создают прочный каркас.

Посмотрите, как у растения Виктория регия жилки создают прочный каркас. Теперь вам понятно почему она может выдержать такой большой вес!

растение Виктория

Жилки, выходя из черешка или основания (у сидячих листьев), расходятся в разные стороны.

Если от главной жилки к краям идут параллельные тонкие сосуды, наподобие птичьего пера — это перистое жилкование.

перистое жилкование

Если от черешка веером расходятся несколько одинаковых жилок — жилкование пальчатое.

жилкование пальчатое

Перистое и пальчатое жилкование характерно для двудольных растений.

От главных жилок отходит сетка мелких сосудов, поэтому часто говорят о перисто-сетчатом или пальчато-сетчатом жилковании.

У однодольных растений, таких как кукуруза или пшеница, жилки идут вдоль края параллельно друг другу.

однодольные растения

Дуговое жилкование

Если жилки расходятся дугой по листовой пластинке, то жилкование называется дуговым. Оно характерно для ландыша, тюльпана — растений семейства Лилейные, класса Однодольные.

Дуговое жилкование

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Клеточное строение листа

Самый наружный слой листа представлен восковым налетом.

Он предотвращает чрезмерное испарение влаги и защищает от вредных микроорганизмов.

Этот налет называют кутикулой.

У растений засушливых мест кутикула несколько тверже, так как предохраняет ткани листа от перегревания и чрезмерной потери влаги.

Под кутикулой располагается эпидерма или покровная ткань.

Эта покровная ткань может иметь выросты — волоски (трихомы).

Трихо́мы (от греческого τρίχωμα «волос») или волоски — клетки эпидермы или выросты, образующие опушение на поверхностных органах растений. Могут присутствовать на всех наземных органах растения.

По функциям трихомы делят на два типа:

  • кроющие — образуются из покровных тканей и служат для защиты растения от неблагоприятного воздействия внешней среды
  • железистые -принадлежат к выделительным тканям наружной секреции и участвуют в процессах накопления и выделения веществ различного функционального назначения

Трихомы бывают одноклеточными и многоклеточными, мертвыми и живыми.

Мертвые заполнены воздухом и придают растению белый цвет.

Форма трихом может быть разнообразной (головчатые, звездчатые, крючковатые и др.).

Часто трихомы минерализованы, то есть пропитаны кремнеземом и кальцием (крапива).

Размеры трихом варьируются в значительных пределах.

Отдельный волосок, чешуйка или желёзка хорошо различимы под микроскопом.

Клетки эпидермы прозрачные, чтобы солнечные лучи легко проникали вглубь.

На нижних поверхностях листа (нижний эпидермис) находятся устьица.

Устьице состоит из двух продолговатых, так называемых замыкающих клеток, между которыми есть небольшое расстояние — щель или пора.

Та сторона, которая не соприкасается с другими клетками, имеет более толстую оболочку.

Когда воды поступает слишком много, клетка начинает раздуваться, а толстая сторона не дает оболочке слишком сильно растягиваться.

Из-за этого устьичные клетки выгибаются, как сосиски на сковородке.

И щель между ними увеличивается, позволяя испаряться большему количеству воды.

Кстати, дыхание наземных растений также осуществляется через устьица.

Посмотрите, как оно устроено:

устьица

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

У крапивы в этом же слое находятся ампулярные клетки (похожи на медицинские ампулы с лекарством) с муравьиной кислотой.

Шип клетки заполнен солями кремния.

Он легко проникает в кожу и отламывается, а ядовитая жидкость выливается под кожу.

Посмотрите, как это выглядит:

крапива

Под эпидермой располагается мезофилл — мякоть листа.

Эта ткань представлена:

  • столбчатыми (по-другому, палисадными) клетками, располагающимися поверхностно, в виде столбиков
  • губчатой тканью из сферических клеток
  • межклетниками, заполненными воздухом

Строение листа

Столбчатые клетки осуществляют фотосинтез, поэтому в них больше всего хлоропластов. В палисадной ткани располагаются и устьица, через которые растение дышит и испаряет влагу.

