Orang-orang menulis puisi dan lagu tentang mereka, mengagumi mereka di musim semi, musim panas dan musim gugur, dan menantikan penampilan mereka di musim dingin. Mereka adalah simbol kehidupan dan kelahiran kembali alam, pakaian halus yang menyenangkan mata dan memberikan oksigen murni untuk semua kehidupan di bumi. Ini adalah daun - apa yang kita lihat setiap hari dan sesuatu yang tanpanya tidak ada satu pun tanaman, dan bahkan seluruh planet kita, dapat hidup.

- Daun kuning berputar di atas kota, dengan gemerisik yang tenang mereka berbaring di bawah kaki kita ...

- Daun maple, daun maple, Anda memimpikan saya di tengah musim dingin ...

- Meninggalkan dering hijau untuk semua orang yang sedang jatuh cinta ...

Apa itu daun, mengapa dibutuhkan, mengapa menguning di musim gugur dan tumbuh lagi di musim dingin, apa warna dan bentuknya - Anda akan mempelajari semua ini dan lebih banyak lagi dari publikasi ini.

Fungsi daun, perannya dalam kehidupan tumbuhan

Berbicara dalam bahasa ilmiah yang kering, daun adalah salah satu organ terpenting tanaman, yang fungsi utamanya adalah partisipasi dalam proses fotosintesis.

[!] Fotosintesis adalah transformasi energi matahari menjadi senyawa organik di dalam tumbuhan. Sederhananya, melalui fotosintesis, tanaman memperoleh makanan dari sinar matahari.

Selain itu, dengan bantuan daun, tanaman bernafas dan menguapkan uap air (melepaskan embun).

Seperti yang Anda lihat, tanpa penutup hijau, kehidupan tanaman tidak akan mungkin, tetapi tidak hanya tanaman yang bergantung pada daun. Dengan bantuan paru-paru yang aneh ini, tanaman menetralkan karbon dioksida dan melepaskan oksigen, yang diperlukan untuk manusia, hewan, dan serangga, yaitu, untuk semua kehidupan di planet ini.

Secara umum, lembaran terdiri dari beberapa bagian:

• Basis - tempat menempel pada batang;
• Stipule - elemen seperti daun di pangkalan, dalam beberapa kasus jatuh setelah daun terbuka penuh;
• Tangkai daun merupakan kelanjutan dari urat utama pelat daun, yang menghubungkan daun dan batang;
• Pelat daun - bagian lebar dari lembaran yang melakukan fungsi utamanya.

Karena setiap tanaman adalah individu, dan daunnya sangat berbeda, beberapa bagian mungkin tidak. Misalnya, stipula sering tidak ada, kadang tidak ada tangkai daun (dalam hal ini daun disebut sessile atau tindik). Selain itu, semua bagian dapat disesuaikan berbagai bentuk, panjang dan struktur.

Mengklasifikasikan dan memisahkan bagian-bagian utama membantu ahli botani untuk mengidentifikasi tanaman dengan benar dan menentukan famili, genus, dan urutannya.

Struktur, jenis dan bentuk pelat lembaran

Pelat daun terdiri dari epidermis atas yang ditutupi kutikula, lapisan palisade, lapisan spons, dan epidermis bawah yang juga ditutupi kutikula. Masing-masing lapisan melakukan fungsi tertentu:

• Kutikula dan epidermis melindungi lempeng dari pengaruh luar dan mencegah penguapan air yang berlebihan.

[!] Stomata bertanggung jawab untuk proses mempertahankan kelembaban yang diperlukan di dalam daun - sel berpasangan yang dapat menutup dan mencegah uap air menguap. Stomata memulai pekerjaan mereka dalam kekeringan, menyelamatkan tanaman dari dehidrasi.

• Lapisan palisade, juga disebut jaringan kolumnar, bertanggung jawab untuk proses fotosintesis. Kloroplas juga dikumpulkan di sini, sel-sel yang mewarnai permukaan daun dengan warna hijau.
• Jaringan spons adalah dasar dari pelat lembaran. Fungsinya adalah pertukaran gas, penyerapan karbon dioksida dan pelepasan oksigen, serta fotosintesis.

Seluruh pelat diresapi dengan bundel konduktif yang disebut vena, di mana zat organik dikirim dari akar ke daun (air dan mineral) dan sebaliknya (larutan gula). Selain itu, vena membentuk kerangka keras yang melindungi jaringan lunak agar tidak robek.

Bentuk piring

Secara umum, semua bentuk daun dibagi menjadi sederhana dan kompleks, dan yang kompleks dibagi menjadi palmate, menyirip, menyirip dua, berdaun tiga, menyirip, yang, pada gilirannya, dibagi menjadi beberapa jenis lagi. Secara total, botani memiliki setidaknya tiga puluh lima varietas bentuk.

Daun sederhana terdiri dari satu lempeng daun, sementara itu bisa memiliki bentuk yang sangat berbeda: bulat, lonjong, berbentuk berlian, memanjang, dan sebagainya. Bentuk ujung piring dan tempat melekatnya tangkai daun juga berbeda.

Majemuk adalah daun yang terdiri dari beberapa bagian, baik diartikulasikan pada tangkai daun yang sama (berlobus, dibedah, terpisah), dan memiliki tangkai daun sendiri yang terpisah (digital, menyirip, berdaun tiga).

[!] Salah satu tanda daun kompleks adalah gugurnya pada waktu yang berbeda.

Selain konfigurasi umum daun, alasnya (bulat, berbentuk hati, berbentuk getar, tidak sama, dll.) dan puncaknya (runcing, berlekuk, cirriform, tumpul, dll.) Dibedakan.

Bentuk tepi

Tepi daun, serta bentuk umumnya, memberi tahu ahli botani bahwa tanaman itu milik satu atau beberapa spesies lain. Tergantung pada kedalaman diseksi, tepi dibagi menjadi palmate atau bergerigi (takik dangkal), lobed, dibedah dan terpisah (takik dalam). Tepi halus disebut tepi utuh.

Jenis-jenis venasi

Pola venasi pelat daun bisa sangat beragam dan tergantung pada jenis tanaman. Secara umum, semua jenis venasi dibagi menjadi dua bagian:

• beberapa vena paralel melewati lempeng daun, sedangkan vena sentral tidak ada (venasi paralel),
• ada vena utama (pusat), dari mana vena lateral (vena retikulat) bercabang,
• beberapa urat melengkung menyimpang di tengah daun dan konvergen ke tepi (vena busur).

Pada gilirannya, venasi jala dibagi menjadi beberapa subspesies.

Jenis stipula dan tangkai daun

Stipula biasanya terlihat seperti daun kecil yang belum berkembang yang terletak di pangkal daun. Mereka mungkin jatuh setelah daun terbuka penuh, atau tetap berada di tanaman. Tergantung pada metode pelekatan pada tangkai daun, stipula bebas, menyatu dengan tangkai daun, interpetiolate, berbentuk lonceng, atau melingkari pangkal tangkai daun.

Tangkai daun dapat bervariasi dalam bentuk potongan: silinder, setengah silinder, dengan takik dan lain-lain. Selain itu, seperti disebutkan di atas, mungkin tidak ada tangkai daun sama sekali, dalam hal ini daun menempel langsung ke batang.

Seperti yang terlihat dunia sayur menunjukkan berbagai bentuk yang menakjubkan, sementara ada jutaan kombinasi mereka.

Jadi, bagian ilmiah dan botani sudah selesai, saatnya beralih ke fakta menakjubkan tentang daun.

Bagaimana tanaman beradaptasi dengan iklim dan habitat lain dengan bantuan daun

Setiap tanaman dipaksa untuk menyesuaikan diri dengan kondisi cuaca, serta untuk melindungi diri dari pengaruh eksternal. Semua bagian tanaman: akar, pucuk, bunga dan, tentu saja, daun, telah beradaptasi dengan berbagai fenomena iklim: suhu tinggi atau rendah, kekeringan atau kelembaban yang berlebihan, kekurangan atau kelebihan sinar matahari. Selain itu, tumbuhan terancam oleh manusia dan hewan, sehingga banyak dari mereka telah belajar untuk menolak serangan dalam proses evolusi.

Pertimbangkan bagaimana, dengan bantuan penutup hijaunya, tanaman tahan terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan.

Iklim kering atau lembab:

• Ukuran daun yang kecil dan, karenanya, area kecil pelat daun mencegah penguapan air yang berlebihan;
• Daunnya biasanya tebal, berair - dengan demikian, kelembaban yang diperlukan terakumulasi di dalamnya;
• Pelat daun banyak tanaman ditutupi dengan rambut, yang juga mencegah penguapan;
• Tujuan yang sama dilayani oleh lapisan lilin halus di permukaan.
• Daun besar adalah tanda tanaman di iklim tropis, karena ukuran piring yang besar, proses penguapan jauh lebih intens.

