الهيكل الخارجي للأوراق. هيكل ورقة النبات. ملامح هيكل الورقة

الأوراق هي الأجزاء الأكثر أهميةمعظم النباتات. بفضلهم، يتحرك الماء عبر كتلة النبات، ويحول ضوء الشمس إلى طاقة نمو وينقي الهواء المحيط. هناك العديد من التصنيفات البيولوجية للأوراق بناءً على خصائص مختلفة. في هذه المقالة سننظر في أهمها.

ما هي ورقة؟

الورقة هي الجزء الخارجي من النبات وهو المسؤول عن عملية التمثيل الضوئي وتبخر الماء وتبادل الغازات بين النبات والبيئة. تمتلكها الغالبية العظمى من النباتات، بدءًا من العشب بالكاد الملحوظ وحتى الأشجار الضخمة. عندما تسمع كلمة "ورقة"، يرسم خيالك على الفور ورقة كلاسيكية، مثل ورقة البتولا. ومع ذلك، هناك عدد كبير من الاختلافات في الأشكال والتصاميم، وكلها تخدم نفس الأغراض.

الأنواع الرئيسية للأوراق

يعتمد أبسط تصنيف لأوراق النباتات على شكلها. وفقا لذلك، هناك عمليات على شكل ورقة (على سبيل المثال، في السرخس)، وأوراق النباتات المزهرة (الشكل الكلاسيكي مع سويقات وشفرة ورقة)، والإبر والأوراق غير المكتملة (شائعة في الأعشاب).

الأنواع التي تم تحديدها حسب الموقع على الجذع

الترتيب البديل أو المتسلسل يعني أن الأوراق تبدأ في النمو على الساق، واحدة عند كل عقدة. يشير مصطلح "العقدة" إلى المكان الموجود على الجذع والذي يستخدم لتكوين ورقة جديدة.

الترتيب المعاكس يعني أن ورقتين تنموان عند كل عقدة من الفرع أو الجذع. علاوة على ذلك، في كثير من الحالات، يتم تدوير كل عقدة لاحقة بمقدار 90 درجة مقارنة بالعقدة السابقة.

وضع الوردة للأوراق يعني موقعها على نفس الارتفاع والاتجاه في دائرة. بشكل تقريبي، تنمو جميع أوراق هذا النبات من نقطة واحدة (الجذر) وتشكل شجيرة جميلة منتشرة.

يوجد ايضا ترتيب مدور. وهو مشابه للعكس، ولكن له ثلاث أوراق في كل عقدة. في هذه الحالة، تسمى العقد بالزهرات ويمكن أيضًا تدويرها باستمرار بمقدار 90 درجة.

التصنيف حسب نوع شفرات الأوراق

يعتمد هذا التصنيف على عدد وتقسيم الأوراق التي تنمو على قطعة واحدة أو من عقدة واحدة من الجذع (الجذع). ووفقا لهذا، فإن أبسط نوع هو ورقة بسيطة. ويتميز بوجود شفرة ورقة واحدة فقط وسويقات واحدة. يُطلق على سطح الورقة نفسه اسم اللوحة، أي "قماشها" مع الأوردة. في الورقة البسيطة، يمكن أن يكون لها أي شكل، لكن الجروح لا تصل أبدًا إلى السويقات. تتساقط الأوراق من النوع البسيط دائمًا مع السويقات، ولا تترك جزءًا واحدًا منها على الشجرة.

النوع التالي هو ورقة مركبة. هنا، تعلق عدة أوراق على سويقات واحدة في وقت واحد. علاوة على ذلك، يمكن أن يكون لكل واحد منهم سويقات إضافية خاصة به.

أنواع الأوراق حسب شكلها

التصنيف حسب شكل الورقة واسع جدًا. بعد كل شيء، هناك عدد كبير من النباتات مع مجموعة واسعة من أوراق الشجر. تضم هذه القائمة أكثر من 30 اسمًا، كل منها يصف شكلًا محددًا. لن نقوم بإدراجها جميعًا، سنتحدث فقط عن الأكثر شيوعًا.

ولعل النوع الأكثر شيوعا في هذا التصنيف هو الغدة الدرقية. على سبيل المثال، يحتوي البتولا على أوراق من هذا الشكل. إنها تبدو وكأنها درع صغير وفي نفس الوقت لها الخطوط العريضة الكلاسيكية للورقة. هناك أيضًا أشياء غير عادية، مثل "على شكل قلب معكوس". هذا النوع له شكل قلب ممدود، مع نهاية سفلية حادة مجاورة للسويقات.

ومن المثير للاهتمام أيضًا الأوراق المتعرجة. يوجد هذا النوع عادة في مجموعة متنوعة من الأعشاب البرية والعديد من الزهور. المظهر "المقطّع ريشيًا" مألوف لدى الجميع منذ الطفولة - أوراق الهندباء لها هذا الشكل.

تطور غير عادي للأوراق

خلال التطور، شهدت أوراق الأشجار والنباتات تغييرات مختلفة. بالنسبة لمعظم ممثلي النباتات، لم يؤدي ذلك إلى تغييرات خطيرة، لكن أوراق بعض النباتات بدأت في أداء وظائف محددة.

أوراق الفخ

ولعل الأكثر "تخصصًا" هو محاصرة الأوراق. وهم موجودون في النباتات آكلة اللحومتتغذى على الحشرات. مثال صارخ- الندى أو صائدة الذباب فينوس. وتتمثل المهمة الرئيسية لهذه الورقة في اصطياد الحشرة وضمان الاحتفاظ بها وهضمها بمساعدة إنزيمات خاصة. تختلف طريقة الالتقاط: في بعض الحالات تنتج الورقة عصيرًا لزجًا (ندى)، وفي حالات أخرى تغلق فجأة (فخ الذباب فينوس)، وفي حالات أخرى تعمل فقاعات خاصة مع صمامات (الفقاع).

أوراق عصارية

تم تصميم هذا النوع من الأوراق لإنشاء احتياطيات المياه. النبات الأكثر شهرة الذي يمتلكها هو الصبار. سميكة وسمين، أنها تحتوي على الداخل عدد كبير منالرطوبة، لأن هذه الزهور تنمو في المناطق القاحلة مع قلة هطول الأمطار.

أوراق على شكل كيس

يقوم هذا النوع أيضًا بتخزين الماء، لكنه لا يفعل ذلك من خلال طبقة سميكة من اللب، بل باستخدام قمع. يتكون القمع من الورقة نفسها، والتي تلتوي بطريقة خاصة وتحتفظ بمياه الأمطار المتراكمة.

أشواك

ولأغراض الحماية، تطورت أوراق بعض النباتات إلى أشواك. يمكن أن تكون عبارة عن شفرة ورقية معدلة، أو صلبة ومدببة، أو يمكن تشكيلها من البراعم.

شارب

تم العثور على أوراق الشعيرات على النباتات الزاحفة التي تحتاج إلى الدعم. تمثل استمرارا الأجزاء العلويةأوراق عادية على شكل طويلة، براعم التسلق. تتشبث بالأشياء المحيطة بها، مما يتسبب في التفاف النبات حولها. تم العثور على هذا النوع من الأوراق في البازلاء العادية والخيار والقرع.

فيلوديس

Phyllodes هي حالة خاصة من تطور سويقات. يشبه هذا السويقات شكل الورقة وهو قادر على عملية التمثيل الضوئي. في هذه الحالة، تكون الورقة الحقيقية الموجودة على مسافة أبعد ذات بنية مبسطة وتتحلل.

القنابات

ويتميز هذا النوع من الأوراق بشكلها نصف الدائري أو الدائري، وغالباً ما تشكل قمعاً صغيراً. في المنخفض المتكون، كقاعدة عامة، توجد أوراق من نوع مختلف أو إزهار.

الجزء الرئيسي من الورقة العادية هو نصله. ورقة شفرة- وهو تكوين مسطح ممتد يقوم بوظائف التمثيل الضوئي وتبادل الغازات والماء. بالإضافة إلى النصل، غالبا ما تكون الأوراق بتلات الازهار- جزء أسطواني ممدود يشبه الجذع يتم من خلاله ربط اللوحة بالساق. إذا كان هناك سويقات، تسمى الورقة معنقة، وإذا كانت غائبة، تسمى لاطئة. الجزء السفلي من الورقة هو قاعدة- يمكن أن ينمو ويغلف الجذع على شكل أنبوب. ويسمى هذا التكوين غمد الورقة. في كثير من الأحيان، في قاعدة الورقة في سويقات هناك نواتج خاصة - الشروط.يتم إقران Stipules، بأشكال وأحجام مختلفة، خضراء أو عديمة اللون، حرة أو مندمجة مع سويقات. قد تسقط أو لا تسقط الشروط مع نمو الورقة.

الأوراق البسيطة هي تلك التي تحتوي على شفرة ورقة واحدة على سويقات، بينما تحتوي الورقة المعقدة على عدة شفرات تسمى وريقات متصلة بسويقات واحدة.

ورقة بسيطة.يمكن أن تكون نصل الورقة البسيطة كاملاً أو على العكس من ذلك تشريحًا ، أي. إلى حد ما، وعرة، تتكون من أجزاء جاحظ من اللوحة والأخاديد. لتحديد طبيعة التشريح، ودرجة وشكل صلابة شفرات الأوراق والاسم الصحيح لهذه الأوراق، أولا وقبل كل شيء، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار كيفية توزيع الأجزاء البارزة من الشفرة - الشفرات والفصوص والقطاعات - في العلاقة مع سويقات والوريد الرئيسي للورقة. إذا كانت الأجزاء البارزة متناظرة مع الوريد الرئيسي، فإن هذه الأوراق تسمى ريشية الشكل. إذا ظهرت الأجزاء البارزة كأنها من نقطة واحدة، تسمى الأوراق راحية. بناءً على عمق قواطع نصل الورقة، يتم تمييز الأوراق: مفصصة، إذا كانت الشقوق (عمق الجروح) لا تصل إلى نصف عرض نصف الشفرة (تسمى الأجزاء البارزة بالشفرات)؛ منفصلة ، بعمق قواطع يمتد أعمق من نصف عرض نصف اللوحة (الأجزاء البارزة - الفصوص) ؛ تشريح، بحيث يصل عمق الجروح إلى الوريد الرئيسي أو يكاد يلامسه (الأجزاء البارزة - الأجزاء).