Губчатые клетки служат для газообмена. Они выделяют в межклетники кислород и забирают из них СО2.

На фото ниже вы видите строение губчатой ткани листа под микроскопом.

Крупные светлые пятна — межклетники:

межклетники

Как мы уже знаем, в листьях проходят жилки.

Они выполняют опорную функцию (скелетную) и служат для обмена веществ между листьями и другими частями растения.

Рассмотрим их тканевое строение.

Жилки состоят из ксилемы и флоэмы — сосудистой ткани.

По ксилеме вода и минеральные вещества двигаются от корня к листьям, по флоэме — органические вещества (такие, как крахмал) — обратно, от листьев к корням и там накапливаются.

Источник

Лист растения через микроскоп

Тихненко Полина Сергеевна, ученица 3 классаГимназии № 212 «Екатеринбург-Париж» г. Екатеринбурга, 10 лет

Номинация: «Исследовательский проект»
Куратор: Гуляева Г.К.

Как устроен лист растения?

Каждое лето мы всей семьей отдыхаем на даче у нашей прабабушки. И там до поздней осени радует наш взгляд яркая клумба с чудесными цветами. Затем прабабушка пересаживает растения в горшки и в таком виде они зимуют на подоконнике. Это растение называется пеларгония.

А как живет растение? Для чего растениям листья и как они устроены?

Я решила вместе со своей семьей провести исследование и узнать информацию о таких красивых листьях не менее красивого растения. Чтобы проделать эту работу, я вместе с родителями прочитала статьи по теме в энциклопедии и в учебнике биологии, просмотрела информацию в интернете; а затем вместе с учителем проделала опыт и рассмотрела срез листа пеларгонии под микроскопом.

Цель моего исследования:

  • изучить виды клеток листа растения пеларгония и их функции

Для достижения поставленной цели нужно решить следующие задачи:

  • Подобрать и изучить научную литературу по теме проекта.
  • Провести опыт и рассмотреть под микроскопом срез листа растения пеларгония
  • Изучить и описать строение листа
  • Сделать вывод по проделанной работе.

1. Ботаника – наука о жизни растений

Изучением живых организмов занимается наука биология ( от греч. «биос» — жизнь), включающая в себя ряд наук о живой природе, в том числе и науку о растениях – ботанику (от греч. «ботанэ» — растение). Эта наука – одна из древнейших, она возникла в III в. до н. э.

Трудно переоценить значение растений в нашей жизни. Они являются средой обитания многих живых существ и обеспечивают питанием, как человека, так и животных. Растения могут служить топливом, использоваться как источники сырья для производства различных строительных материалов, тканей, лекарств, витаминов, красок и т. д.

1.1. Как живет растение? Процесс фотосинтеза

Любое растение это – сложный организм, состоящий из нескольких частей: корень, стебель, листья, цветы и плоды. Все части очень четко взаимодействуют, обеспечивая растению жизнь. Корни впитывают воду и минеральные соли из почвы. Из этих веществ образуются соки растения.

Хлорофилл, содержащийся в листьях, окрашивает их в зеленый цвет. С помощью этого вещества растение под действием света преобразует углекислый газ (не видимый, но содержащийся в воздухе) и воду, приносимую корнями, в питательные вещества. При этом растение выделяет другой газ – кислород.

Читайте:  Как опыляют голосеменные растения

За счет солнечной энергии и хлорофилла растения собирают из молекул углекислого газа и воды органические вещества, так называемые сахара, необходимые для жизни. Такой процесс называется фотосинтезом.

Этот процесс фотосинтеза у растения протекает в листьях [1]

1.2. Внешний вид листа

Лист — часть растения. Лист имеет листовую пластинку, черешок, основание и прилистники. . [2]

Листовая пластинка является основным местом, в котором происходит фотосинтез. При изучении внешнего строения листа хорошо видно, что на листовой пластинке многих растений чётко выражены жилки.

Черешок листа — это зауженная стеблевидная часть, прикрепляющая его к стеблю и поворачивающая в наилучшее положение по отношению к свету.