Crassula, saintpaulia, philodendron

daerah berangin:

• Bentuk tepi yang dibedah dan menjorok dengan bebas melewati arus udara, berkat hembusan angin yang tidak melukai lembaran.

birch terkulai "Dalekarliyskaya", monstera, jari maple

Tempat dengan sinar matahari terlalu banyak atau terlalu sedikit:

• Jika tidak ada cukup sinar matahari, banyak tanaman dapat membuka daunnya sedemikian rupa sehingga sinar matahari sebanyak mungkin jatuh ke permukaannya;
• Mosaik daun adalah fenomena di mana daun yang lebih kecil terletak di antara rekan-rekan yang lebih besar. Dalam hal ini, setiap daun menangkap sinar matahari dan berpartisipasi dalam proses fotosintesis;
• Beberapa tanaman yang tidak membutuhkan banyak sinar matahari menyaring cahaya melalui jendela tembus khusus yang terletak di daun.

Dandelion, ivy, fenestraria

tanaman air- perwakilan flora ini berbeda, karena untuk bertahan hidup, mereka harus beradaptasi bahkan tidak dengan iklim, tetapi dengan elemen yang sama sekali berbeda - air:

• Daun hidatofit (tanaman yang sepenuhnya terendam air) dibedah dengan kuat. Jadi, dengan meningkatkan luas permukaan, tanaman menerima jumlah oksigen yang dibutuhkan;
• Daun yang mengapung di permukaan reservoir tidak memiliki stomata di sisi sebaliknya dari pelat daun;
• Luas permukaan daun yang mengambang mencegahnya tenggelam dengan mendistribusikan beban.
• Tonjolan mikroskopis khusus dan lapisan lilin mencegah penetrasi air ke dalam daun, tidak termasuk infeksi tanaman dengan mikroorganisme dan ganggang protozoa. Air tidak diserap ke permukaan, tetapi mengalir ke bawah lembaran dalam tetesan, pada saat yang sama membersihkannya dari debu dan kotoran. Fenomena ini disebut "efek lotus".

Hornwort, Victoria amazonica, Teratai

Perlindungan dari hewan dan manusia. Beberapa tanaman dalam perjalanan evolusi telah belajar untuk mempertahankan diri dari gangguan:

• Daunnya menghasilkan feromon dan minyak berbau kuat yang mengusir binatang;
• Pelat daun ditutupi dengan rambut lembut atau bahkan duri keras yang menyengat penyerang.

Geranium, jelatang, chistets wol

daun yang tidak biasa

Alam telah menganugerahi jenis tanaman tertentu dengan penampilan yang begitu mewah sehingga terkadang sulit untuk menentukan di mana letak daun di depan kita.

Cactiformes menetap di daerah dengan iklim kering, di mana kehilangan setiap tetes air sama saja dengan kematian. Seleksi evolusioner melakukan tugasnya - spesimen dengan area penguapan minimum bertahan. Daun lebar adalah kemewahan yang tidak terjangkau untuk kondisi keberadaan seperti itu. Semua dekorasi luar kaktus, penghuni tanah terlantar tanpa air, adalah daun duri pelindung yang kompak.

Pir berduri, Trichocerius, Schlumbergera

Tanaman lain di daerah gersang, agar tidak menguapkan kelembaban yang berharga, memutuskan untuk sepenuhnya meninggalkan daun. Sebaliknya, daunnya tetap ada, tetapi hanya dalam bentuk sisik kecil yang belum berkembang. Pada saat yang sama, pucuk, yang disebut cladodia atau phyllocadia, memperoleh bentuk daun dan fungsi fotosintesis. Phyllocadia sangat beradaptasi dengan peran baru, yang secara lahiriah praktis tidak berbeda dari lembaran biasa, tetapi sebenarnya tidak.

Ada juga pilihan sebaliknya - yang tampak seperti pucuk sebenarnya adalah daun. Salah satu contohnya adalah sulur tumbuhan merambat. Dalam hal ini, sulur adalah bagian atas daun, disesuaikan untuk melekat pada penyangga.

Sapu tukang daging, asparagus, kacang polong

Beberapa daun yang paling tidak biasa milik eksotik tropis. Iklim panas lembab, kelimpahan serangga dan hewan memaksa tanaman untuk beradaptasi dengan kondisi sulit keberadaannya dan bahkan menjadi predator. Dengan bantuan rahasia lengket atau gelembung khusus pada daun, tanaman karnivora mereka menangkap serangga yang menganga, dan kemudian menyedot cairan kehidupan dari mereka.

Adaptasi lain dari tanaman tropis adalah kantong yang dibentuk oleh bidang-bidang yang menyatu dari lempeng daun. Masuk ke jebakan ini air hujan, yang persediaannya, jika perlu, dikonsumsi selama periode kekeringan.

Sundew, pemfigus, Raffles dyschidia

Daun berbagai warna

Apa warna daunnya? Sepintas, jawaban atas pertanyaan ini sangat sederhana - hijau di musim panas, kuning dan merah di musim gugur. Bahkan, mereka mungkin yang paling warna yang berbeda tidak hanya di musim gugur, tetapi juga di waktu lain sepanjang tahun. Anda dapat menemukan nuansa warna hijau, kuning, merah, keperakan dan bahkan ungu dalam dekorasi alami tanaman yang benar-benar sehat. Selain pigmentasi yang tidak biasa, daun beberapa tanaman, terutama selatan, memiliki pola yang indah dan ornamen.

Zebrina, Fittonia, Caladium

Daun tidak hanya enak dipandang dan diperlukan untuk kehidupan planet ini, beberapa daun juga dapat dimakan dan, terlebih lagi, merupakan bagian penting dari makanan manusia. Dalam memasak, mereka juga digunakan sebagai komponen sayuran: bayam, lobak, Beijing, kubis Cina, dan sebagai bahan salad: arugula, coklat kemerah-merahan, selada, dan, tentu saja, sebagai bumbu: dill, peterseli, basil, mint, dan sebagainya. .

Kubis Beijing, selada, kemangi

Jawaban atas pertanyaan

Di akhir artikel - jawaban atas pertanyaan paling populer tentang daun.

Mengapa lembaran itu datar?

Bentuk ini meningkatkan luas lempeng daun, dan, pada gilirannya, luas permukaan yang besar meningkatkan jumlah sel yang terlibat dalam proses fotosintesis.

Apa yang menentukan ukuran lembaran?

Ukuran dan, karenanya, luas permukaan daun, tergantung pada habitat tanaman. Daun tanaman dari daerah kering biasanya kecil, dan daun dari tempat basah- besar. Faktanya adalah semakin besar luas daun, semakin banyak stomata di permukaannya dan semakin intens penguapan air. Di mana sering terjadi kekeringan, untuk bertahan hidup, tanaman berusaha untuk tidak menguapkan banyak air, dan di iklim tropis, proses penguapan, sebaliknya, harus sekuat mungkin.

Mengapa daunnya berwarna hijau?

Klorofil bertanggung jawab atas warna hijau daun, yang terlibat dalam konversi karbon dioksida menjadi nutrisi. Kandungan klorofil yang tinggi pada helaian daun memberikan warna hijau segar pada tanaman.

[!] Klorofil beberapa tanaman diwarnai dengan warna lain - merah, coklat, ungu, sehingga daun tanaman tersebut memiliki warna yang sesuai.

Mengapa daunnya menguning?

Di musim gugur, klorofil di daun hancur, menjadi lebih sedikit. Karena penurunan klorofil, intensitas spektrum hijau juga berkurang secara bertahap. Pigmen kuning dan merah (xantofil, karoten, antosianin) yang terkandung dalam sel daun muncul ke permukaan.

[!] Daun masing-masing tanaman tidak berubah warna dan rontok menjadi hijau.

Mengapa daun jatuh di musim gugur?

Perubahan musim di siang hari dan suhu rata-rata harian telah memaksa tanaman untuk beradaptasi dengan perubahan kondisi kehidupan. Pada awal musim dingin, sebagian besar flora membuang dekorasi musim panas dan beralih ke keadaan mati suri, yang biasa disebut hibernasi. Proses metabolisme dalam sistem vital tanaman praktis berhenti. Daun, yang sangat diperlukan di musim panas untuk menguapkan kelembapan berlebih dan mengumpulkan sinar matahari yang memberi kehidupan, menjadi tidak perlu dan rontok.

Selama musim semi dan musim panas, daun mengekstrak dan memproses nutrisi yang diperlukan untuk kehidupan tanaman. Dalam proses pengolahan tersebut, paru-paru hijau alam menghasilkan dan mengakumulasi metabolit - garam mineral berlebih, sehingga bertindak sebagai semacam filter. Seiring waktu, endapan menjadi semakin banyak dan pada musim gugur tanaman menghilangkan daun, yang tidak lagi bermanfaat.

Ini cara alam, tidak ada yang sia-sia. Daun yang jatuh menutupi tanah dari embun beku, melindungi tanah. Di musim panas, karpet yang menutupi tanah secara bertahap terurai, terlalu panas. Serangga, bakteri dan mikroorganisme mengolah humus yang dihasilkan menjadi tanah nutrisi bagi tanaman hidup, menutup siklus di alam.