ورقة معقدة.تسمى الأوراق المركبة ، قياساً على الأوراق البسيطة ، بالريشية والراحية مع إضافة كلمة "معقدة". على سبيل المثال، مركب ريشي، مركب راحي، مركب تيرنيت، إلخ. إذا انتهت الورقة المركبة بورقة واحدة، فإن الورقة تسمى إمباريبينات. إذا انتهى بزوج من المنشورات، فإنه يسمى باريبيرنات.
يمكن تكرار تقسيم نصل الورقة البسيطة، وكذلك تفرع أجزاء من الورقة المعقدة. في هذه الحالات، مع مراعاة ترتيب التفرع أو الانقسام، يتحدثون عن أوراق مزدوجة أو ثلاثية أو رباعية ريشية أو راحية أو أوراق بسيطة أو مركبة.

الأشكال الأساسية لشفرة الأوراق

أنواع تقسيم شفرات الأوراق البسيطة وتصنيف الأوراق المعقدة

الأنواع الأساسية لحواف الورقة

1 - كامل؛ 2 - حقق. 3 - متموج. 4 - شوكي. 5 - مسننة. 6 - ذو أسنان مزدوجة. 7 - مسننة. 8 - كرينات

أعلى الأشكالكما تعد أشكال قمة وقاعدة وحافة شفرات الأوراق من السمات المستخدمة في وصف النباتات وتحديدها.

الأشكال الأساسية لطرف نصل الورقة

1 - شائك. 2 - وأشار. 3 - مدبب، أو حاد؛ 4 - مملة. 5 - جولة؛ 6 - مبتورة. 7 - حقق

أشكال قاعدة نصل الورقة

1 - على شكل قلب؛ 2 - على شكل الكلى. 3 - اجتاحت. 4 - على شكل رمح. 5 - حقق. 6 - جولة؛ 7 - إسفين مدور الشكل؛ 8 - إسفين. 9 - مرسومة. 10 - مبتورة

الأنواع الرئيسية للأوراق

1 - على شكل إبرة (إبر)؛ 2 - خطي. 3 - مستطيل. 4 - انسولات. 5 - البيضاوي. 6 - بيضاوي الشكل، مقوس، كامل؛ 7 - مدور؛ 8 - بيضاوية، ريشية الشكل، مسننة؛ 9 - منحرف. 10 - المعينية. 11 - ملعقة. 12 - قلبي الشكل بيضوي، مقوس؛ 13 - على شكل الكلى. 14 - اجتاحت. 15 - على شكل رمح. 16 - ريشي الشكل. 17 - مفصصة راحية، عصبية راحية. 18، 19 - تشريح الإصبع؛ 20 - على شكل قيثارة. 21 - ثلاثية. 22 - راحة اليد. 23 - مركب متساوي الريش، مع نصوص وهوائيات؛ 24 - مركب ريشي غريب مع شروط؛ 25 - ريشية مضاعفة. 26 - متعدد الرؤوس. 27 - ريشية بشكل متقطع. 28 - متقشر

الورقة هي عضو نباتي للنباتات وهي جزء من الساق. وظائف الورقة هي التمثيل الضوئي وتبخر الماء (النتح) وتبادل الغازات. بالإضافة إلى هذه الوظائف الأساسية، نتيجة للتكيف مع ظروف مختلفةأوراق الوجود، المتغيرة، يمكن أن تخدم الأغراض التالية.

• مدخرات العناصر الغذائية(البصل، الملفوف)، الماء (الصبار)؛
• الحماية من أكل الحيوانات (أشواك الصبار والبرباريس) ؛
• التكاثر الخضري (بيغونيا، البنفسجي)؛
• اصطياد وهضم الحشرات (الندى، مصيدة الذباب فينوس)؛
• حركة وتقوية السيقان الضعيفة (محلاق البازلاء والبيقية) ؛
• إزالة المنتجات الأيضية أثناء سقوط الأوراق (في الأشجار والشجيرات).

الخصائص العامة لأوراق النبات

أوراق معظم النباتات خضراء اللون، وغالبًا ما تكون مسطحة، وعادة ما تكون متناظرة على المستوى الثنائي. تتراوح الأحجام من بضعة ملليمترات (طحلب البط) إلى 10-15 م (أشجار النخيل).

وتتكون الورقة من خلايا النسيج التربوي لمخروط النمو في الساق. يتم التمييز بين ورقة بريمورديوم إلى:

• ورقة شفرة؛
• السويقات التي يتم من خلالها ربط الورقة بالساق؛
• الشروط.

بعض النباتات لا تحتوي على أعناق، وتسمى هذه الأوراق، على عكس الأوراق المعنقة كَسُول. ليست كل النباتات لديها شروط أيضا. وهي عبارة عن زوائد مقترنة بأحجام مختلفة عند قاعدة سويقات الورقة. شكلها متنوع (أغشية، حراشف، أوراق صغيرة، أشواك)، وظيفتها وقائية.

الأوراق البسيطة والمركبةتتميز بعدد شفرات الأوراق. تحتوي الورقة البسيطة على شفرة واحدة وتسقط بالكامل. يحتوي المجمع على عدة صفائح على سويقاته. وهي متصلة بالسويقات الرئيسية بأعناقها الصغيرة وتسمى المنشورات. عندما تموت ورقة مركبة، تسقط الوريقات أولاً، ثم السويقة الرئيسية.

تتنوع شفرات الأوراق في الشكل: خطية (حبوب)، بيضاوية (أكاسيا)، سنانية (صفصاف)، بيضاوية (كمثرى)، على شكل سهم (رأس سهم)، إلخ.

يتم ثقب شفرات الأوراق في اتجاهات مختلفة بواسطة الأوردة، وهي عبارة عن حزم ليفية وعائية وتمنح الورقة القوة. غالبًا ما يكون لأوراق النباتات ثنائية الفلقة تعرق شبكي أو ريشي الشكل، في حين أن أوراق النباتات أحادية الفلقة لها تعرق متوازي أو مقوس.

يمكن أن تكون حواف نصل الورقة صلبة، وتسمى هذه الورقة ذات الحواف الكاملة (أرجواني) أو ذات شقوق. اعتمادًا على شكل الشق، على طول حافة نصل الورقة، تتميز الأوراق بأنها مسننة، أو مسننة، أو مسننة، وما إلى ذلك. في الأوراق المسننة، يكون للأسنان جوانب متساوية إلى حد ما (خشب الزان، البندق)، في الأوراق المسننة، جانب واحد من السن أطول من الجانب الآخر (الكمثرى)، المخروطية - لها شقوق حادة ونتوءات حادة (حكيم، بودرا). تسمى كل هذه الأوراق كاملة لأن أخاديدها ضحلة ولا تصل إلى عرض النصل.

في ظل وجود أخاديد أعمق، يتم فصل الأوراق عندما يكون عمق الأخدود يساوي نصف عرض النصل (البلوط)، منفصل - أكثر من النصف (الخشخاش). في الأوراق المشرحة، تصل الشقوق إلى الضلع الأوسط أو قاعدة الورقة (الأرقطيون).

في الظروف المثلىنمو الأوراق السفلية والعلوية للبراعم ليس هو نفسه. هناك أوراق سفلية ووسطى وعليا. يتم تحديد هذا التمايز في الكلى.

الأوراق السفلية أو الأولى من اللقطة هي حراشف البراعم، والقشور الجافة الخارجية للبصيلات، وأوراق النبتة. عادة ما تتساقط الأوراق السفلية مع تطور البراعم. تنتمي أوراق الوريدات القاعدية أيضًا إلى الجذور الشعبية. تعتبر الأوراق المتوسطة أو الجذعية نموذجية للنباتات من جميع الأنواع. الأوراق العلوية عادة ما تكون أصغر حجما، وتقع بالقرب من الزهور أو النورات، وتكون ملونة ألوان مختلفةأو عديم اللون (يغطي أوراق الزهور والنورات والقنابات).

أنواع ترتيب الأوراق

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من ترتيب الأوراق:

• منتظمة أو حلزونية.
• عكس؛
• مدور.

في الترتيب التالي، يتم ربط الأوراق المفردة بالعقد الجذعية بشكل حلزوني (شجرة التفاح، اللبخ). في الحالة المعاكسة، توجد ورقتان في العقدة مقابل الأخرى (أرجواني، خشب القيقب). ترتيب الأوراق الملتفة - ثلاث أوراق أو أكثر في العقدة تغلف الجذع في حلقة (elodea، oleander).

يسمح أي ترتيب للأوراق للنباتات بالتقاط أكبر قدر ممكن من الضوء، حيث تشكل الأوراق فسيفساء ورقية ولا تظلل بعضها البعض.

التركيب الخلوي للورقة

تحتوي الورقة، مثل سائر أعضاء النبات، على البنية الخلوية. الأسطح العلوية والسفلية لشفرة الورقة مغطاة بالجلد. تحتوي خلايا الجلد الحية عديمة اللون على السيتوبلازم والنواة وتقع في طبقة واحدة متواصلة. قذائفها الخارجية سميكة.

الثغور هي أعضاء الجهاز التنفسي للنبات

يحتوي الجلد على ثغور - شقوق مكونة من خليتين حارستين أو ثغريتين. تكون الخلايا الحارسة على شكل هلال وتحتوي على السيتوبلازم والنواة والبلاستيدات الخضراء والفجوة المركزية. يتم سماكة أغشية هذه الخلايا بشكل غير متساو: الطبقة الداخلية التي تواجه الفجوة تكون أكثر سمكًا من الطبقة المقابلة.

يؤدي التغير في تورم الخلايا الحارسة إلى تغيير شكلها، مما يجعل الشق الفموي مفتوحًا أو ضيقًا أو مغلقًا تمامًا، اعتمادًا على الظروف بيئة. لذلك، خلال النهار تكون الثغور مفتوحة، ولكن في الليل وفي الطقس الحار والجاف تكون مغلقة. ويتمثل دور الثغور في تنظيم تبخر الماء عن طريق النبات وتبادل الغازات مع البيئة.

توجد الثغور عادةً على السطح السفلي للورقة، ولكن من الممكن أيضًا أن تكون على السطح العلوي، وفي بعض الأحيان يتم توزيعها بشكل متساوٍ أكثر أو أقل على كلا الجانبين (الذرة)؛ في النباتات المائية العائمة، توجد الثغور فقط على الجانب العلوي من الورقة. يعتمد عدد الثغور لكل وحدة مساحة ورقة على نوع النبات وظروف النمو. في المتوسط، هناك 100-300 منهم لكل سطح 1 مم 2، ولكن يمكن أن يكون هناك أكثر من ذلك بكثير.

لب الأوراق (ميسوفيلي)

بين القشرة العلوية والسفلية لشفرة الورقة يوجد لب الورقة (الميزوفيل). يوجد أسفل الطبقة العليا طبقة واحدة أو أكثر من الخلايا الكبيرة المستطيلة التي تحتوي على العديد من البلاستيدات الخضراء. هذه حمة عمودية أو حاجزة - نسيج الاستيعاب الرئيسي الذي تحدث فيه عمليات التمثيل الضوئي.