Основание это — обязательная часть листа, в которой находится соединение листа с узлом стебля. Перед листопадом в соединении образуется отделительный слой, который способствует опадению листьев. Чаще всего основание выражено не четко.

Прилистники — это выросты основания листа, обычно бывает два. Они могут быть свободными или сросшимися с черешком.

В первой половине XIX века немецкий ботаник Маттиас Шлейден, рассмотрев в микроскоп каждую часть растения, пришел к выводу, что все они состоят из клеток. К подобному заключению пришел еще один немецкий ученый – Теодор Шванн, изучавший строение животных. Позже была сформирована так называемая клеточная теория. Ее основные положения сводятся к следующему:

  • Все живые существа состоят из клеток
  • Клетки – основные структурные и функциональные единицы живых существ
  • Одни живые клетки происходят от других живых клеток

Клетки очень разнообразны по форме и размеру. Они могут иметь вид шарика, звезды, прямоугольника, овала и т.д. Самая большая клетка размером со страусиное яйцо (до 15 см в диаметре), а самые маленькие видны только под микроскопом с большим увеличением.

1.4. Строение растительной клетки

На схематическом рисунке, изображающем строение клетки растения, видны основные органоиды или органеллы. Они призваны обеспечить все потребности клетки. Органоиды поставляют питание, выводят наружу ненужные вещества, защищают и восстанавливают клетку, обеспечивают ее рост и воспроизводство.

Клетка листа имеет снаружи прозрачную и прочную оболочку. Оболочка защищает содержимое клетки от механических и других воздействий.

Внутри клетки находятся цитоплазма, ядро, хлоропласты и, обычно, одна крупная вакуоль.

Цитоплазма – полужидкое слизистое содержимое, именно там происходят процессы, обеспечивающие жизнь клетки и всего растения в целом.

Ядро – это центр управления клеткой.

Вакуоли – это мешочки, заполненные клеточным соком – водным раствором различных питательных веществ. Это своеобразное хранилище нужных клетке веществ.

Хлоропласты (от греч. «хлорос» — зеленый и «пластос» — вылепленный) содержат зеленый пигмент хлорофилл. Именно в них происходит образование на свету органических веществ (так называемых сахаров) из углекислого газа и воды, то есть протекает процесс фотосинтеза.[3]

Несмотря на различную форму и размеры клеток, набор их органоидов остается постоянным.

2. Как устроен лист растения?

2.1. Последовательность проведения опыта

Для изучения строения листа растения пеларгония необходимо провести опыт. Для опыта необходимо приготовить препарат и рассмотреть его под микроскопом. Я использовала обычный световой микроскоп.

Во время работы с микроскопом необходимо соблюдать следующие правила:

  • Микроскоп поставить штативом к себе на расстоянии 5 – 8 см от края стола.
  • Свет направлять зеркалом в отверстие предметного столика
  • Приготовленный препарат поместить на предметный столик и закрепить там предметное стекло двумя зажимами
  • Пользуясь винтом, плавно опустить тубус микроскопа так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1 – 2 см от препарата
  • Смотря в окуляр, медленно поднимать тубус, пока не появиться четкое изображение предмета

Последовательность приготовления препарата:

  • На предметное стекло пипеткой поместить каплю воды
  • При помощи препаровальной иглы отделить часть кожицы листа, или скальпелем сделать тонкий поперечный срез
  • Пинцетом поместить препарат в каплю воды, расправить препаровальной иглой и закрыть покровным стеклом

Приготовив препарат, я рассмотрела под микроскопом клетки листа пеларгонии [4,5].

2.2. Строение листа на примере растения пеларгония

Проведя опыт, можно сделать вывод, что клетки растения различаются по строению и выполняемым функциям. Одни из них плоские, бесцветные, с плотными оболочками; другие – вытянутые, буроватые с толстыми оболочками; третьи — округлые, зеленые с тонкими оболочками. Группа клеток, имеющих общее происхождение, одинаковое строение и выполняющих сходные функции, называются тканями.