Daun merupakan organ tumbuhan yang sangat penting. Daun adalah bagian dari pelarian. Fungsi utamanya adalah fotosintesis dan transpirasi. Daun dicirikan oleh plastisitas morfologi yang tinggi, berbagai bentuk dan kemampuan adaptif yang hebat. Pangkal daun dapat mengembang dalam bentuk formasi berbentuk daun miring – stipula di setiap sisi daun. Dalam beberapa kasus, mereka sangat besar sehingga berperan dalam fotosintesis. Stipula bebas atau menempel pada tangkai daun, dapat bergeser ke bagian dalam daun dan kemudian disebut aksila. Pangkal daun dapat diubah menjadi pelepah yang mengelilingi batang dan mencegahnya dari bengkok.

Struktur daun luar

Bilah daun bervariasi dalam ukuran: dari beberapa milimeter hingga 10-15 meter dan bahkan 20 (pada pohon palem). Masa hidup daun tidak melebihi beberapa bulan, dalam beberapa - dari 1,5 hingga 15 tahun. Ukuran dan bentuk daun merupakan sifat turun temurun.

Bagian daun

Daun adalah organ vegetatif lateral yang tumbuh dari batang, memiliki simetri bilateral dan zona pertumbuhan di pangkal. Lembar biasanya terdiri dari: helai daun, tangkai daun (dengan pengecualian daun sessile); ketentuan adalah karakteristik dari sejumlah keluarga. Daunnya sederhana, memiliki satu helai daun, dan kompleks - dengan beberapa helai daun (daun).

helai daun- bagian daun yang memanjang, biasanya rata, melakukan fungsi fotosintesis, pertukaran gas, transpirasi dan, pada beberapa spesies, reproduksi vegetatif.

Dasar daun (bantalan daun)- bagian daun yang menghubungkan dengan batang. Berikut adalah jaringan pendidikan yang memunculkan helaian daun dan tangkai daun.

ketentuan- formasi berbentuk daun berpasangan di pangkal daun. Mereka bisa jatuh ketika lembaran dibuka atau dibiarkan. Mereka melindungi tunas lateral aksila dan jaringan pendidikan interkalar daun.

tangkai daun- bagian daun yang menyempit, menghubungkan helaian daun dengan batang dengan pangkalnya. Ini melakukan fungsi yang paling penting: itu mengarahkan daun dalam kaitannya dengan cahaya, itu adalah lokasi jaringan pendidikan yang diselingi, karena itu daun tumbuh. Selain itu, ia memiliki signifikansi mekanis untuk meredam pukulan ke bilah daun dari hujan, hujan es, angin, dll.

daun sederhana dan majemuk

Daun mungkin memiliki satu (sederhana), beberapa atau banyak helai daun. Jika yang terakhir dilengkapi dengan sambungan, maka lembaran seperti itu disebut kompleks. Akibat artikulasi pada tangkai daun biasa, helaian daun majemuk rontok satu per satu. Namun, pada beberapa tanaman, daun majemuk bisa rontok seluruhnya.

Secara bentuk, daun utuh dibedakan sebagai lobed, terpisah dan dibedah.

menghilang Saya menyebut lembaran di mana potongan di sepanjang tepi pelat mencapai seperempat lebarnya, dan dengan lekukan yang lebih besar, jika potongan mencapai lebih dari seperempat lebar pelat, lembaran itu disebut terpisah. Bilah-bilah lembaran yang terbelah disebut lobus.

Membedah daun disebut, di mana potongan di sepanjang tepi piring mencapai hampir ke pelepah, membentuk segmen piring. Daun yang dipisahkan dan dibedah dapat berupa palmate dan pinnate, double palmate dan double pinnate, dll. oleh karena itu, daun palmately dibagi, daun menyirip dibedakan; daun kentang menyirip tidak berpasangan. Ini terdiri dari lobus akhir, beberapa pasang lobulus lateral, di antaranya adalah lobulus yang lebih kecil.

Jika pelat memanjang, dan lobus atau segmennya berbentuk segitiga, daunnya disebut berbentuk bajak(dandelion); jika lobus lateral tidak sama ukurannya, mereka mengecil ke arah pangkal, dan lobus terakhir besar dan bulat, diperoleh daun berbentuk kecapi (lobak).

Adapun daun majemuk, di antaranya ada daun majemuk terner, daun majemuk palmate dan daun majemuk menyirip. Jika daun kompleks terdiri dari tiga daun, itu disebut ternary, atau trifoliate (maple). Jika tangkai daun anak daun menempel pada tangkai daun utama seolah-olah pada satu titik, dan anak daun itu sendiri menyimpang secara radial, daun itu disebut palmate (lupin). Jika pada tangkai daun utama anak daun lateral terletak di kedua sisi sepanjang tangkai daun, maka daun tersebut disebut menyirip.

Jika daun seperti itu berakhir di bagian atas dengan selebaran tunggal yang tidak berpasangan, ternyata itu adalah daun yang tidak berpasangan. Jika tidak ada terminal, daun disebut berpasangan.

Jika setiap helai daun menyirip kompleks, maka diperoleh daun menyirip ganda.

Bentuk helaian daun utuh

Daun majemuk adalah daun yang memiliki beberapa helai daun pada tangkai daun. Mereka melekat pada tangkai daun utama dengan tangkai daun mereka sendiri, seringkali sendiri, satu per satu, rontok, dan disebut selebaran.

Bentuk helaian daun berbagai tumbuhan berbeda dalam garis besar, derajat diseksi, bentuk pangkal dan atas. Garis bisa berbentuk oval, bulat, elips, segitiga dan lain-lain. Helaian daun memanjang. Ujung bebasnya bisa tajam, tumpul, runcing, runcing. Basisnya menyempit dan ditarik ke batang, bisa membulat, berbentuk hati.

Menempelkan daun ke batang

Daun menempel pada pucuk dengan tangkai daun yang panjang pendek atau sessile.

Pada beberapa tumbuhan, pangkal daun sessile menyatu dengan pucuk untuk jarak jauh (daun turun) atau pucuk menembus helaian daun melalui dan menembus (daun tertusuk).

Bentuk tepi pisau

Bilah daun dibedakan berdasarkan tingkat pembedahan: potongan dangkal - tepi daun bergerigi atau palmate, potongan dalam - lobed, tepi terpisah dan dibedah.

Jika ujung helaian daun tidak memiliki lekukan, maka disebut daun seluruh tepi. Jika takik di sepanjang tepi lembaran itu dangkal, lembaran itu disebut utuh.

baling-baling daun - daun, pelat yang dibagi menjadi lobus hingga 1/3 dari lebar setengah daun.

Terpisah lembar - lembar dengan piring, dibedah hingga lebar setengah lembar.

Membedah daun - daun, pelat yang dibedah ke vena utama atau ke pangkal daun.

Tepi helaian daun bergerigi (sudut lancip).

Tepi helaian daun berbentuk crenate (tonjolan membulat).

Tepi helaian daun berlekuk (rounded notch).

Venasi

Sangat mudah untuk melihat banyak urat pada setiap daun, terutama yang berbeda dan timbul di bagian bawah daun.

Pembuluh darah- ini adalah ikatan pembuluh yang menghubungkan daun ke batang. Fungsinya adalah konduktif (menyediakan daun dengan air dan garam mineral dan menghilangkan produk asimilasi darinya) dan mekanis (pembuluh darah adalah penopang parenkim daun dan melindungi daun dari robek). Di antara berbagai venasi, bilah daun dibedakan dengan satu vena utama, dari mana cabang lateral menyimpang dalam jenis menyirip atau palmate-menyirip; dengan beberapa urat utama, berbeda dalam ketebalan dan arah distribusi di sepanjang pelat (saraf busur, tipe paralel). Ada banyak bentuk peralihan atau bentuk lain di antara jenis-jenis venasi yang dijelaskan.

Bagian asli dari semua urat daun terletak di tangkai daun, dari mana urat utama muncul di banyak tanaman, kemudian bercabang di ketebalan bilah. Saat Anda menjauh dari utama, vena lateral menjadi lebih tipis. Yang tertipis sebagian besar terletak di pinggiran, dan juga jauh dari pinggiran - di tengah area yang dikelilingi oleh urat kecil.

Ada beberapa jenis venasi. Pada tumbuhan monokotil, venasi berbentuk arkuata, di mana serangkaian urat masuk ke pelat dari batang atau pelepah, secara runcing mengarah ke bagian atas pelat. Kebanyakan sereal memiliki venasi saraf paralel. Venasi saraf busur juga ada di beberapa tanaman dikotil, seperti pisang raja. Namun, mereka juga memiliki hubungan antara pembuluh darah.

Pada tanaman dikotil, vena membentuk jaringan yang sangat bercabang dan, karenanya, vena retiko-saraf dibedakan, yang menunjukkan pasokan bundel vaskular yang lebih baik.

Bentuk pangkal, puncak, tangkai daun

Menurut bentuk bagian atas piring, daunnya tumpul, runcing, runcing dan runcing.

Menurut bentuk alas piring, daunnya berbentuk baji, berbentuk hati, berbentuk tombak, berbentuk panah, dll.