تحت حمة الحاجز هناك عدة طبقات من الخلايا ذو شكل غير منتظممع مساحات كبيرة بين الخلايا. تشكل هذه الطبقات من الخلايا حمة إسفنجية أو فضفاضة. تحتوي خلايا الحمة الإسفنجية على عدد أقل من البلاستيدات الخضراء. يؤدون وظائف النتح وتبادل الغازات وتخزين المواد الغذائية.

يخترق لب الورقة شبكة كثيفة من الأوردة والحزم الليفية الوعائية التي تزود الورقة بالماء والمواد المذابة فيها، كما تزيل المواد المشابهة من الورقة. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي الأوردة دورًا ميكانيكيًا. عندما تبتعد العروق عن قاعدة الورقة وتقترب من القمة، فإنها تصبح أرق بسبب التفرع والفقد التدريجي للعناصر الميكانيكية، ثم أنابيب الغربال، وأخيرًا القصبات الهوائية. عادة ما تتكون أصغر الفروع الموجودة على حافة الورقة من القصبات الهوائية فقط.

رسم تخطيطي لهيكل ورقة النبات

يتغير التركيب المجهري لشفرة الورقة بشكل ملحوظ حتى داخل نفس المجموعة المنتظمة من النباتات، اعتمادًا على ظروف مختلفةويعتمد النمو في المقام الأول على ظروف الإضاءة وإمدادات المياه. غالبًا ما تفتقر النباتات الموجودة في المناطق المظللة إلى الحمة الحاجزة. تحتوي خلايا الأنسجة الاستيعابية على حواجز أكبر، وتركيز الكلوروفيل فيها أعلى منه في النباتات المحبة للضوء.

البناء الضوئي

في البلاستيدات الخضراء لخلايا اللب (وخاصة الحمة العمودية)، تحدث عملية التمثيل الضوئي في الضوء. جوهرها يكمن في حقيقة أن النباتات الخضراء تمتص طاقة شمسيةومن ثاني أكسيد الكربون والماء ينتجون مواد عضوية معقدة. وهذا يطلق الأكسجين الحر في الغلاف الجوي.

المواد العضوية التي تنتجها النباتات الخضراء هي غذاء ليس فقط للنباتات نفسها، ولكن أيضًا للحيوانات والبشر. وهكذا فإن الحياة على الأرض تعتمد على النباتات الخضراء.

جميع الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي هو من أصل التمثيل الضوئي، ويتراكم بسبب النشاط الحيوي للنباتات الخضراء ويتم الحفاظ على محتواه الكمي ثابتًا بسبب عملية التمثيل الضوئي (حوالي 21٪).

وباستخدام ثاني أكسيد الكربون الموجود في الجو في عملية التمثيل الضوئي، تقوم النباتات الخضراء بتنقية الهواء.

تبخر الماء عن طريق الأوراق (النتح)

بالإضافة إلى عملية التمثيل الضوئي وتبادل الغازات، تحدث عملية النتح في الأوراق - تبخر الماء عن طريق الأوراق. تلعب الثغور الدور الرئيسي في التبخر، ويشارك كامل سطح الورقة جزئيًا في هذه العملية. في هذا الصدد، يتم التمييز بين النتح الفموي والنتح الجلدي - من خلال سطح البشرة التي تغطي بشرة الورقة. النتح الجلدي أقل بكثير من النتح الفموي: في الأوراق القديمة يبلغ 5-10٪ من إجمالي النتح، ولكن في الأوراق الصغيرة ذات البشرة الرقيقة يمكن أن يصل إلى 40-70٪.

وبما أن النتح يحدث بشكل رئيسي من خلال الثغور، حيث يخترق ثاني أكسيد الكربون أيضًا لعملية التمثيل الضوئي، فهناك علاقة بين تبخر الماء وتراكم المادة الجافة في النبات. تسمى كمية الماء التي يتبخرها النبات لتكوين 1 جرام من المادة الجافة معامل النتح. وتتراوح قيمتها من 30 إلى 1000 وتعتمد على ظروف النمو ونوع النباتات وتنوعها.

لبناء جسمه، يستخدم النبات ما متوسطه 0.2٪ من المياه التي تمر عبره، وينفق الباقي على التنظيم الحراري ونقل المعادن.

يخلق النتح قوة شفط في الخلايا الورقية والجذرية، وبالتالي يحافظ على الحركة المستمرة للمياه في جميع أنحاء النبات. في هذا الصدد، تسمى الأوراق مضخة المياه العلوية، على عكس نظام الجذر - مضخة المياه السفلية، التي تضخ الماء إلى النبات.

يحمي التبخر الأوراق من الحرارة الزائدة، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لجميع عمليات حياة النبات، وخاصة عملية التمثيل الضوئي.

تتبخر النباتات الموجودة في الأماكن الجافة وكذلك في الطقس الجاف المزيد من الماءمما في الظروف رطوبة عالية. بالإضافة إلى الثغور، يتم تنظيم تبخر الماء من خلال تكوينات واقية على جلد الورقة. هذه التكوينات هي: بشرة، طلاء شمعي، زغب من شعيرات مختلفة، إلخ. في النباتات النضرة، تتحول الورقة إلى أشواك (صبار)، ويتم تنفيذ وظائفها عن طريق الجذع. تحتوي النباتات الموجودة في الموائل الرطبة على شفرات أوراق كبيرة ولا تحتوي على تكوينات واقية على الجلد.

النتح هو الآلية التي يتبخر بها الماء من أوراق النبات.

عندما يكون التبخر صعبا في النباتات، التمزيق- إطلاق الماء من خلال الثغور في حالة قطرة سائلة. تحدث هذه الظاهرة عادة في الطبيعة في الصباح، عندما يقترب الهواء من التشبع ببخار الماء، أو قبل هطول المطر. في ظروف المختبر، يمكن ملاحظة التمزق من خلال تغطية شتلات القمح الصغيرة بأغطية زجاجية. وبعد فترة قصيرة تظهر قطرات من السائل على أطراف أوراقها.

نظام الإفراز - سقوط الأوراق (سقوط الأوراق)

التكيف البيولوجي للنباتات لحماية نفسها من التبخر هو سقوط الأوراق - السقوط الهائل للأوراق خلال موسم البرد أو الحار. في المناطق المعتدلة، تتساقط أوراق الأشجار خلال فصل الشتاء، عندما لا تتمكن الجذور من سحب الماء من التربة المتجمدة ويجفف الصقيع النبات. في المناطق الاستوائية، يحدث سقوط الأوراق خلال موسم الجفاف.

يبدأ التحضير لتساقط الأوراق عندما تضعف شدة عمليات الحياة في أواخر الصيف - أوائل الخريف. بادئ ذي بدء، يتم تدمير الكلوروفيل، وتستمر الأصباغ الأخرى (الكاروتين والزانثوفيل) لفترة أطول وتعطي الأوراق لونًا خريفيًا. ثم، عند قاعدة سويقات الورقة، تبدأ خلايا الحمة في الانقسام وتشكل طبقة فاصلة. بعد ذلك، تمزق الورقة، وتبقى علامة على الجذع - ندبة الورقة. بحلول وقت سقوط الأوراق، تصبح الأوراق قديمة، وتتراكم فيها المنتجات الأيضية غير الضرورية، والتي يتم إزالتها من النبات مع الأوراق المتساقطة.

تنقسم جميع النباتات (عادة الأشجار والشجيرات، والأعشاب في كثير من الأحيان) إلى نفضية ودائمة الخضرة. في النباتات المتساقطة الأوراق، تتطور الأوراق خلال موسم نمو واحد. كل عام مع بداية ظروف غير مواتيةيسقطون. تعيش أوراق النباتات دائمة الخضرة من سنة إلى 15 سنة. يحدث موت بعض الأوراق القديمة وظهور أوراق جديدة باستمرار، وتظهر الشجرة دائمة الخضرة (الصنوبريات والحمضيات).

الورقة هي عضو مهم للغاية في النبات. الورقة جزء من اللقطة. وظائفها الرئيسية هي التمثيل الضوئي والنتح. تتميز الورقة باللدونة المورفولوجية العالية وتنوع الأشكال وقدرات التكيف الكبيرة. يمكن أن تتوسع قاعدة الورقة على شكل تشكيلات مائلة تشبه الأوراق - وتنص على كل جانب من جوانب الورقة. وفي بعض الحالات تكون كبيرة جدًا لدرجة أنها تلعب دورًا في عملية التمثيل الضوئي. تكون الشروط حرة أو ملتصقة بالسويقات، يمكنها الانتقال إلى الجانب الداخلي للورقة ومن ثم تسمى الإبطية. ويمكن تحويل قواعد الأوراق إلى غلاف يحيط بالساق ويمنعه من الانحناء.

هيكل الورقة الخارجية

تختلف شفرات الأوراق في الحجم: من بضعة ملليمترات إلى 10-15 مترًا وحتى 20 (لأشجار النخيل). عمر الأوراق لا يتجاوز عدة أشهر، في بعض - من 1.5 إلى 15 سنة. حجم الورقة وشكلها هي سمات وراثية.

أجزاء الورقة

الورقة عبارة عن عضو نباتي جانبي ينمو من الساق، وله تماثل ثنائي ومنطقة نمو في القاعدة. تتكون الورقة عادةً من نصل ورقة، وسويقات (باستثناء الأوراق اللاطئة)؛ تتميز عدد من العائلات بالشروط. يمكن أن تكون الأوراق بسيطة، ولها نصل ورقة واحدة، ومعقدة - مع عدة شفرات أوراق (منشورات).

ورقة شفرة- جزء موسع ومسطح عادة من الورقة يؤدي وظائف التمثيل الضوئي وتبادل الغازات والنتح وفي بعض الأنواع التكاثر الخضري.

قاعدة الأوراق (وسادة الأوراق)- جزء من الورقة يصلها بالساق. هذا هو النسيج التعليمي الذي يعطي النمو لشفرة الورقة والسويقات.

الشروط- تكوينات على شكل أوراق مقترنة في قاعدة الورقة. قد تسقط عندما تتكشف الورقة أو تبقى. إنها تحمي البراعم الجانبية الإبطية والأنسجة التعليمية البينية للورقة.

بتلات الازهار- الجزء الضيق من الورقة الذي يربط نصل الورقة بالساق عند قاعدتها. إنه يؤدي أهم الوظائف: فهو يوجه الورقة بالنسبة للضوء، وهو موقع النسيج التعليمي المقحم، الذي تنمو بسببه الورقة. بالإضافة إلى ذلك، فإن له أهمية ميكانيكية في تخفيف التأثيرات على شفرة الورقة من المطر والبرد والرياح وما إلى ذلك.