При рассмотрении под микроскопом поперечного среза листа можно обнаружить, что сверху и снизу он покрыт тонкой кожицей, в которой встречаются отверстия – устьица. Внутренняя часть листа состоит из мякоти, которую пронизывает сеть жилок [6].

2.2.1. Строение кожицы листа

Кожица листа состоит из одного слоя клеток. Ее можно легко снять, зацепив иглой или пинцетом. Клетки кожицы прозрачны и плотно прилегают друг к другу. Часто наружная сторона кожицы покрыта пленкой из жироподобного вещества. Кожица защищает внутренние клетки листа от высыхания и повреждений. Большую часть клетки кожицы занимает крупная вакуоль с клеточным соком. Некоторые клетки кожицы образуют волоски, усиливающие ее защитные функции.

2.2.2. Строение мякоти листа

Клетки мякоти листа имеют тонкие оболочки. В них находится много хлоропластов. Клетки мякоти, находящиеся под верхней кожицей листа, похожи на столбики, — это столбчатая ткань. Под ней расположены клетки неправильной формы – это губчатая ткань. Хлоропластов в них меньше. Между клетками находятся крупные межклетники, заполненные воздухом.

Обычно на нижней стороне листа находятся устьица. Каждое устьице состоит из двух замыкающих клеток (как уста, губы), содержащие хлоропласты. Оболочки этих клеток могут отходить друг от друга и образовывать устьичную щель. В этом случае говорят, что устьице открыто. Устьица открываются, когда в растении много воды: замыкающие клетки набухают, отходят друг от друга, а через устьичную щель из листа выходит водяной пар. При недостатке воды оболочки замыкающих клеток плотно прилегают друг к другу – тогда устьица закрываются, а испарение воды прекращается.

2.2.4. Строение жилок листа.

Жилки – проводящие пучки листа, своеобразный трубопровод, по которому течет раствор органических веществ, или питание клеток. Жилки состоят из очень прочных клеток, называемых луб. Именно они придают листу прочность и являются своеобразным каркасом (скелетом) листа.

3. История изучения темы

В процессе изучения темы возникло несколько вопросов, которые необходимо рассмотреть, так как они явились причиной развития моей темы в науке.

3.1. Микроскоп – революция в науке

Первые микроскопы, изобретенные человечеством, были оптическими. Первые сведения о таких устройствах относятся к XVI веку. Изобретателями микроскопа считают голландца Захария Янсенса и итальянского ученого Галилео Галилея. Именно изобретение этого устройства помогло человечеству проникнуть в микромир.

Термин «клетка» впервые употребил Роберт Гук в 1665 году при описании своих исследований с помощью увеличительных линз. Изучение клеток ускорилось в XIX веке, когда появились усовершенствованные микроскопы. В XX веке появились сверхмощные электронные микроскопы, позволяющие очень четко видеть невидимое.

В XX веке отделилась большая область в общей биологии, называемая цитологией.

Цитология – раздел биологии, изучающий живые клетки, их строение и функционирование. Так же используется термит «клеточная биология».

3.2. Пеларгония – история растения

При проведении опыта использовалось растение пеларгония. А какова его история? Родиной этого чудесного растения является Южная Африка. В Европу, точнее в Англию, Пеларгония попала благодаря английским морякам. В 1631 году английский королевский ботаник Джон Традескант получил несколько семян «душистой индийской герани» (именно так называли первые пеларгонии), вырастил три растения, подробно описал и зарисовал их. Затем занимался селекцией этого растения, вершиной его творения явилась «герань королевская». Избавив своим успокаивающим ароматом короля Великобритании от бессонницы, она стала любимым цветком английской знати. И в наше время часто используется эта особенность аромата соцветий герани.

В России пеларгония появилась в конце XVIII века, ее привезли из Европы. Растение получило большое распространение в начале XIX века как комнатное растение, так как оно не переносит морозов.

При проведении опыта, я увидела через микроскоп срез листа растения пеларгония. Лист состоит из слоев тканей, в которые объединены различные клетки. Прочитав и изучив литературу по этой теме, я много узнала о клеточном строении листьев растений.

Источник