Struktur internal daun

Struktur kulit daun

Kulit atas (epidermis) - jaringan integumen di sisi sebaliknya daun, sering ditutupi dengan rambut, kutikula, lilin. Di luar, daun memiliki kulit (jaringan yang menutupi), yang melindunginya dari efek buruk lingkungan eksternal: dari kekeringan, dari kerusakan mekanis, dari penetrasi mikroorganisme patogen ke dalam jaringan internal. Sel-sel kulit hidup, mereka berbeda dalam ukuran dan bentuk. Beberapa di antaranya lebih besar, tidak berwarna, transparan dan saling menempel erat, yang meningkatkan kualitas pelindung jaringan yang menutupi. Transparansi sel memungkinkan sinar matahari menembus ke dalam daun.

Sel-sel lain lebih kecil, mereka memiliki kloroplas, memberi mereka warna hijau. Sel-sel ini tersusun berpasangan dan memiliki kemampuan untuk mengubah bentuknya. Dalam hal ini, sel-sel bergerak menjauh satu sama lain, dan celah muncul di antara mereka, atau saling mendekat dan celah menghilang. Sel-sel ini disebut sel trailing, dan celah yang muncul di antara mereka disebut stomata. Stomata terbuka ketika sel penjaga jenuh dengan air. Dengan keluarnya air dari sel penjaga, stomata menutup.

Struktur stomata

Melalui celah stomata, udara memasuki sel-sel bagian dalam daun; melalui mereka, zat gas, termasuk uap air, keluar dari daun ke luar. Dengan pasokan air yang tidak mencukupi ke tanaman (yang dapat terjadi dalam cuaca kering dan panas), stomata menutup. Dengan cara ini, tanaman melindungi diri dari kekeringan, karena uap air tidak keluar dengan celah stomata tertutup dan disimpan di ruang antar sel daun. Dengan demikian, tanaman menghemat air selama musim kemarau.

Kain lembaran utama

kain berbentuk kolom jaringan utama yang sel-selnya memiliki bentuk silinder, pas satu sama lain dan terletak di sisi atas lembaran (menghadap cahaya). Berfungsi untuk fotosintesis. Setiap sel jaringan ini memiliki cangkang tipis, sitoplasma, nukleus, kloroplas, vakuola. Adanya kloroplas memberikan warna hijau pada jaringan dan seluruh daun. Sel-sel yang berbatasan dengan kulit bagian atas daun, memanjang dan tersusun vertikal, disebut jaringan kolumnar.

tisu spons- jaringan utama, sel-sel yang memiliki bentuk bulat, terletak longgar dan ruang antar sel yang besar terbentuk di antara mereka, juga diisi dengan udara. Di ruang antar sel jaringan utama, uap air terakumulasi, datang ke sini dari sel. Berfungsi untuk fotosintesis, pertukaran gas dan transpirasi (penguapan).

Jumlah lapisan sel jaringan kolumnar dan spons tergantung pada pencahayaan. Pada daun yang tumbuh di tempat terang, jaringan kolumnar lebih berkembang daripada di daun yang tumbuh dalam kondisi gelap.

Kain konduktif- jaringan utama daun, ditembus oleh urat. Vena adalah bundel konduktif, karena dibentuk oleh jaringan konduktif - kulit kayu dan kayu. Kulit pohon mentransfer larutan gula dari daun ke semua organ tanaman. Pergerakan gula melewati tabung saringan kulit kayu, yang dibentuk oleh sel-sel hidup. Sel-sel ini memanjang, dan di tempat mereka saling bersentuhan dengan sisi pendek di cangkang, ada lubang kecil. Melalui lubang pada cangkang, larutan gula berpindah dari satu sel ke sel lainnya. Tabung saringan disesuaikan dengan transfer bahan organik jarak jauh. Sel-sel hidup yang lebih kecil melekat erat di sepanjang dinding samping tabung ayakan. Mereka menyertai sel tabung dan disebut sel pendamping.

Struktur urat daun

Selain kulit kayu, kayu juga termasuk dalam bundel konduktif. Melalui pembuluh daun, serta di akar, air bergerak dengan mineral terlarut di dalamnya. Tumbuhan menyerap air dan mineral dari tanah melalui akarnya. Kemudian, dari akar melalui pembuluh kayu, zat ini masuk ke organ di atas tanah, termasuk sel-sel daun.

Komposisi banyak vena termasuk serat. Ini adalah sel panjang dengan ujung runcing dan cangkang lignifikasi yang menebal. Urat daun besar sering dikelilingi oleh jaringan mekanis, yang seluruhnya terdiri dari sel-sel berdinding tebal - serat.

Jadi, di sepanjang pembuluh darah, larutan gula (bahan organik) ditransfer dari daun ke organ tanaman lain, dan dari akar - air dan mineral ke daun. Solusi bergerak dari daun melalui tabung saringan, dan ke daun melalui pembuluh kayu.

Kulit bawah adalah jaringan integumen di bagian bawah daun, biasanya membawa stomata.

kehidupan daun

Daun hijau adalah organ nutrisi udara. Daun hijau melakukan fungsi penting dalam kehidupan tanaman - zat organik terbentuk di sini. Struktur daun sangat cocok untuk fungsi ini: ia memiliki bilah daun yang rata, dan daging daunnya mengandung sejumlah besar kloroplas dengan klorofil hijau.

Zat yang diperlukan untuk pembentukan pati dalam kloroplas

Target: cari tahu zat apa yang diperlukan untuk pembentukan pati?

Apa yang kita lakukan: letakkan dua tanaman indoor kecil di tempat yang gelap. Setelah dua atau tiga hari, kami akan meletakkan tanaman pertama di atas selembar kaca, dan selanjutnya kami akan menempatkan gelas dengan larutan alkali kaustik (itu akan menyerap semua karbon dioksida dari udara), dan kami akan menutupi semua ini dengan topi kaca. Untuk mencegah udara memasuki tanaman dari lingkungan, kami melumasi tepi tutupnya dengan petroleum jelly.

Kami juga akan meletakkan tanaman kedua di bawah tutupnya, tetapi hanya di sebelah tanaman kami akan menempatkan gelas dengan soda (atau sepotong marmer) yang dibasahi dengan larutan asam klorida. Sebagai hasil dari interaksi soda (atau marmer) dengan asam, karbon dioksida dilepaskan. Banyak karbon dioksida terbentuk di udara di bawah tutup tanaman kedua.

Kedua tanaman akan ditempatkan pada kondisi yang sama (dalam cahaya).

Keesokan harinya, ambil daun dari setiap tanaman dan pertama-tama obati dengan alkohol panas, bilas dan bertindak dengan larutan yodium.

Yang kami amati: dalam kasus pertama, warna daun tidak berubah. Daun tanaman yang berada di bawah tutup, di mana ada karbon dioksida, menjadi biru tua.

Kesimpulan: ini membuktikan bahwa karbon dioksida diperlukan bagi tanaman untuk membentuk bahan organik (pati). Gas ini merupakan bagian dari udara atmosfer. Udara masuk ke daun melalui stomata dan mengisi ruang antar sel. Dari ruang antar sel, karbon dioksida menembus ke dalam semua sel.

Pembentukan bahan organik di daun

Target: cari tahu di mana sel-sel zat organik daun hijau (pati, gula) terbentuk.

Apa yang kita lakukan: tanaman dalam ruangan kami akan menempatkan geranium yang berbatasan selama tiga hari di lemari gelap (agar ada aliran keluar nutrisi dari daun). Setelah tiga hari, keluarkan tanaman dari lemari. Lampirkan amplop dari salah satu daun kertas hitam dengan kata "cahaya" diukir dan letakkan tanaman di bawah lampu atau di bawah bola lampu listrik. Setelah 8-10 jam, potong daunnya. Mari kita lepaskan kertasnya. Kami menurunkan daun ke dalam air mendidih, dan kemudian selama beberapa menit menjadi alkohol panas (klorofil larut dengan baik di dalamnya). Ketika alkohol berubah menjadi hijau dan daun berubah warna, bilas dengan air dan masukkan ke dalam larutan yodium yang lemah.

Yang kami amati: huruf biru akan muncul pada lembaran yang berubah warna (pati berubah menjadi biru dari yodium). Huruf-huruf muncul di bagian lembaran tempat cahaya jatuh. Ini berarti pati telah terbentuk di bagian daun yang diterangi. Penting untuk memperhatikan fakta bahwa strip putih di sepanjang tepi lembaran tidak berwarna. Ini menjelaskan fakta bahwa tidak ada klorofil dalam plastida sel-sel garis putih daun geranium yang berbatasan. Oleh karena itu, pati tidak terdeteksi.

Kesimpulan: dengan demikian, zat organik (pati, gula) hanya terbentuk dalam sel dengan kloroplas, dan cahaya diperlukan untuk pembentukannya.

Studi khusus para ilmuwan telah menunjukkan bahwa gula terbentuk dalam kloroplas dalam cahaya. Kemudian, sebagai hasil transformasi dari gula dalam kloroplas, pati terbentuk. Pati merupakan zat organik yang tidak larut dalam air.

Ada fase terang dan fase gelap fotosintesis.