الأوراق البسيطة والمركبة

قد تحتوي الورقة على شفرات أوراق واحدة (بسيطة) أو عدة أو أكثر. إذا كانت الأخيرة مجهزة بالمفاصل، فإن هذه الورقة تسمى معقدة. بفضل المفاصل الموجودة على سويقات الأوراق الشائعة، تتساقط وريقات الأوراق المركبة الواحدة تلو الأخرى. ومع ذلك، في بعض النباتات، قد تسقط الأوراق المعقدة تمامًا.

شكل الأوراق كاملة، وتتميز بأنها مفصصة ومقسمة ومشرحة.

مبيضأسمي الورقة التي تصل فيها القواطع على طول حواف اللوحة إلى ربع عرضها، ومع وجود فجوة أكبر، إذا وصلت القواطع إلى أكثر من ربع عرض اللوحة، تسمى الورقة منفصلة. شفرات ورقة منفصلةتسمى الأسهم.

تشريحتسمى الورقة التي تصل فيها القواطع الموجودة على طول حواف النصل إلى الضلع الأوسط تقريبًا، وتشكل أجزاء من النصل. يمكن أن تكون الأوراق المنفصلة والمشرحة راحية وريشية الشكل، ومزدوجة راحية وريشية مزدوجة، وما إلى ذلك. وبناء على ذلك، يتم التمييز بين ورقة مقسمة بشكل راحي وورقة مشرحة بشكل ريشي؛ ورقة بطاطس مشرحة غير مزاوجة. وهو يتألف من فص طرفي، وعدة أزواج من الفصوص الجانبية، والتي توجد بينها فصوص أصغر.

إذا كانت اللوحة ممدودة وفصوصها أو أجزائها مثلثة، تسمى الورقة على شكل محراث(الهندباء)؛ إذا كانت الفصوص الجانبية غير متساوية في الحجم وتتناقص باتجاه القاعدة، وكان الفص الأخير كبيرًا ومستديرًا، يتم الحصول على ورقة على شكل قيثارة (فجل).

أما الأوراق المعقدة فمنها الأوراق الثلاثية والسعفية والمركبة. إذا كانت الورقة المركبة تتكون من ثلاث وريقات، فإنها تسمى ثلاثية الأوراق، أو ثلاثية الأوراق (القيقب). إذا كانت أعناق المنشورات متصلة بالسويقات الرئيسية كما لو كانت في نقطة واحدة، وتتباعد المنشورات نفسها بشكل شعاعي، فإن الورقة تسمى راحية (الترمس). إذا كانت هناك وريقات جانبية على السويقات الرئيسية على كلا الجانبين على طول السويقات، فإن الورقة تسمى مركبة ريشية.

إذا انتهت هذه الورقة في الأعلى بورقة مفردة غير مقترنة، فقد تبين أنها ورقة غير مكتملة. إذا لم يكن هناك ورقة نهائية، تسمى الورقة ريشية الشكل.

إذا كانت كل ورقة من الورقة المركبة ريشية الشكل هي بدورها مركبة، فإن النتيجة هي ورقة مركبة ريشية مضاعفة.

أشكال شفرات الأوراق الصلبة

الورقة المركبة هي التي تحتوي سويقاتها على عدة شفرات ورقية. وهي متصلة بالسويقات الرئيسية بأعناقها الخاصة، وغالبًا ما تسقط بشكل مستقل، واحدة تلو الأخرى، وتسمى الأوراق.

تختلف أشكال شفرات أوراق النباتات المختلفة في الخطوط العريضة ودرجة التشريح وشكل القاعدة والقمة. يمكن أن تكون الأشكال بيضاوية، مستديرة، بيضاوية، مثلثية وغيرها. نصل الورقة ممدود. يمكن أن تكون نهايتها الحرة حادة، حادة، مدببة، مدببة. قاعدتها ضيقة ومرسومة نحو الجذع، ويمكن أن تكون مستديرة أو على شكل قلب.

ربط الأوراق بالساق

ترتبط الأوراق بالبراعم عن طريق أعناق طويلة أو قصيرة أو تكون لاطئة.

في بعض النباتات، تنمو قاعدة الورقة اللاطئة على مسافة طويلة مع الفرع (الورقة الهابطة) أو يخترق النبات نصل الورقة من خلاله (الورقة المثقوبة).

شكل حافة شفرة الورقة

تتميز شفرات الأوراق بدرجة التشريح: قطع ضحلة - حواف خشنة أو تشبه الأصابع للورقة، قطع عميقة - حواف مفصصة ومنفصلة ومشرحة.

إذا كانت حواف نصل الورقة لا تحتوي على أي شقوق، فسيتم استدعاء الورقة كامل. إذا كانت الشقوق الموجودة على طول حافة الورقة ضحلة، يتم استدعاء الورقة جميع.

مبيضورقة - ورقة تنقسم نصلها إلى فصوص يصل عرضها إلى ثلث عرض نصف الورقة.

منفصلورقة - ورقة ذات نصل مقسمة إلى نصف عرض نصف ورقة.

تشريحورقة - ورقة يتم تشريح نصلها إلى الوريد الرئيسي أو إلى قاعدة الورقة.

حافة نصل الورقة مسننة (زوايا حادة).

حافة نصل الورقة متعرجة (نتوءات مستديرة).

حافة نصل الورقة محززة (شقوق مستديرة).

تعرق

من السهل ملاحظة عروق عديدة في كل ورقة، خاصة العروق المميزة والمرتفعة على الجانب السفلي من الورقة.

الأوردة- عبارة عن حزم موصلة تربط الورقة بالساق. وظائفها موصلة (تزويد الأوراق بالمياه والأملاح المعدنية وإزالة منتجات الاستيعاب منها) وميكانيكية (الأوردة تدعم حمة الورقة وتحمي الأوراق من التمزق). من بين مجموعة متنوعة من التعرق، تتميز نصل الورقة بعرق رئيسي واحد، تتباعد منه الفروع الجانبية في نوع ريشي أو ريشي الشكل؛ مع عدة عروق رئيسية تختلف في السماكة واتجاه التوزيع على طول اللوحة (الأنواع القوسية العصبية والمتوازية). بين أنواع التعرق الموصوفة هناك العديد من الأشكال المتوسطة أو غيرها.

يقع الجزء الأولي من جميع عروق نصل الورقة في سويقات الورقة، حيث يظهر الوريد الرئيسي في العديد من النباتات، ثم يتفرع إلى سمك النصل. كلما ابتعدت عن الوريد الرئيسي، تصبح الأوردة الجانبية أرق. أنحفها تقع في الغالب على المحيط، وأيضًا بعيدًا عن المحيط - في منتصف المناطق المحاطة بأوردة صغيرة.

هناك عدة أنواع من التعرق. في النباتات أحادية الفلقة، يكون التعرق مقوسًا، حيث تدخل سلسلة من الأوردة إلى النصل من الجذع أو الغمد، ويتم توجيهها بشكل مقوس نحو الجزء العلوي من النصل. معظم الحبوب لها عروق متوازية. يوجد أيضًا تعرق القوس في بعض النباتات ثنائية الفلقة، على سبيل المثال، لسان الحمل. ومع ذلك، لديهم أيضًا اتصال بين الأوردة.

في النباتات ثنائية الفلقة، تشكل الأوردة شبكة متفرعة للغاية، وبالتالي، يتم تمييز التعرق على أنه شبكي عصبي، مما يشير إلى توفير أفضل لحزم الأوعية الدموية.

شكل القاعدة، القمة، سويقات الأوراق

حسب شكل الجزء العلوي من النصل، تكون الأوراق حادة وحادة ومدببة ومدببة.

بناءً على شكل قاعدة اللوحة، يتم تمييز الأوراق إلى شكل إسفين، وشكل قلب، وشكل رمح، وشكل سهم، وما إلى ذلك.

الهيكل الداخلي للورقة

هيكل جلد الأوراق

الجلد الخارجي (البشرة) هو النسيج الذي يغطي الجانب الخلفي من الورقة، وغالبًا ما يكون مغطى بالشعر والجلد والشمع. من الخارج، تحتوي الورقة على جلد (نسيج يغطي)، يحميها من التأثيرات الضارة للبيئة الخارجية: من الجفاف، من الأضرار الميكانيكية، من تغلغل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض في الأنسجة الداخلية. خلايا الجلد حية، تختلف في الحجم والشكل. بعضها أكبر، عديم اللون، شفاف ويتناسب بشكل وثيق مع بعضها البعض، مما يزيد من الصفات الواقية للأنسجة التكاملية. تسمح شفافية الخلايا لأشعة الشمس باختراق الورقة.

وتكون الخلايا الأخرى أصغر حجمًا وتحتوي على البلاستيدات الخضراء التي تمنحها لونها الأخضر. يتم ترتيب هذه الخلايا في أزواج ولها القدرة على تغيير شكلها. وفي هذه الحالة إما أن تبتعد الخلايا عن بعضها البعض فتظهر فجوة بينها، أو تقترب من بعضها البعض فتختفي الفجوة. وكانت تسمى هذه الخلايا بالخلايا الحارسة، والفجوة التي ظهرت بينها كانت تسمى الثغور. تنفتح الثغور عندما تتشبع الخلايا الحارسة بالماء. عندما يصرف الماء من الخلايا الحارسة، تنغلق الثغور.

هيكل الثغور

من خلال فتحات الثغور، يدخل الهواء إلى الخلايا الداخلية للورقة؛ ومن خلالها تتسرب المواد الغازية، بما في ذلك بخار الماء، من الورقة إلى الخارج. إذا لم يتم تزويد النبات بكمية كافية من الماء (وهو ما يمكن أن يحدث في الطقس الجاف والحار)، تنغلق الثغور. وبهذا تحمي النباتات نفسها من الجفاف، لأن بخار الماء لا يهرب إلى الخارج عند إغلاق فتحات الثغور ويتم تخزينه في الفراغات بين الخلايا في الورقة. وبهذه الطريقة تحتفظ النباتات بالمياه خلال فترات الجفاف.

نسيج الورقة الرئيسية

نسيج عمودي- النسيج الرئيسي، خلاياه أسطوانية الشكل، متجاورة بإحكام مع بعضها البعض وتقع على الجانب العلوي من الورقة (مواجهة للضوء). يعمل على عملية التمثيل الضوئي. تحتوي كل خلية من هذا النسيج على قذيفة رقيقة، السيتوبلازم، النواة، البلاستيدات الخضراء، الفجوة. وجود البلاستيدات الخضراء يعطي اللون الأخضر للأنسجة والورقة بأكملها. تسمى الخلايا المتاخمة للجلد العلوي للورقة، والممدودة والمرتبة عموديًا، بالنسيج العمودي.

