Клетки мякоти листа (или мезофилла) обладают специфическим строением, которое позволяет эффективно выполнять функции фотосинтеза, газообмена и транспирации. Мякоти листа — это ткань, расположенная между верхней и нижней эпидермисом. Она делится на две основные зоны: палисадную ткань (паламидий) и губчатую ткань (спонгий), каждая из которых имеет свою структуру и функции.
1. Строение клеток мякоти листа
Основными клетками мякоти являются паренхимные клетки. Паренхимные клетки — это тип живых клеток, которые в основном занимаются фотосинтетической активностью и газообменом. Эти клетки имеют несколько особенностей:
Тонкие клеточные стенки: Клеточные стенки мезофилла имеют небольшую толщину и состоят из целлюлозы. Это помогает облегчить обмен газами, такими как углекислый газ, кислород и водяной пар.
Большие вакуоли: В клетках мякоти часто присутствуют крупные центральные вакуоли, содержащие воду, соли и органические вещества.
Хлоропласты: В клетках мякоти листа находятся хлоропласты — органоиды, где происходит фотосинтез. Хлоропласты содержат пигменты, такие как хлорофилл, которые захватывают световую энергию для синтеза органических веществ.
Малое количество межклетников: В клетках мезофилла часто имеются небольшие межклеточные пространства, которые служат для газообмена между клетками и внешней средой.
2. Палисадная ткань (или палисадная паренхима)
Палисадная ткань расположена непосредственно под верхней эпидермой и представляет собой слой клеток, расположенных в одну линию. Клетки палисадной ткани:
Прямоугольные или цилиндрические: Эти клетки вытянуты в вертикальном направлении и плотно прилегают друг к другу, минимизируя межклеточные пространства.
Содержат много хлоропластов: Здесь фотосинтез происходит в наиболее активной форме, так как палисадные клетки находятся в наиболее благоприятных условиях для улавливания света. Плотная организация клеток и их расположение позволяют максимизировать поглощение солнечного света.
Образуют плотный слой: Палисадная ткань способствует концентрации света в клетках, что увеличивает эффективность фотосинтеза.
3. Губчатая ткань (или губчатая паренхима)
Губчатая ткань располагается ниже палисадной и имеет рыхлую структуру с большими межклеточными пространствами. Клетки губчатой ткани:
Иррегулярной формы: Эти клетки имеют более разнообразную форму и большую межклеточную прослойку, что помогает воздухообмену.
Меньше хлоропластов: В клетках губчатой ткани хлоропластов меньше, так как основная задача этой ткани — газообмен и транспорт воды.
Межклеточные пространства: Пространства между клетками губчатой ткани обеспечивают более эффективный обмен газами (углекислый газ поступает внутрь, а кислород и водяной пар — наружу).
Транспирация: Губчатая ткань играет важную роль в транспирации, так как вода, испаряющаяся через устьица, может легко проникать в эти межклеточные пространства.
4. Сосуды и трахеи
В мезофилле также присутствуют элементы проводящей системы — сосуды и трахеи. Эти структуры транспортируют воду и минералы от корней к листу и обратно. В клетках мякоти листа осуществляется пассивный транспорт воды, а также выделение избыточной воды и продуктов фотосинтеза.
5. Устьица
На поверхности листа, особенно в нижней эпидерми, имеются устьица — маленькие отверстия, окруженные двумя устьичными клетками. Эти клетки регулируют открытие и закрытие устьиц, контролируя газообмен (поступление углекислого газа и выход кислорода и водяного пара) и водный баланс листа.
6. Функции клеток мякоти листа
Фотосинтез: В клетках мякоти листа, прежде всего в палисадной ткани, происходит фотосинтез — процесс, при котором солнечный свет используется для синтеза органических веществ из углекислого газа и воды.
Газообмен: Межклеточные пространства губчатой ткани и устьица обеспечивают эффективный обмен газами — углекислым газом, кислородом и водяным паром.
Транспирация: Процесс испарения воды через устьица играет важную роль в поддержании водного баланса растения и помогает в транспортировке минералов и воды через сосуды.
7. Особенности строения в разных типах растений
Строение клеток мякоти листа может варьироваться в зависимости от типа растения:
У растений, обитающих в засушливых условиях (например, кактусы), клетки мякоти могут быть специализированы для сохранения воды.
У растений с крупными листьями или в условиях высокой влажности клетки могут иметь более рыхлую структуру губчатой ткани для увеличения площади газообмена.
Таким образом, клетки мякоти листа образуют сложную и эффективную систему, которая обеспечивает не только фотосинтез, но и важные процессы газообмена, транспирации и водообмена.