Selama fase cahaya fotosintesis, cahaya diserap oleh pigmen, molekul tereksitasi (aktif) dengan energi berlebih terbentuk, reaksi fotokimia berlangsung, di mana molekul pigmen tereksitasi mengambil bagian. Reaksi terang terjadi pada membran kloroplas, tempat klorofil berada. Klorofil adalah zat yang sangat aktif yang menyerap cahaya, penyimpanan energi utama dan transformasi lebih lanjut menjadi energi kimia. Pigmen kuning, karotenoid, juga mengambil bagian dalam fotosintesis.

Proses fotosintesis dapat direpresentasikan sebagai persamaan ringkasan:

6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Jadi, inti dari reaksi terang adalah bahwa energi cahaya diubah menjadi energi kimia.

Reaksi gelap fotosintesis terjadi dalam matriks (stroma) kloroplas dengan partisipasi enzim dan produk reaksi terang dan mengarah pada sintesis zat organik dari karbon dioksida dan air. Reaksi gelap tidak memerlukan partisipasi langsung dari cahaya.

Hasil reaksi gelap adalah terbentuknya senyawa organik.

Fotosintesis terjadi di kloroplas dalam dua tahap. Di grana (tilakoid), reaksi yang diinduksi cahaya terjadi, dan di stroma, reaksi yang tidak terkait dengan reaksi fiksasi terang, gelap, atau karbon.

Reaksi terang

1. Cahaya, jatuh pada molekul klorofil yang ada di membran tilakoid grana, membawa mereka ke keadaan tereksitasi. Akibatnya, elektron meninggalkan orbitnya dan diangkut dengan bantuan pembawa di luar membran tilakoid, di mana mereka menumpuk, menciptakan muatan negatif. Medan listrik.

2. Tempat elektron yang dilepaskan dalam molekul klorofil ditempati oleh elektron air , karena air mengalami fotodekomposisi (fotolisis) di bawah aksi cahaya:

H2O↔OH‾+H+; OH‾−ē→OH.

OH‾ hidroksil, menjadi radikal OH, menggabungkan: 4OH→2H 2 O + O 2, membentuk air dan oksigen bebas, yang dilepaskan ke atmosfer.

3. Proton H + tidak menembus membran tilakoid dan terakumulasi di dalam menggunakan medan listrik bermuatan positif, yang menyebabkan peningkatan beda potensial di kedua sisi membran.

4. Ketika perbedaan potensial kritis (200 mV) tercapai, proton H + mengalir keluar melalui saluran proton dalam enzim ATP sintetase yang dibangun ke dalam membran tilakoid. Saat keluar dari saluran proton, level tinggi energi yang digunakan untuk sintesis ATP (ADP + P → ATP). Molekul ATP yang dihasilkan masuk ke stroma, di mana mereka berpartisipasi dalam reaksi fiksasi karbon.

5. Proton H + yang muncul ke permukaan membran tilakoid bergabung dengan elektron , membentuk atom hidrogen H, yang menuju ke reduksi NADP + pembawa: 2ē + 2H + \u003d NADP + → NADP H 2 (pembawa dengan hidrogen yang terpasang; pembawa tereduksi).

Dengan demikian, elektron klorofil yang diaktifkan oleh energi cahaya digunakan untuk mengikat hidrogen ke pembawa. NADP∙H2 masuk ke stroma kloroplas, di mana ia berpartisipasi dalam reaksi fiksasi karbon.

Reaksi fiksasi karbon (reaksi gelap)

Ini dilakukan di stroma kloroplas, di mana ATP, NADP H 2 berasal dari tilakoid gran dan CO 2 dari udara. Selain itu, senyawa lima karbon terus-menerus ditemukan di sana - C 5 pentosa, yang terbentuk dalam siklus Calvin (siklus fiksasi CO2).Sederhananya, siklus ini dapat direpresentasikan sebagai berikut:

1. CO 2 ditambahkan ke C 5 pentosa, sebagai akibatnya senyawa C 6 heksagonal yang tidak stabil muncul, yang terbagi menjadi dua kelompok tiga karbon 2C 3 - triosa.

2. Masing-masing triosa 2C 3 mengambil satu gugus fosfat dari dua ATP, yang memperkaya molekul dengan energi.

3. Masing-masing triosa 2C 3 menambahkan satu atom hidrogen dari dua NADP H2.

4. Setelah itu, beberapa triosa bergabung membentuk karbohidrat 2C 3 → C 6 → C 6 H 12 O 6 (glukosa).

5. Triosa lain bergabung membentuk pentosa 5C 3 → 3C 5 dan sekali lagi termasuk dalam siklus fiksasi CO 2.

Reaksi total fotosintesis:

6CO 2 + 6H 2 O energi cahaya klorofil → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Selain karbon dioksida, air mengambil bagian dalam pembentukan pati. Tanamannya menerima dari tanah. Akar menyerap air, yang naik melalui pembuluh bundel pembuluh darah ke batang dan selanjutnya ke daun. Dan sudah di sel daun hijau, dalam kloroplas, bahan organik terbentuk dari karbon dioksida dan air dengan adanya cahaya.

Apa yang terjadi pada zat organik yang terbentuk dalam kloroplas?

Pati yang terbentuk dalam kloroplas di bawah pengaruh zat khusus berubah menjadi gula larut, yang memasuki jaringan semua organ tanaman. Dalam sel-sel beberapa jaringan, gula dapat berubah kembali menjadi pati. Pati cadangan terakumulasi dalam plastida tidak berwarna.

Dari gula yang terbentuk selama fotosintesis, serta garam mineral yang diserap oleh akar dari tanah, tanaman menciptakan zat yang dibutuhkannya: protein, lemak, dan banyak protein lainnya, lemak, dan banyak lainnya.

Bagian dari zat organik yang disintesis dalam daun dihabiskan untuk pertumbuhan dan nutrisi tanaman. Bagian lainnya disimpan sebagai cadangan. Pada tanaman tahunan, zat cadangan disimpan dalam biji dan buah-buahan. Dalam dua tahunan di tahun pertama kehidupan, mereka menumpuk di organ vegetatif. Pada herbal abadi zat disimpan di organ bawah tanah, dan di pohon dan semak - di inti, jaringan utama kulit kayu dan kayu. Selain itu, pada tahun tertentu kehidupan, zat organik juga mulai disimpan dalam buah dan biji.

Jenis nutrisi tanaman (mineral, udara)

Dalam sel-sel hidup tumbuhan, ada pertukaran zat dan energi yang konstan. Beberapa zat diserap dan digunakan oleh tanaman, yang lain dilepaskan ke lingkungan. Zat kompleks terbentuk dari zat sederhana. Zat organik kompleks dipecah menjadi zat sederhana. Tumbuhan mengumpulkan energi, dan dalam proses fotosintesis melepaskannya selama respirasi, menggunakan energi ini untuk melakukan berbagai proses kehidupan.

Pertukaran gas

Daun, berkat kerja stomata, juga melakukan fungsi penting seperti pertukaran gas antara tumbuhan dan atmosfer. Melalui stomata daun udara atmosfer karbon dioksida dan oksigen masuk. Oksigen digunakan untuk respirasi, karbon dioksida diperlukan tanaman untuk membentuk zat organik. Melalui stomata, oksigen dilepaskan ke udara, yang terbentuk selama fotosintesis. Karbon dioksida, yang muncul di tanaman dalam proses respirasi, juga dihilangkan. Fotosintesis hanya dilakukan dalam terang, dan respirasi dalam terang dan gelap, mis. selalu. Respirasi pada semua sel hidup organ tumbuhan terjadi secara terus menerus. Seperti hewan, tumbuhan mati ketika mereka berhenti bernapas.

Di alam, terjadi pertukaran zat antara organisme hidup dan lingkungan. Penyerapan zat tertentu oleh tumbuhan dari lingkungan luar disertai dengan pelepasan zat lain. Elodea, sebagai tanaman air, menggunakan karbon dioksida yang dilarutkan dalam air untuk nutrisi.

Target: Mari kita cari tahu zat apa yang melepaskan Elodea ke lingkungan eksternal selama fotosintesis?

Apa yang kita lakukan: kami memotong batang cabang di bawah air (air matang) di pangkal dan tutup dengan corong kaca. Sebuah tabung reaksi diisi sampai penuh dengan air ditempatkan pada tabung corong. Lakukan ini dengan dua cara. Letakkan satu wadah di tempat yang gelap, dan letakkan yang lain di bawah sinar matahari yang terang atau cahaya buatan.

Tambahkan karbon dioksida ke wadah ketiga dan keempat (tambahkan sedikit soda kue atau Anda bisa menghirupnya ke dalam tabung) dan juga menempatkan satu di tempat gelap di sisi lain. sinar matahari.

Yang kami amati: setelah beberapa waktu, pada varian keempat (bejana yang berdiri di bawah sinar matahari yang cerah), gelembung mulai menonjol. Gas ini menggantikan air dari tabung reaksi, levelnya di dalam tabung reaksi dipindahkan.

Apa yang kita lakukan: ketika air benar-benar dipindahkan oleh gas, keluarkan tabung reaksi dengan hati-hati dari corong. Tutup lubang dengan erat dengan ibu jari tangan kiri, dan dengan cepat masukkan serpihan yang masih membara ke dalam tabung reaksi dengan tangan kanan.