الأنسجة الإسفنجية- الأنسجة الرئيسية، التي تكون خلاياها مستديرة الشكل، موجودة بشكل فضفاض وتتشكل بينها مساحات كبيرة بين الخلايا، مملوءة أيضًا بالهواء. يتراكم بخار الماء القادم من الخلايا في الفراغات بين الخلايا للأنسجة الرئيسية. يعمل على عملية التمثيل الضوئي وتبادل الغازات والنتح (التبخر).

يعتمد عدد طبقات الخلايا في الأنسجة العمودية والإسفنجية على الإضاءة. في الأوراق المزروعة في الضوء، يكون النسيج العمودي أكثر تطوراً منه في الأوراق المزروعة في الظروف المظلمة.

نسيج موصل- النسيج الرئيسي للورقة، الذي تتخلله الأوردة. الأوردة عبارة عن حزم موصلة، لأنها تتكون من أنسجة موصلة - اللحاء والخشب. يقوم اللحاء بنقل المحاليل السكرية من الأوراق إلى جميع أعضاء النبات. تتم حركة السكر من خلال أنابيب غربال اللحاء التي تتكون من الخلايا الحية. وتكون هذه الخلايا متطاولة، وفي مكان تلامسها مع بعضها البعض بجوانبها القصيرة في الأغشية توجد ثقوب صغيرة. من خلال الثقوب الموجودة في الأغشية، يمر محلول السكر من خلية إلى أخرى. يتم تكييف أنابيب الغربال لنقل المواد العضوية لمسافات طويلة. تلتصق الخلايا الحية ذات الأحجام الأصغر بإحكام على طول الجدار الجانبي لأنبوب الغربال. وهي تصاحب خلايا الأنبوب وتسمى الخلايا المصاحبة.

هيكل عروق الأوراق

بالإضافة إلى اللحاء، تتضمن الحزمة الموصلة أيضًا الخشب. يتحرك الماء الذي يحتوي على معادن مذابة عبر أوعية الورقة وكذلك في الجذر. يمتص النبات الماء والأملاح المعدنية من التربة من خلال جذوره. ثم من الجذور، عبر أوعية الخشب، تدخل هذه المواد إلى الأعضاء الموجودة فوق الأرض، بما في ذلك خلايا الورقة.

تحتوي الأوردة العديدة على ألياف. هذه خلايا طويلة ذات نهايات مدببة وأغشية خشبية سميكة. غالبًا ما تكون عروق الأوراق الكبيرة محاطة بأنسجة ميكانيكية تتكون بالكامل من خلايا سميكة الجدران - ألياف.

وهكذا، على طول الأوردة هناك نقل محلول السكر (المادة العضوية) من الورقة إلى أعضاء النبات الأخرى، ومن الجذر - الماء والمعادن إلى الأوراق. تنتقل المحاليل من الورقة عبر أنابيب الغربال، وإلى الورقة عبر الأوعية الخشبية.

الجلد السفلي هو النسيج الذي يغطي الجانب السفلي من الورقة، وعادةً ما يحمل الثغور.

نشاط الأوراق

الأوراق الخضراء هي أعضاء تغذية الهواء. تؤدي الورقة الخضراء وظيفة مهمة في حياة النباتات، حيث تتشكل المواد العضوية هنا. يتوافق هيكل الورقة جيدًا مع هذه الوظيفة: فهي تحتوي على نصل ورقي مسطح، ويحتوي لب الورقة على عدد كبير من البلاستيدات الخضراء مع الكلوروفيل الأخضر.

المواد اللازمة لتكوين النشا في البلاستيدات الخضراء

هدف:دعونا نتعرف على المواد الضرورية لتكوين النشا؟

الذي نفعله:دعونا نضع نباتين داخليين صغيرين في مكان مظلم. بعد يومين أو ثلاثة سنضع النبتة الأولى على قطعة من الزجاج، وبجانبها سنضع كأسا به محلول قلوي كاوي (سيمتص كل ثاني أكسيد الكربون من الهواء)، وسنغطيه كل ذلك بغطاء زجاجي. لمنع دخول الهواء إلى النبات من البيئة، قم بتشحيم حواف الغطاء بالفازلين.

سنضع أيضًا النبات الثاني تحت الغطاء، ولكن بجانب النبات فقط سنضع كوبًا من الصودا (أو قطعة من الرخام) مبللة بالمحلول من حمض الهيدروكلوريك. نتيجة لتفاعل الصودا (أو الرخام) مع الحمض، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون. يتشكل الكثير من ثاني أكسيد الكربون في الهواء تحت غطاء النبات الثاني.

نضع كلا النباتين في نفس الظروف (في الضوء).

في اليوم التالي، خذ ورقة من كل نبات وقم بمعالجتها أولاً بالكحول الساخن، ثم اشطفها واستخدم محلول اليود.

ما نراه:في الحالة الأولى لم يتغير لون الورقة. أصبحت ورقة النبات التي كانت تحت الغطاء، حيث يوجد ثاني أكسيد الكربون، زرقاء داكنة.

خاتمة:وهذا يثبت أن ثاني أكسيد الكربون ضروري للنبات لتكوين المادة العضوية (النشا). وهذا الغاز جزء من الهواء الجوي. يدخل الهواء إلى الورقة من خلال فتحات الثغور ويملأ الفراغات بين الخلايا. من المساحات بين الخلايا، يخترق ثاني أكسيد الكربون جميع الخلايا.

تكوين المواد العضوية في الأوراق

هدف:اكتشف في أي الخلايا تتكون المواد العضوية في الورقة الخضراء (النشا والسكر).

الذي نفعله:ضع نبات إبرة الراعي الداخلي في خزانة مظلمة لمدة ثلاثة أيام (بحيث يكون هناك تدفق للعناصر الغذائية من الأوراق). بعد ثلاثة أيام، أخرج النبات من الخزانة. قم بإرفاق ظرف ورقي أسود مع قطع كلمة "نور" على إحدى الأوراق ووضع النبات في الضوء أو تحته المصباح الكهربائي. بعد 8-10 ساعات، قطع الورقة. دعونا نزيل الورقة. ضع الورقة في الماء المغلي ثم في الكحول الساخن لبضع دقائق (يذوب الكلوروفيل فيها جيداً). عندما يتحول الكحول إلى اللون الأخضر ويتغير لون الورقة، اشطفها بالماء وضعها في محلول ضعيف من اليود.

ما نراه:ستظهر الحروف الزرقاء على ورقة متغيرة اللون (يتحول النشا إلى اللون الأزرق بسبب اليود). تظهر الحروف على جزء الورقة الذي سقط عليه الضوء. وهذا يعني أن النشا قد تشكل في الجزء المضيء من الورقة. من الضروري الانتباه إلى حقيقة أن الشريط الأبيض الموجود على طول حافة الورقة غير ملون. وهذا ما يفسر عدم وجود الكلوروفيل في البلاستيدات من خلايا الشريط الأبيض من ورقة إبرة الراعي. ولذلك، لم يتم الكشف عن النشا.

خاتمة:وبالتالي، فإن المواد العضوية (النشا والسكر) تتشكل فقط في الخلايا التي تحتوي على البلاستيدات الخضراء، ويلزم الضوء لتكوينها.

أظهرت دراسات خاصة أجراها العلماء أن السكر يتشكل في البلاستيدات الخضراء في الضوء. ثم، نتيجة للتحولات من السكر في البلاستيدات الخضراء، يتم تشكيل النشا. النشا مادة عضوية لا تذوب في الماء.

هناك مراحل خفيفة ومظلمة لعملية التمثيل الضوئي.

خلال المرحلة الضوئية من عملية التمثيل الضوئي، تمتص الأصباغ الضوء، وتتشكل جزيئات مثارة (نشطة) ذات طاقة زائدة، وتحدث تفاعلات كيميائية ضوئية تشارك فيها جزيئات الصباغ المثارة. تحدث تفاعلات ضوئية على أغشية البلاستيدات الخضراء، حيث يوجد الكلوروفيل. الكلوروفيل مادة نشطة للغاية تمتص الضوء وتخزن الطاقة الأولية وتحولها إلى طاقة كيميائية. كما تشارك الأصباغ الصفراء، الكاروتينات، في عملية التمثيل الضوئي.

يمكن تمثيل عملية التمثيل الضوئي على النحو التالي معادلة موجزة:

6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2

وبالتالي، فإن جوهر التفاعلات الضوئية هو أن الطاقة الضوئية تتحول إلى طاقة كيميائية.

تحدث التفاعلات المظلمة لعملية التمثيل الضوئي في المصفوفة (السدى) للبلاستيدات الخضراء بمشاركة الإنزيمات ومنتجات التفاعلات الضوئية وتؤدي إلى عملية التوليف المواد العضويةمن ثاني أكسيد الكربون والماء. ردود الفعل المظلمة لا تتطلب المشاركة المباشرة للضوء.

نتيجة التفاعلات المظلمة هي تكوين مركبات عضوية.

تحدث عملية التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء على مرحلتين. في الجرانا (الثيلاكويدات) تحدث تفاعلات ناجمة عن الضوء - الضوء، وفي السدى - تفاعلات غير مرتبطة بالضوء - تفاعلات داكنة، أو تفاعلات تثبيت الكربون.

ردود الفعل الخفيفة

1. الضوء الذي يسقط على جزيئات الكلوروفيل الموجودة في أغشية الجرانا ثايلاكويد يؤدي إلى حالة مثارة. ونتيجة لذلك، تترك الإلكترونات مداراتها ويتم نقلها بواسطة ناقلات خارج غشاء الثايلاكويد، حيث تتراكم، مما يخلق مجالًا كهربائيًا سالب الشحنة.

2. يتم أخذ مكان الإلكترونات المنطلقة في جزيئات الكلوروفيل بواسطة إلكترونات الماء ē، حيث يخضع الماء للتحلل الضوئي (التحلل الضوئي) تحت تأثير الضوء:

ح 2 O↔OH‾+H + ; أوه‾−ē←أوه.

الهيدروكسيل OH‾، الذي يتحول إلى جذور OH، يتحد: 4OH→2H 2 O+O 2، مكونًا الماء والأكسجين الحر، الذي يتم إطلاقه في الغلاف الجوي.

3. لا تخترق بروتونات H+ غشاء الثايلاكويد وتتراكم بداخله، باستخدام مجال كهربائي موجب الشحنة، مما يؤدي إلى زيادة فرق الجهد على جانبي الغشاء.

4. عند الوصول إلى فرق جهد حرج (200 مللي فولت)، تندفع بروتونات H + للخارج عبر قناة البروتون في إنزيم ATP Synthetase، المدمج في غشاء الثايلاكويد. عند الخروج من قناة البروتون أ مستوى عالالطاقة التي تدخل في تخليق ATP (ADP + P → ATP). تنتقل جزيئات ATP الناتجة إلى السدى، حيث تشارك في تفاعلات تثبيت الكربون.

5. تتحد البروتونات H + التي تصل إلى سطح غشاء الثايلاكويد مع الإلكترونات ē، لتشكل الهيدروجين الذري H، والذي يذهب إلى اختزال ناقلات NADP +: 2ē+2H + = NADP + →NADP∙H 2 (حامل مع مرفق الهيدروجين؛ الناقل المخفض).

وهكذا، يتم استخدام إلكترون الكلوروفيل المنشط بالطاقة الضوئية لربط الهيدروجين بالحامل. يمر NADP∙H2 إلى سدى البلاستيدات الخضراء، حيث يشارك في تفاعلات تثبيت الكربون.

تفاعلات تثبيت الكربون (تفاعلات الظلام)

يتم تنفيذه في سدى البلاستيدات الخضراء، حيث يصل ATP، NADP∙H 2 من الثايلاكويدات الحبيبية وثاني أكسيد الكربون من الهواء. بالإضافة إلى ذلك، هناك دائمًا مركبات خماسية الكربون - البنتوز C 5، والتي تتشكل في دورة كالفين (دورة تثبيت ثاني أكسيد الكربون) ويمكن تبسيط هذه الدورة على النحو التالي:

1. تتم إضافة ثاني أكسيد الكربون إلى البنتوز C5، مما يؤدي إلى ظهور مركب سداسي غير مستقر C6، والذي ينقسم إلى مجموعتين ثلاثيتين من الكربون 2C3 - ثلاثية.

2. كل من ثلاثيات 2C 3 تقبل مجموعة فوسفات واحدة من اثنين من ATPs، مما يثري الجزيئات بالطاقة.

3. يربط كل من الثلاثيات 2C 3 ذرة هيدروجين واحدة من ذرتي NADP∙H2.

4. وبعد ذلك تتحد بعض الثلاثيات لتشكل الكربوهيدرات 2C3 → C6 → C6H12O6 (الجلوكوز).

5. تتحد الثلاثيات الأخرى لتشكل البنتوزات 5C 3 → 3C 5 ويتم تضمينها مرة أخرى في دورة تثبيت ثاني أكسيد الكربون.

رد الفعل الكلي لعملية التمثيل الضوئي:

6CO 2 +6H 2 O طاقة الضوء الكلوروفيل →C 6 H 12 O 6 +6O 2

بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون، يشارك الماء في تكوين النشا. ويستقبله النبات من التربة . تمتص الجذور الماء الذي يرتفع عبر أوعية الحزم الوعائية إلى الساق ثم إلى الأوراق. وبالفعل في خلايا الورقة الخضراء، في البلاستيدات الخضراء، تتشكل المادة العضوية من ثاني أكسيد الكربون والماء في وجود الضوء.

ماذا يحدث للمواد العضوية المتكونة في البلاستيدات الخضراء؟

يتحول النشا المتكون في البلاستيدات الخضراء تحت تأثير مواد خاصة إلى سكر قابل للذوبان يدخل في أنسجة جميع أعضاء النبات. وفي بعض خلايا الأنسجة، يمكن تحويل السكر مرة أخرى إلى نشا. يتراكم النشا الاحتياطي في البلاستيدات عديمة اللون.

من السكريات المتكونة أثناء عملية التمثيل الضوئي، وكذلك الأملاح المعدنية التي تمتصها الجذور من التربة، ينتج النبات المواد التي يحتاجها: البروتينات والدهون والعديد من البروتينات الأخرى والدهون وغيرها الكثير.

يتم إنفاق جزء من المواد العضوية المركبة في الأوراق على نمو النبات وتغذيته. ويتم وضع الجزء الآخر في الاحتياط. في النباتات السنوية، تترسب المواد الاحتياطية في البذور والفواكه. في الأطفال بعمر عامين في السنة الأولى من الحياة يتراكمون الأعضاء النباتية. ش الأعشاب المعمرةيتم تخزين المواد في الأعضاء الموجودة تحت الأرض، وفي الأشجار والشجيرات - في القلب، الأنسجة الرئيسية للحاء والخشب. بالإضافة إلى ذلك، في سنة معينة من الحياة، يبدأون أيضًا في تجميع المواد العضوية في الفواكه والبذور.

أنواع التغذية النباتية (المعدنية والهواء)

في الخلايا النباتية الحية، يحدث التمثيل الغذائي والطاقة باستمرار. يمتص النبات بعض المواد ويستخدمها، بينما يطلق البعض الآخر في البيئة. من مواد بسيطةيتم تشكيل تلك المعقدة. يتم تقسيم المواد العضوية المعقدة إلى مواد بسيطة. تتراكم النباتات الطاقة، وأثناء عملية التمثيل الضوئي، تطلقها أثناء التنفس، وتستخدم هذه الطاقة في التنفيذ عمليات مختلفةنشاط الحياة.

تبادل الغازات

بفضل عمل الثغور، تؤدي الأوراق أيضًا وظيفة مهمة مثل تبادل الغازات بين النبات والجو. من خلال ثغور ورقة مع الهواء الجوييدخل ثاني أكسيد الكربون والأكسجين. يستخدم الأكسجين أثناء التنفس، وثاني أكسيد الكربون ضروري للنبات لتكوين المواد العضوية. يتم إطلاق الأكسجين، الذي يتكون أثناء عملية التمثيل الضوئي، في الهواء من خلال الثغور. كما تتم إزالة ثاني أكسيد الكربون الذي يظهر في النبات أثناء التنفس. يحدث التمثيل الضوئي فقط في الضوء، والتنفس يحدث في الضوء وفي الظلام، أي. باستمرار. يحدث التنفس بشكل مستمر في جميع الخلايا الحية للأعضاء النباتية. مثل الحيوانات، تموت النباتات عندما يتوقف التنفس.

في الطبيعة، هناك تبادل للمواد بين الكائن الحي والبيئة. يصاحب امتصاص النبات لبعض المواد من البيئة الخارجية إطلاق مواد أخرى. إلوديا، كونها النباتات المائيةيستخدم ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء للتغذية.

هدف:دعونا نتعرف على المادة التي يفرزها إلوديا بيئة خارجيةأثناء عملية التمثيل الضوئي؟

الذي نفعله:نقطع سيقان الفروع تحت الماء (الماء المغلي) عند القاعدة ونغطيها بقمع زجاجي. ضع أنبوب اختبار مملوءًا حتى الحافة بالماء على أنبوب القمع. ويمكن أن يتم ذلك بطريقتين. ضع حاوية واحدة في مكان مظلم، وعرّض الأخرى لأشعة الشمس الساطعة أو الضوء الاصطناعي.

أضف ثاني أكسيد الكربون إلى الحاويتين الثالثة والرابعة (أضف كمية صغيرة صودا الخبزأو يمكنك التنفس في أنبوب) ووضع أحدهما أيضًا في الظلام والآخر في ضوء الشمس.

ما نراه:بعد مرور بعض الوقت في الخيار الرابع (السفينة تقف على ضوء ضوء الشمس) تبدأ الفقاعات في الظهور. يقوم هذا الغاز بإزاحة الماء من أنبوب الاختبار، مما يؤدي إلى إزاحة مستواه في أنبوب الاختبار.

الذي نفعله:عندما يتم استبدال الماء بالكامل بالغاز، يجب عليك إزالة أنبوب الاختبار بعناية من القمع. أغلق الثقب بإحكام بإبهام يدك اليسرى، ثم أدخل بسرعة شظية مشتعلة في أنبوب الاختبار بيدك اليمنى.

ما نراه:تضيء الشظية بلهب ساطع. وبالنظر إلى النباتات التي وُضعت في الظلام، سنرى أن فقاعات الغاز لا تنطلق من الإيلوديا، ويظل أنبوب الاختبار مملوءًا بالماء. نفس الشيء مع أنابيب الاختبار في الإصدارين الأول والثاني.

خاتمة:ويترتب على ذلك أن الغاز الصادر عن Elodea هو الأكسجين. وبالتالي، فإن النبات يطلق الأكسجين فقط عند توفر جميع شروط عملية التمثيل الضوئي - الماء وثاني أكسيد الكربون والضوء.

تبخر الماء عن طريق الأوراق (النتح)

يتم تنظيم عملية تبخر الماء عن طريق الأوراق في النباتات عن طريق فتح وإغلاق الثغور. عن طريق إغلاق الثغور، يحمي النبات نفسه من فقدان الماء. يتأثر فتح وإغلاق الثغور بالعوامل البيئية الخارجية والداخلية، وعلى رأسها درجة الحرارة وشدة ضوء الشمس.

تحتوي أوراق النبات على الكثير من الماء. يأتي من خلال نظام التوصيل من الجذور. داخل الورقة، يتحرك الماء على طول جدران الخلايا ومن خلال الفراغات بين الخلايا إلى الثغور، والتي يخرج من خلالها على شكل بخار (يتبخر). من السهل التحقق من هذه العملية إذا قمت بصنع جهاز بسيط، كما هو موضح في الشكل.

يسمى تبخر الماء بواسطة النبات بالنتح. يتبخر الماء من سطح ورقة النبات، وخاصة بشكل مكثف من سطح الورقة. يتم التمييز بين النتح الجلدي (التبخر من كامل سطح النبات) والنتح الفموي (التبخر من خلال الثغور). تكمن الأهمية البيولوجية للنتح في أنه وسيلة لنقل المياه و مواد مختلفةفي جميع أنحاء النبات (عملية الشفط)، يعزز دخول ثاني أكسيد الكربون إلى الورقة، ويغذي النباتات بالكربون، ويحمي الأوراق من الحرارة الزائدة.

يعتمد معدل تبخر الماء بواسطة الأوراق على:

• الخصائص البيولوجية للنباتات.
• ظروف النمو (النباتات في المناطق القاحلة تتبخر القليل من الماء، في المناطق الرطبة - أكثر من ذلك بكثير؛ تتبخر النباتات المظللة كمية أقل من الماء من النباتات الخفيفة؛ تتبخر النباتات كثيرًا من الماء في الطقس الحار، وأقل بكثير في الطقس الغائم)؛
• الإضاءة ( ضوء منتشريقلل النتح بنسبة 30-40٪)؛
• محتوى الماء في خلايا الأوراق.
• الضغط الاسموزي للخلية النسغ.
• درجات حرارة التربة والهواء وجسم النبات.
• رطوبة الهواء وسرعة الرياح.

تتبخر أكبر كمية من الماء في بعض أنواع الأشجار من خلال ندبات الأوراق (الندبة التي تتركها الأوراق المتساقطة على الجذع)، وهي أكثر المناطق عرضة للخطر على الشجرة.