Yang kami amati: serpihan itu menyala dengan nyala api yang terang. Melihat tanaman yang ditempatkan di tempat gelap, kita akan melihat bahwa tidak ada gelembung gas yang keluar dari elodea, dan tabung reaksi tetap terisi air. Begitu pula dengan tabung reaksi pada versi pertama dan kedua.

Kesimpulan: oleh karena itu, gas yang dikeluarkan elodea adalah oksigen. Dengan demikian, tanaman melepaskan oksigen hanya ketika ada semua kondisi untuk fotosintesis - air, karbon dioksida, cahaya.

Penguapan air dari daun (transpirasi)

Proses penguapan air oleh daun pada tumbuhan diatur oleh pembukaan dan penutupan stomata. Dengan menutup stomata, tanaman melindungi dirinya dari kehilangan air. Membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh faktor lingkungan luar dan dalam, terutama suhu dan intensitas sinar matahari.

Daun tanaman mengandung banyak air. Ia masuk melalui sistem konduksi dari akar. Di dalam daun, air bergerak di sepanjang dinding sel dan di sepanjang ruang antar sel ke stomata, yang melaluinya ia keluar dalam bentuk uap (menguap). Proses ini mudah untuk memeriksa apakah Anda melakukan adaptasi sederhana, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Penguapan air dari tumbuhan disebut transpirasi. Air menguap dari permukaan daun tanaman, terutama secara intensif dari permukaan daun. Ada transpirasi kutikula (penguapan oleh seluruh permukaan tanaman) dan stomata (penguapan melalui stomata). Arti biologis transpirasi adalah bahwa transpirasi adalah sarana untuk memindahkan air dan berbagai zat di sekitar tanaman (aksi hisap), mendorong masuknya karbon dioksida ke dalam daun, nutrisi karbon tanaman, dan melindungi daun dari panas berlebih.

Laju penguapan air oleh daun tergantung pada:

• karakteristik biologis tanaman;
• kondisi pertumbuhan (tanaman di daerah gersang menguapkan sedikit air, yang basah - lebih banyak lagi; tanaman peneduh menguapkan air kurang dari cahaya; tanaman menguapkan banyak air dalam panas, apalagi - dalam cuaca mendung);
• pencahayaan (cahaya yang tersebar mengurangi transpirasi sebesar 30-40%);
• kandungan air dalam sel daun;
• tekanan osmotik getah sel;
• suhu tanah, udara dan tubuh tumbuhan;
• kelembaban udara dan kecepatan angin.

Jumlah air terbesar menguap di beberapa spesies spesies pohon melalui bekas luka daun (bekas luka yang ditinggalkan oleh daun yang jatuh di batang), yang merupakan tempat paling rentan di pohon.

Hubungan antara proses respirasi dan fotosintesis

Seluruh proses respirasi berlangsung di dalam sel organisme tumbuhan. Ini terdiri dari dua tahap, di mana bahan organik dipecah menjadi karbon dioksida dan air. Pada tahap pertama, dengan partisipasi protein khusus (enzim), molekul glukosa terurai menjadi senyawa organik yang lebih sederhana dan beberapa energi dilepaskan. Tahap proses pernapasan ini terjadi di sitoplasma sel.

Pada tahap kedua, zat organik sederhana yang terbentuk pada tahap pertama terurai menjadi karbon dioksida dan air di bawah aksi oksigen. Ini melepaskan banyak energi. Tahap kedua dari proses pernapasan hanya berlangsung dengan partisipasi oksigen dan dalam sel-sel khusus sel.

Zat yang diserap dalam proses transformasi dalam sel dan jaringan menjadi zat dari mana tumbuhan membangun tubuhnya. Semua transformasi zat yang terjadi di dalam tubuh selalu disertai dengan konsumsi energi. tanaman hijau, sebagai organisme autotrofik, menyerap energi cahaya Matahari, mengakumulasikannya dalam senyawa organik. Dalam proses respirasi, selama pemecahan zat organik, energi ini dilepaskan dan digunakan oleh tanaman untuk proses vital yang terjadi di dalam sel.

Kedua proses - fotosintesis dan respirasi - melalui banyak reaksi kimia berturut-turut di mana satu zat diubah menjadi zat lain.

Jadi, dalam proses fotosintesis dari karbon dioksida dan air yang diterima tanaman dari lingkungan, gula terbentuk, yang kemudian diubah menjadi pati, serat atau protein, lemak dan vitamin - zat yang dibutuhkan tanaman untuk nutrisi dan penyimpanan energi. Dalam proses respirasi, sebaliknya, zat organik yang dibuat dalam proses fotosintesis dipecah menjadi senyawa anorganik - karbon dioksida dan air. Dalam hal ini, tanaman menerima energi yang dilepaskan. Transformasi zat dalam tubuh ini disebut metabolisme. Metabolisme adalah salah satu tanda kehidupan yang paling penting: dengan penghentian metabolisme, kehidupan tanaman berhenti.

Pengaruh faktor lingkungan terhadap struktur daun

Daun tumbuhan di tempat basah biasanya berukuran besar dengan jumlah stomata yang banyak. Banyak uap air menguap dari permukaan daun ini.

Daun tanaman lahan kering berukuran kecil dan memiliki adaptasi untuk mengurangi penguapan. Ini adalah puber padat, lapisan lilin, jumlah stomata yang relatif kecil, dll. Beberapa tanaman memiliki daun yang lembut dan berair. Mereka menyimpan air.

Daun tanaman toleran naungan hanya memiliki dua atau tiga lapis sel bulat yang berdekatan. Kloroplas besar terletak di dalamnya sehingga tidak saling mengaburkan. Daun naungan cenderung lebih tipis dan berwarna hijau gelap karena mengandung lebih banyak klorofil.

Pada tanaman di tempat terbuka, pulp daun memiliki beberapa lapisan sel kolumnar yang berdekatan satu sama lain. Mereka mengandung lebih sedikit klorofil, sehingga daun muda berwarna lebih terang. Daun itu dan daun lainnya terkadang dapat ditemukan di mahkota pohon yang sama.

Perlindungan dehidrasi

Dinding luar setiap sel kulit daun tidak hanya menebal, tetapi juga dilindungi oleh kutikula, yang tidak mengalirkan air dengan baik. Sifat pelindung kulit sangat ditingkatkan dengan pembentukan rambut yang memantulkan sinar matahari. Karena ini, pemanasan lembaran berkurang. Semua ini membatasi kemungkinan penguapan air dari permukaan lembaran. Dengan kekurangan air, celah stomata menutup dan uap tidak keluar, terakumulasi di ruang antar sel, yang mengarah pada penghentian penguapan dari permukaan daun. Tanaman habitat panas dan kering memiliki piring kecil. Semakin kecil permukaan daun, semakin kecil risiko kehilangan air yang berlebihan.

Modifikasi daun

Dalam proses adaptasi terhadap kondisi lingkungan, daun beberapa tumbuhan mengalami perubahan karena mulai berperan bukan ciri khas daun. Di barberry, beberapa daun telah berubah menjadi duri.

Penuaan daun dan gugurnya daun

Gugurnya daun didahului oleh penuaan daun. Ini berarti bahwa di semua sel intensitas proses vital berkurang - fotosintesis, respirasi. Kandungan zat-zat yang sudah penting bagi tanaman di dalam sel berkurang dan asupan zat baru, termasuk air, berkurang. Pemecahan zat mendominasi pembentukannya. Sel mengakumulasi produk yang tidak perlu dan bahkan berbahaya, mereka disebut produk akhir metabolisme. Zat-zat ini dikeluarkan dari tanaman ketika daun ditumpahkan. Senyawa yang paling berharga mengalir melalui jaringan penghantar dari daun ke organ lain dari tanaman, di mana mereka disimpan dalam sel-sel jaringan penyimpanan atau segera digunakan oleh tubuh untuk nutrisi.

Di sebagian besar pohon dan semak, selama periode penuaan, daun berubah warna dan menjadi kuning atau merah tua. Ini karena klorofil dihancurkan. Namun selain itu, plastida (kloroplas) mengandung zat berwarna kuning dan warna oranye. Di musim panas mereka, seolah-olah, ditutupi oleh klorofil dan plastidanya berwarna hijau. Selain itu, pewarna lain berwarna kuning atau merah-merah tua menumpuk di vakuola. Bersama dengan pigmen plastid, mereka menentukan warna daun musim gugur. Pada beberapa tumbuhan, daunnya tetap hijau sampai mati.

Bahkan sebelum daun jatuh dari pucuk, lapisan gabus terbentuk di pangkalnya di perbatasan dengan batang. Lapisan pemisah terbentuk di luarnya. Seiring waktu, sel-sel lapisan ini terpisah satu sama lain, sebagai zat antar sel yang menghubungkan mereka, dan kadang-kadang membran sel menjadi mucilaginous dan runtuh. Daun dipisahkan dari batang. Namun, untuk beberapa waktu masih tetap pada pucuk karena ikatan konduktif antara daun dan batang. Tetapi ada saatnya pelanggaran koneksi ini. Bekas luka di tempat lembaran yang terlepas ditutupi dengan kain pelindung, gabus.