العلاقة بين عمليتي التنفس والتمثيل الضوئي

تتم عملية التنفس بأكملها في خلايا الكائن النباتي. ويتكون من مرحلتين يتم خلالهما تقسيم المادة العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. في المرحلة الأولى، بمشاركة البروتينات الخاصة (الإنزيمات)، تنقسم جزيئات الجلوكوز إلى مركبات عضوية أبسط ويتم إطلاق القليل من الطاقة. تحدث هذه المرحلة من العملية التنفسية في سيتوبلازم الخلايا.

وفي المرحلة الثانية تتحلل المواد العضوية البسيطة التي تكونت في المرحلة الأولى تحت تأثير الأكسجين إلى ثاني أكسيد الكربون وماء. وهذا يطلق الكثير من الطاقة. المرحلة الثانية من عملية التنفس تحدث فقط بمشاركة الأكسجين وفي أجسام الخلايا الخاصة.

وتتحول المواد الممتصة، أثناء عملية التحول في الخلايا والأنسجة، إلى مواد يبني منها النبات جسمه. جميع تحولات المواد التي تحدث في الجسم تكون مصحوبة دائمًا باستهلاك الطاقة. نبات أخضرككائن ذاتي التغذية، يمتص الطاقة الضوئية من الشمس، ويجمعها في مركبات عضوية. أثناء عملية التنفس أثناء تحلل المواد العضوية، يتم إطلاق هذه الطاقة واستخدامها من قبل النبات في العمليات الحيوية التي تحدث في الخلايا.

تتم كلتا العمليتين - البناء الضوئي والتنفس - من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية العديدة التي يتم فيها تحويل بعض المواد إلى مواد أخرى.

وهكذا، أثناء عملية التمثيل الضوئي، تتشكل السكريات من ثاني أكسيد الكربون والماء الذي يتلقاه النبات من البيئة، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى نشا وألياف أو بروتينات ودهون وفيتامينات - وهي مواد يحتاجها النبات للتغذية وتخزين الطاقة. في عملية التنفس، على العكس من ذلك، تقسيم المواد العضوية التي تم إنشاؤها أثناء عملية التمثيل الضوئي إلى مركبات غير عضوية - ثاني أكسيد الكربون والماء. في هذه الحالة، يتلقى المصنع الطاقة الصادرة. وتسمى هذه التحولات للمواد في الجسم عملية التمثيل الغذائي. يعد التمثيل الغذائي من أهم علامات الحياة: مع توقف التمثيل الغذائي تتوقف حياة النبات.

تأثير العوامل البيئية على بنية الأوراق

أوراق النباتات في الأماكن الرطبة عادة ما تكون كبيرة الحجم كمية كبيرةالثغور يتبخر الكثير من الرطوبة من سطح هذه الأوراق.

أوراق النباتات في الأماكن القاحلة صغيرة الحجم ولها تكيفات تقلل من التبخر. وهي عبارة عن زغب كثيف، وطبقة شمعية، وعدد صغير نسبيًا من الثغور، وما إلى ذلك. بعض النباتات لها أوراق ناعمة ونضرة. يقومون بتخزين الماء.

أوراق نباتات تتحمل الظلتحتوي على طبقتين أو ثلاث طبقات فقط من الخلايا الدائرية المتجاورة بشكل غير محكم. توجد فيها البلاستيدات الخضراء الكبيرة بحيث لا تظلل بعضها البعض. تميل أوراق الظل إلى أن تكون أرق وأخضر داكن اللون لأنها تحتوي على المزيد من الكلوروفيل.

في النباتات الأماكن المفتوحةيحتوي لب الورقة على عدة طبقات من الخلايا العمودية المتجاورة بإحكام مع بعضها البعض. أنها تحتوي على كمية أقل من الكلوروفيل، وبالتالي فإن الأوراق الفاتحة تكون أفتح في اللون. يمكن أحيانًا العثور على كلا الورقتين في تاج نفس الشجرة.

الحماية من الجفاف

الجدار الخارجي لكل خلية من خلايا جلد الورقة ليس سميكًا فحسب، بل محمي أيضًا بواسطة بشرة، والتي لا تسمح بمرور الماء جيدًا. وتزداد الخصائص الوقائية للبشرة بشكل ملحوظ مع تكوين الشعيرات العاكسة أشعة الشمس. ونتيجة لهذا، يتم تقليل تسخين الورقة. كل هذا يحد من إمكانية تبخر الماء من سطح الورقة. عند نقص الماء، ينغلق الشق الثغري ولا يتسرب البخار إلى الخارج، ويتراكم في الفراغات بين الخلايا، مما يؤدي إلى توقف التبخر من سطح الورقة. النباتات في الموائل الحارة والجافة لها لوحة صغيرة. كلما كان سطح الورقة أصغر، قل خطر فقدان الماء الزائد.

تعديلات الأوراق

في عملية التكيف مع الظروف البيئية، تغيرت أوراق بعض النباتات لأنها بدأت تلعب دورًا غير مميز للأوراق النموذجية. في البرباريس، تحولت بعض الأوراق إلى أشواك.

شيخوخة الأوراق وسقوط الأوراق

يسبق سقوط الأوراق شيخوخة الأوراق. وهذا يعني أنه في جميع الخلايا تنخفض شدة العمليات الحيوية - التمثيل الضوئي والتنفس. يتناقص محتوى المواد الموجودة بالفعل في الخلايا والتي تعتبر مهمة للنبات، كما يقل إمداد الخلايا الجديدة بما في ذلك الماء. يسود انهيار المواد على تكوينها. تتراكم المنتجات غير الضرورية وحتى الضارة في الخلايا، وتسمى المنتجات النهائية لعملية التمثيل الغذائي. وتتم إزالة هذه المواد من النبات عند تساقط أوراقه. تتدفق المركبات الأكثر قيمة عبر الأنسجة الموصلة من الأوراق إلى أعضاء النبات الأخرى، حيث تترسب في خلايا الأنسجة المخزنة أو يستخدمها الجسم على الفور للتغذية.

في معظم الأشجار والشجيرات، خلال فترة الشيخوخة، يتغير لون الأوراق وتصبح صفراء أو أرجوانية. يحدث هذا بسبب تدمير الكلوروفيل. ولكن إلى جانب ذلك، تحتوي البلاستيدات (البلاستيدات الخضراء) على مواد صفراء و لون برتقالي. في الصيف كانت متخفية بالكلوروفيل وكانت البلاستيدات خضراء. بالإضافة إلى ذلك، تتراكم مواد تلوين صفراء أو حمراء قرمزية أخرى في الفجوات. جنبا إلى جنب مع أصباغ البلاستيد، فإنها تحدد اللون اوراق الخريف. بعض النباتات لها أوراق تظل خضراء حتى تموت.

حتى قبل أن تسقط الورقة من اللقطة، تتشكل طبقة من الفلين عند قاعدتها على الحدود مع الساق. وتتكون منه طبقة فاصلة من الخارج. وبمرور الوقت، تنفصل خلايا هذه الطبقة عن بعضها البعض، حيث تصبح المادة البينية التي تربط بينها، وأحيانًا أغشية الخلايا، لزجة ومدمرة. يتم فصل الورقة عن الجذع. ومع ذلك، فإنه يبقى على النار لبعض الوقت بفضل الحزم الموصلة بين الورقة والساق. ولكن تأتي لحظة ينقطع فيها هذا الاتصال. الندبة الموجودة في موقع الورقة المنفصلة مغطاة بقطعة قماش واقية من الفلين.

بمجرد أن تصل الأوراق إلى الحد الأقصى لحجمها، تبدأ عمليات الشيخوخة، مما يؤدي في النهاية إلى موت الورقة - يرتبط اصفرارها أو احمرارها بتدمير الكلوروفيل وتراكم الكاروتينات والأنثوسيانين. ومع تقدم عمر الورقة، تنخفض أيضًا كثافة عملية التمثيل الضوئي والتنفس، وتتحلل البلاستيدات الخضراء، وتتراكم بعض الأملاح (بلورات أكسالات الكالسيوم)، وتتدفق المواد البلاستيكية (الكربوهيدرات والأحماض الأمينية) من الورقة.

أثناء عملية الشيخوخة للورقة بالقرب من قاعدتها في ثنائيات الفلقة النباتات الخشبيةيتم تشكيل ما يسمى بطبقة الفصل، والتي تتكون من حمة مقشرة بسهولة. على طول هذه الطبقة، يتم فصل الورقة عن الجذع، وعلى سطح المستقبل ندبة الأوراقيتم تشكيل طبقة واقية من نسيج الفلين مسبقًا.

تظهر على ندبة الورقة مقاطع عرضية من أثر الورقة على شكل نقاط. نحت ندبة الورقة مختلف وهو كذلك ميزة مميزةلتصنيف الليبيدوفيت.

في أحاديات الفلقة وثنائيات الفلقة العشبية، لا تتشكل الطبقة المنفصلة، ​​كقاعدة عامة، وتموت الورقة وتدمر تدريجياً، وتبقى على الساق.

في النباتات المتساقطة الأوراق، يكون لتساقط الأوراق في الشتاء أهمية تكيفية: فمن خلال تساقط أوراقها، تقلل النباتات بشكل حاد من سطح التبخر وتحمي نفسها من الأضرار المحتملة تحت وطأة الثلج. ش دائمة الخضرةعادةً ما يتم توقيت سقوط الأوراق الجماعي ليتزامن مع بداية نمو براعم جديدة من البراعم وبالتالي لا يحدث في الخريف بل في الربيع.

سقوط أوراق الخريف في الغابة له أهمية بيولوجية مهمة. الأوراق المتساقطة هي مادة عضوية جيدة و الأسمدة المعدنية. في كل عام في غاباتهم المتساقطة، تعمل الأوراق المتساقطة كمواد للتمعدن التي تنتجها بكتيريا التربة والفطريات. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأوراق المتساقطة تعمل على تقسيم البذور التي سقطت قبل سقوط الأوراق إلى طبقات، وتحمي الجذور من التجمد، وتمنع تطور الغطاء الطحلبي، وما إلى ذلك. لا تتخلص بعض أنواع الأشجار من الأوراق فحسب، بل تتساقط أيضًا براعم عمرها عام واحد.

القيام بوظائف التمثيل الضوئي وتبادل الغازات والنتح. بالإضافة إلى وظائفها الرئيسية، تترسب العناصر الغذائية الاحتياطية في أوراق النبات، ويمكن أن تكون عضوًا التكاثر الخضريإلخ.