Segera setelah daun mencapai ukuran maksimum, proses penuaan dimulai, yang pada akhirnya menyebabkan kematian daun - menguning atau kemerahan terkait dengan penghancuran klorofil, akumulasi karotenoid dan antosianin. Seiring bertambahnya usia daun, intensitas fotosintesis dan respirasi juga menurun, kloroplas terdegradasi, beberapa garam (kristal kalsium oksalat) menumpuk, dan zat plastik (karbohidrat, asam amino) mengalir keluar dari daun.

Dalam proses penuaan daun di dekat pangkalnya pada tanaman berkayu dikotil, lapisan pemisah yang disebut terbentuk, yang terdiri dari parenkim yang mudah terkelupas. Pada lapisan ini, daun dipisahkan dari batang, dan di permukaan masa depan bekas luka daun lapisan pelindung jaringan gabus terbentuk terlebih dahulu.

Terlihat seperti titik-titik pada bekas luka daun Persimpangan jejak daun. Patung bekas luka daun berbeda dan merupakan ciri khas taksonomi lepidophyta.

Pada monokotil dan dikotil herba, lapisan pemisah, sebagai suatu peraturan, tidak terbentuk, daun mati dan runtuh secara bertahap, tersisa di batang.

Pada tanaman gugur, jatuhnya daun untuk musim dingin memiliki nilai adaptif: menjatuhkan daun, tanaman secara tajam mengurangi permukaan penguapan, melindungi diri dari kemungkinan kerusakan di bawah berat salju. Di pepohonan, gugurnya daun besar-besaran biasanya terjadi pada awal pertumbuhan tunas baru dari kuncup dan karena itu tidak terjadi di musim gugur, tetapi di musim semi.

Daun musim gugur yang gugur di hutan sangat penting secara biologis. Daun yang jatuh adalah pupuk organik dan mineral yang baik. Setiap tahun di hutan gugur mereka, serasah daun berfungsi sebagai bahan untuk mineralisasi yang dihasilkan oleh bakteri dan jamur tanah. Selain itu, daun-daun yang gugur membuat stratifikasi benih yang telah jatuh sebelum daun gugur, melindungi akar dari pembekuan, mencegah perkembangan tutupan lumut, dll. beberapa jenis pohon tidak hanya menjatuhkan dedaunan, tetapi juga pucuk berumur satu tahun.

Musim gugur adalah salah satu waktu terindah sepanjang tahun. Keanekaragaman dan kekayaan alam selama periode ini cukup memukau pikiran, daun sederhana dan kompleks sangat berbeda satu sama lain. Susunan daun setiap tanaman adalah khusus (dapat berselang-seling atau melingkar), dan dari situlah Anda dapat menentukan spesiesnya. Mari kita lihat lebih dekat fitur dan fungsi masing-masing jenis daun.

Definisi dalam botani

Bersamaan dengan bunga, akar, batang dan pucuk, daun adalah organ vegetatif terpenting pada tumbuhan, yang juga bertanggung jawab atas fungsi fotosintesis. Selain itu, mereka melakukan banyak tugas lain, misalnya, mereka terlibat dalam proses respirasi, penguapan, dan pencernaan tanaman. Ada yang sederhana dan kompleks berikut, masing-masing memiliki karakteristik sendiri dan ditemukan pada jenis tanaman tertentu.

Sangat sering, bilah daun disalahartikan sebagai daun, tetapi sebenarnya itu adalah organ yang terdiri dari bilah (urat melewatinya) dan potongan yang berasal dari pangkal dan menghubungkan bilah daun dengan stipula. Itu selalu menempati posisi lateral pada batang, dan semua daun diatur di atasnya dalam urutan tertentu sedemikian rupa untuk memberikan akses optimal ke sinar matahari. Ukurannya dapat bervariasi dari 2 cm hingga 20 m (untuk palem tropis).

Struktur dan bentuk eksternal

Salah satu fitur organ ini adalah bentuknya yang rata, yang memastikan kontak maksimum permukaan tanaman dengan udara dan sinar matahari. Bentuknya sederhana dan berbeda satu sama lain dalam penampilan. Yang sederhana hanya memiliki satu helai daun, yang terhubung ke pangkal dengan bantuan tangkai daun. Yang kompleks terdiri dari beberapa helai daun yang terletak pada satu tangkai daun. Ingat seperti apa vena paling tebal di tengah, di mana dua atau tiga ketentuan dipasang di setiap sisi. Kompleks seperti itu disebut berlawanan, karena bilah daun terletak simetris satu sama lain.

Komponen utamanya adalah pelat dan urat yang membentang di sepanjang permukaannya, serta tangkai daun, stipula (walaupun tidak semua tanaman memilikinya) dan alas, yang dengannya elemen terhubung ke batang pohon atau tanaman lain.

Berbeda dengan bentuk lembaran sederhana, yang kompleks dapat memiliki beberapa varietas yang memiliki sifat dan ciri khasnya sendiri.

Struktur internal

Permukaan atas bilah daun selalu ditutupi dengan kulit, yang terdiri dari lapisan sel tidak berwarna dari jaringan integumen - epidermis. Fungsi utama kulit adalah perlindungan dari kerusakan mekanis eksternal dan perpindahan panas. Karena selnya transparan, sinar matahari melewatinya tanpa hambatan.

Permukaan bawah juga terdiri dari sel-sel transparan ini, berdekatan satu sama lain. Namun, di antara mereka ada sel hijau berpasangan kecil, di antaranya ada celah. Bagian inilah yang disebut stoma. Membuka dan menghubungkan lagi, sel-sel hijau membuka dan menutup pintu masuk ke stomata. Selama gerakan ini, penguapan uap air dan proses pertukaran gas terjadi. Diketahui bahwa dari 90 hingga 300 stomata per 1 mm 2 jatuh di permukaan satu lempeng daun.

Fakta yang menarik: sel-sel hijau hampir selalu terletak di sisi daun tempat pertukaran udara maksimum terjadi. Jadi, misalnya pada tumbuhan yang mengapung di atas air, kapsul atau lili air, stomata berada di bagian luar, menghadap ke udara.

Varietas

Para ilmuwan membedakan dua jenis utama daun: daun ini sederhana dan kompleks. Struktur masing-masing memiliki karakteristiknya sendiri. Tergantung pada penampilannya, jumlah pelat dan bentuk ujungnya, daun majemuk juga dapat dibagi menjadi beberapa jenis. Jadi, inilah jenis yang paling umum, jika dipilih oleh tanda-tanda eksternal:

• berbentuk kipas (bentuknya menyerupai setengah lingkaran);
• berbentuk tombak (tajam, terkadang ada duri di permukaan);
• lanset (agak lebar, dengan tepi menyempit);
• oval (bentuk bulat telur, yang sedikit meruncing lebih dekat ke pangkalan);
• palmate dan lobus (kadang-kadang bisa membingungkan, karena keduanya memiliki beberapa lobus);
• palmate (piring menyimpang dari tangkai daun, penampilan menyerupai jari)
• jarum (tipis dan agak tajam).

Daftar ini dapat dilanjutkan untuk waktu yang lama, namun bentuk daun yang kompleks memiliki beberapa jenis lagi, tergantung pada bentuk tepi, serta lokasi bilah daun itu sendiri.

Jenis tumbuhan majemuk

Di sepanjang tepi pelat, sangat sering mungkin untuk menentukan spesies mana yang dimiliki tanaman tertentu. Bentuk-bentuk berikut paling sering terjadi di alam:

• seluruh tepi - memiliki tepi yang halus, di mana tidak ada gigi;
• bergerigi - seperti namanya, daun seperti itu memiliki gigi di sepanjang tepinya;
• bergigi halus - ini menyerupai gergaji, yang memiliki gigi seri yang sangat tajam dan kecil;
• bergelombang - ini memiliki potongan bergelombang yang tidak memiliki urutan atau bentuk standar yang ketat.

Fitur dari setiap jenis

Perlu berbicara lebih banyak tentang ciri-ciri pembeda daun sederhana dan majemuk, karena ini dapat membantu menentukan jenis tanaman apa dan spesies apa yang dimilikinya. Jadi, salah satu fitur yang paling mencolok dari setiap spesies adalah jumlah pelat. Jika ada tiga elemen, maka kita memiliki lembaran berbentuk tiga. Jika lima adalah palmate, dan jika lebih, maka mereka disebut terbelah menyirip. Di setiap piring, seseorang dapat mengamati sistem venasi khusus, yang dengannya nutrisi memasuki jaringan internal. Dalam varietas sederhana dan kompleks, mereka berbeda dalam bentuk dan struktur. Berikut adalah jenis pengaturan vena yang paling umum:

• arcuate (ketika venasi menyerupai bentuk menorah - salah satu simbol Yudaisme);
• melintang;
• membujur;
• telapak tangan;
• paralel;
• jala;
• menyirip

Ciri pembeda lainnya adalah susunan daun pada batangnya. Sederhana dan kompleks - semua, tanpa kecuali, melekat pada batang tanaman dengan dua cara:

• dengan bantuan stek, dalam hal ini tanaman milik tangkai daun;
• tanpa pemotongan, ketika pangkal tumbuh dan menutupi batang, maka kami memiliki tanaman sessile di depan kami.