تتشكل الأوراق في النباتات المزهرة من النسيج الإنشائي لمخروط نمو البراعم. تظهر براعم الأوراق على مسافة ما من قمة البراعم، وتشكل نتوءات على السطح على شكل درنات وحواف. مع نموها، فإنها تكتسب شكلًا مسطحًا وبنية ظهرانية مركزية (مع جوانب ظهرية وبطنية واضحة)، على عكس الأعضاء المحورية الأسطوانية والمتناظرة شعاعيًا إلى حد ما - الجذع و.

يتم تحديد البنية الظهرية المركزية للورقة من خلال حقيقة أن الورقة لها جانب علوي وجانب سفلي، والتي تختلف بشكل حاد في البنية التشريحية، في طبيعة الأوردة، في الزغب، وما إلى ذلك. ويسمى الجانب العلوي من ورقة النبات الداخلي (أو البطني)، والجانب السفلي هو الخارجي (أو الظهري).

أوراق النبات محدودة النمو لأنها تفقد بسرعة القدرة على النمو بشكل قمي. بعد أن وصلت إلى حجم معين، تبقى الورقة دون تغيير حتى نهاية حياتها.

يتم ترتيب أوراق النباتات على الساق بترتيب معين. يعكس الترتيب الذي يتم به وضع الأوراق على الساق التماثل في بنية اللقطة. هناك ثلاثة أنواع من ترتيب الأوراق: البديل، أو الحلزوني، والعكس، والمدور.

الترتيب المنتظم للأوراق هو ترتيب الأوراق بشكل حلزوني، حيث تمتد ورقة واحدة من كل عقدة من الساق.

مع ترتيب الأوراق المتقابل، تجلس أوراق النبات على كل عقدة في أزواج، واحدة مقابل الأخرى.

مع ترتيب الأوراق المعوجة، يتم وضع ثلاث أوراق أو أكثر على عقدة واحدة.

عادة، يتم وضع الأوراق على النبات لتوفير أقل قدر من التظليل المتبادل. وتسمى هذه الظاهرة الفسيفساء الورقية.

تتكون الورقة النموذجية من نصل ورقة، سويقات، قاعدة ونصوص. إذا توسعت قاعدة الورقة، وتغلف الجذع، يتم تشكيل غمد، والذي قد يشارك أيضًا في تكوينه. تسمى الورقة المتصلة بالساق بقاعدة سويقات معنقية، والورقة المتصلة بها بقاعدة نصل الورقة تسمى لاطئة. في الأوراق المهبلية، تغطي القاعدة الجزء الداخلي أعلاه كليًا أو جزئيًا بدرجة أكبر أو أقل.

في بعض الأنواع النباتية (ممثلي عائلة العثة، الوردية، وما إلى ذلك)، تظهر نواتج جانبية مقترنة عند قاعدة الورقة - نصوص تحمي الورقة على المراحل الأولىتطورها. أحجامها وأشكالها مختلفة. توجد الشروط طوال عمر الورقة أو تسقط بعد أن تتكشف الورقة عند التصوير.

تتعلق سمات الورقة مثل شكلها المسطح والظهرية المركزية والنمو المحدود بالكامل بجزءها الرئيسي - النصل الذي يؤدي الوظائف الرئيسية للورقة.

تتنوع أشكال نصل الورقة. يتم تحديدها من خلال نسبة طولها وعرضها وموضع الجزء الأوسع منها. الصفائح مستديرة، بيضاوية، مستطيلة، بيضاوية، منحرفة، بيضاوية على نطاق واسع، بيضاوية على نطاق واسع، خطية. بناءً على مخططها وشكلها وتماسكها، يتم تصنيف الأوراق على أنها متقشرة، على شكل إبرة، خشنة، خنجرية، على شكل جديلة، على شكل غدة درقية، وما إلى ذلك. عند وصف الأوراق من الناحية الشكلية، فإن ملامح قاعدة القمة وحافة الورقة تؤخذ شفرة في الاعتبار.

يمكن أن تكون قاعدة ورقة النبات على شكل إسفين، أو مدورة، أو على شكل قلب، أو غير متساوية، أو مقطوعة، أو مدببة، أو على شكل سهم، أو على شكل رمح. يمكن أن يكون طرف الورقة حادًا أو حادًا أو مدببًا أو مدببًا أو مسننًا.

تحتوي حافة الورقة على شقوق ذات أعماق مختلفة. في الحالات التي لا تتعمق فيها أكثر من 1/4 من عرض نصف اللوحة، تسمى الورقة صلبة، وتسمى حافتها مقطوعة. يمكن أن تكون الحافة متموجة، أو مسننة، أو مسننة، أو خشنة، أو على شكل إصبع، أو مسننة بشكل مزدوج، وما إلى ذلك.

تسمى أوراق النباتات ذات الحواف المقطوعة أعمق من 1/4 نصف النصل بالتشريح. يمكن أن يكون التقسيم ثلاثي الأوراق وراحيًا وريشيًا. إذا لم تكن القطع أعمق من 1/2 عرض نصف النصل، تعتبر الأوراق مفصصة، وإذا كانت أعمق من 1/2 عرض نصف النصل، ولكنها لا تصل إلى الضلع الأوسط، تعتبر متفرق. إذا وصلوا إلى الضلع الأوسط أو قاعدة اللوحة، يتم تشريحهم.

تسمى الأجزاء البارزة من الأوراق المفصصة بالفصوص، والأوراق المقسمة - الفصوص، والأوراق المشرحة - الأجزاء. تسمى الأوراق المشرحة ذات الأجزاء المتوازية الضيقة على شكل مشط. يتم تقسيم الأوراق أو تشريحها بشكل ريشي مع فصوص أو شرائح مثلثة ذات قاعدة موسعة - مستوية، مقسمة ريشيًا أوراق كبيرةمع فص طرفي وفصوص جانبية أصغر - على شكل قيثارة.

يمكن أن تكون أوراق النبات بسيطة أو مركبة. تحتوي الورقة البسيطة على سويقات وشفرة واحدة وتسقط بالكامل. تعتبر الورقة التي تتكون من عدة أنصال ورقية، تحتوي كل منها على سويقات صغيرة تسمى سويقات، مركبة. في الورقة المركبة، عادةً ما تسقط شفرات الأوراق بشكل مستقل عن بعضها البعض. يمكن أن تكون الأوراق ثلاثية الأوراق أو راحية أو ريشية الشكل. إذا كانت سويقات مشتركة متفرعة، يتم تشكيل أوراق متعددة المركبات: مزدوجة ريشية، ثلاثية ريشية، الخ.

يحتوي نصل الورقة على نظام متفرع للغاية من الحزم الموصلة تسمى الأوردة، ومجموعها يحدد تعرق الورقة. يمكن أن يكون Venation مفتوحًا أو مغلقًا. في حالة التعرق المفتوح، تنتهي الأوردة بالقرب من حواف نصل الورقة دون أن تتصل ببعضها البعض. بناءً على طبيعة تفرع الأوردة، يُطلق على هذا التعرق اسم ثنائي التفرع أو على شكل مروحة. مع التعرق المغلق، ترتبط الأوردة بشكل متكرر ببعضها البعض وتشكل تعرقًا شبكيًا. يسمى التعرق الشبكي ريشيًا عندما تمتد الأوردة الجانبية والأرق والمتفرعة بشكل متكرر من الضلع الأوسط إلى الجانبين. مع تعرق راحة اليد، تتباعد الأوردة المتطابقة إلى حد ما بشكل شعاعي عند قاعدة نصل الورقة. تتميز النباتات ثنائية الفلقة بالتعرق الشبكي، بينما تتميز النباتات أحادية الفلقة بالتعرق المتوازي والمقوس.

تعديلات الأوراق - الأشواك، المحلاق، الورقيات. وهي عبارة عن تعديلات على الورقة بأكملها أو على أجزائها، وبعض هذه التعديلات (الأشواك، المحلاق) قد تكون ذات أصل فرعي، وهو ما تمت ملاحظته عند النظر في تحول البراعم.

Phyllode عبارة عن ورقة متحولة لا تتطور فيها شفرات الورقة، ويتم تنفيذ وظيفة التمثيل الضوئي عن طريق سويقات مسطحة متزايدة. أشواك الأوراق قصيرة العمر. لتحديد أصل المحلاق، انتبه إلى موقعها عند التصوير.

تشريح ورقة

تحدث عملية التمثيل الضوئي في أنسجة نصل الورقة. تقوم الورقة أيضًا بعملية التبخر (النتح) وتبادل الغازات مع البيئة.

فيما يتعلق بالوظائف الرئيسية للورقة، تم تطوير وظيفتين بشكل جيد: الاستيعاب، حيث تحدث عملية التمثيل الضوئي، والتكامل، وتنظيم تبخر تبادل الماء والغاز. تحتوي الورقة أيضًا على أنسجة تؤدي وظائف أخرى: الأنسجة الموصلة (وظائف إمداد محاليل التربة وتصريف منتجات الاستيعاب) والأنسجة الميكانيكية التي تمنح الورقة القوة.

يختلف الموقع في الورقة ودرجة تطورها والميزات الأخرى لخلاياها اختلافًا كبيرًا، ويرجع ذلك إلى العوامل الوراثية والظروف المعيشية للنباتات.

عادة ما تكون الورقة مغطاة بطبقة واحدة من البشرة على الجانبين العلوي والسفلي. يوجد تحت البشرة العلوية حاجز عمودي أو حاجز يتكون من صف واحد من الخلايا. تقع هذه الخلايا الممدودة معًا بإحكام شديد، وتحتوي على العديد من البلاستيدات الخضراء، ويحدث التمثيل الضوئي بشكل رئيسي في النسيج المتوسط ​​العمودي. تحت الميزوفيل العمودي يوجد ميزوفيل إسفنجي. خلايا الحمة الإسفنجية غير منتظمة الشكل، ويتشكل بينها نظام من المساحات الكبيرة بين الخلايا المملوءة بالهواء. تحتوي خلايا الأنسجة الإسفنجية على عدد أقل بكثير من البلاستيدات الخضراء مقارنة بالأنسجة العمودية. تحتوي بعض خلايا الحمة من النسيج المتوسط ​​الإسفنجي على براريق من أكسالات الكالسيوم وخلايا داعمة ميكانيكية كبيرة - الصلبة. تتبع الطبقة المتوسطة الإسفنجية البشرة السفلية مع الثغور. تبادل الغازات - تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى، وكذلك بخار الماء بينهما الجزء الداخليالورقة والهواء المحيط بالورقة.

تتضمن الحزمة الوعائية في الورقة، كما هو الحال في أعضاء النبات الأخرى، نسيج الخشب واللحاء والصلبة. في الأساس، تتفرع الحزم في مستوى واحد. وهي مغلقة، من النوع الجانبي، حيث يواجه الخشب الموجود في الحزمة الجانب العلوي من الورقة، واللحاء يواجه الجانب السفلي.