Daun tumbuhan: sederhana dan kompleks

Jika kita mengklasifikasikan tumbuhan menurut ciri-ciri daunnya, maka dapat dicatat fakta-fakta berikut ini. Simples umumnya ditemukan di semua tanaman herba, termasuk semak dan pohon. Yang kompleks ditemukan baik di semak-semak maupun di pohon, namun, tidak seperti yang sederhana, selama gugur daun mereka tidak jatuh sekaligus, tetapi di beberapa bagian: pertama pelat itu sendiri, dan kemudian batangnya.

Mari kita lihat contoh nama daun sederhana dan kompleks pada tumbuhan. Sebagian besar pohon yang tumbuh di Rusia memiliki daun sederhana. Aspen, birch dan poplar memiliki bentuk yang berbeda: lanset, bulat dengan tepi bergerigi dan berbentuk tombak, masing-masing. Dengan timbulnya pilek musim gugur, daun masing-masing hancur seluruhnya. Mereka juga ditemukan di pohon buah seperti apel, pir, dan ceri; tanaman pertanian seperti gandum dan jagung juga memiliki daun sederhana.

Bentuk kompleks hadir di tanaman polong-polongan, misalnya daun menyirip pada kacang polong. Pohon-pohon berikut memiliki daun palem: maple, kastanye, lupin, dll. Ingat semanggi merah, bentuknya disebut terner dengan tepi bersilia.

Apa saja fungsi daun?

Bentuk sederhana dan kompleks dari organ-organ ini sebagian besar disebabkan oleh kondisi iklim. Di negara panas, pohon memiliki daun besar yang berfungsi sebagai semacam pagar pelindung dari sinar matahari.

Namun, fungsi utama yang tak tergantikan adalah partisipasi dalam fotosintesis. Seperti yang Anda ketahui, berkat proses inilah pohon dapat mengubah karbon dioksida menjadi oksigen dengan menyerap energi matahari.

Proses terpenting kedua adalah respirasi seluler. Dengan bantuan mitokondria, daun mengambil oksigen, dan karbon dioksida dihembuskan melalui stomata, yang kemudian digunakan selama fotosintesis. Karena fotosintesis hanya terjadi dengan adanya cahaya, pada malam hari karbon dioksida disimpan dalam bentuk asam organik.

Transpirasi adalah penguapan air dari permukaan daun. Ini mengatur suhu dan kelembaban tanaman secara keseluruhan. Intensitas penguapan tergantung pada ukuran dan ketebalan lempeng dan pada kecepatan angin pada titik waktu tertentu.

Adaptasi dan modifikasi

Banyak daun - sederhana dan kompleks - memiliki kemampuan untuk beradaptasi dengan kondisi lingkungan. Dalam proses evolusi, mereka telah memperoleh kemampuan untuk berubah. Inilah yang paling menakjubkan:

• kemampuan untuk menghasilkan lilin yang menempel di permukaan dan mencegah penguapan tetesan air yang berlebihan;
• membentuk reservoir untuk air saat hujan, ini terjadi karena peleburan tepi sedemikian rupa sehingga wadah berbentuk tas terbentuk (bentuk seperti itu dapat ditemukan di banyak tanaman merambat tropis);
• kemampuan untuk mengubah permukaan pelat, memotong daun mencegah benturan angin kencang sehingga melindungi tanaman dari kerusakan.

Banyak fakta terkait aktivitas vital organ tumbuhan yang tak tergantikan ini masih kurang dipahami. Dekorasi alam yang indah ini, selain fungsi di atas, melakukan tugas estetika lain - mereka menyenangkan orang dengan kemegahan dan variasi warna cerahnya!

Daun merupakan organ vegetatif tumbuhan, merupakan bagian dari pucuk. Fungsi daun adalah fotosintesis, penguapan air (transpirasi) dan pertukaran gas. Selain fungsi-fungsi dasar ini, sebagai hasil dari adaptasi idio terhadap berbagai kondisi keberadaan, daun, perubahan, dapat melayani tujuan berikut.

• Akumulasi nutrisi (bawang, kubis), air (lidah buaya);
• perlindungan agar tidak dimakan binatang (duri kaktus dan barberry);
• perbanyakan vegetatif (begonia, ungu);
• menangkap dan mencerna serangga (embun, penangkap lalat venus);
• gerakan dan penguatan batang yang lemah (sulur kacang, wiki);
• penghapusan produk metabolisme selama daun jatuh (di pohon dan semak-semak).

Ciri-ciri umum daun tumbuhan

Daun sebagian besar tanaman berwarna hijau, paling sering rata, biasanya simetris bilateral. Ukuran dari beberapa milimeter (duckweed) hingga 10-15m (di telapak tangan).

Daun terbentuk dari sel-sel jaringan pendidikan kerucut pertumbuhan batang. Dasar daun dibedakan menjadi:

• bilah daun;
• tangkai daun, yang dengannya daun menempel pada batang;
• ketentuan.

Beberapa tanaman tidak memiliki tangkai daun, daun seperti itu, tidak seperti tangkai daun, disebut menetap. Stipula juga tidak ditemukan pada semua tumbuhan. Mereka mewakili berbagai ukuran pelengkap berpasangan di pangkal tangkai daun. Bentuknya beragam (film, sisik, daun kecil, duri), fungsinya adalah pelindung.

daun sederhana dan majemuk dibedakan berdasarkan jumlah helai daun. Lembar sederhana memiliki satu piring dan menghilang seluruhnya. Kompleks ini memiliki beberapa pelat di tangkai daun. Mereka melekat pada tangkai daun utama dengan tangkai daun kecil dan disebut selebaran. Ketika daun majemuk mati, daun pertama rontok, dan kemudian tangkai daun utama.

Bilah daun beragam dalam bentuk: linier (sereal), oval (akasia), lanset (willow), bulat telur (pir), berbentuk panah (panah), dll.

Bilah daun ditusuk ke arah yang berbeda oleh vena, yang merupakan bundel berserat vaskular dan memberikan kekuatan lembaran. Daun tumbuhan dikotil paling sering memiliki venasi retikulat atau menyirip, sedangkan daun tumbuhan monokotil memiliki venasi paralel atau arkuata.

Tepi bilah daun bisa padat, lembaran seperti itu disebut tepi utuh (ungu) atau berlekuk. Tergantung pada bentuk takik, di sepanjang tepi bilah daun ada bergerigi, bergerigi, crenate, dll. Pada daun bergerigi, gerigi memiliki sisi yang kurang lebih sama (beech, hazel), di bergerigi, satu sisi gigi lebih panjang dari yang lain (pir), crenate - memiliki takik tajam dan tonjolan tumpul (sage, budra). Semua daun ini disebut utuh, karena ceruknya dangkal, tidak mencapai lebar pelat.

Di hadapan ceruk yang lebih dalam, daunnya melengkung, ketika kedalaman ceruk sama dengan setengah lebar piring (ek), pisahkan - lebih dari setengah (poppy). Pada daun yang dibedah, ceruk mencapai pelepah atau ke pangkal daun (burdock).

PADA kondisi optimal pertumbuhan daun pucuk bagian bawah dan atas tidak sama. Ada daun bagian bawah, tengah dan atas. Diferensiasi semacam itu ditentukan bahkan di ginjal.

Bagian bawah, atau pertama, daun pucuk adalah sisik ginjal, sisik kering luar umbi, daun kotiledon. Daun bagian bawah biasanya rontok selama perkembangan tunas. Daun mawar basal juga milik akar rumput. Median, atau batang, daun khas untuk semua jenis tanaman. Daun bagian atas biasanya berukuran lebih kecil, terletak di dekat bunga atau perbungaan, dicat dalam berbagai warna, atau tidak berwarna (menutup daun bunga, perbungaan, bracts).

Jenis pengaturan lembar

Ada tiga jenis utama susunan daun:

• Reguler atau spiral;
• di depan;
• berputar-putar.

Pada susunan selanjutnya, daun tunggal menempel pada simpul batang secara spiral (apel, ficus). Sebaliknya - dua daun di simpul terletak satu sama lain (ungu, maple). Susunan daun melingkar - tiga atau lebih daun dalam satu simpul menutupi batang dengan cincin (elodea, oleander).

Susunan daun apa pun memungkinkan tanaman menangkap cahaya dalam jumlah maksimum, karena daun membentuk mosaik daun dan tidak saling mengaburkan.

Struktur seluler daun

Daun, seperti semua organ tumbuhan lainnya, memiliki struktur seluler. Permukaan atas dan bawah helaian daun ditutupi kulit. Sel-sel kulit hidup yang tidak berwarna mengandung sitoplasma dan nukleus, terletak dalam satu lapisan kontinu. Kulit luarnya menebal.

Stomata adalah alat pernapasan pada tumbuhan.

Di kulit ada stomata - celah yang dibentuk oleh dua sel yang tertinggal, atau stomata. Sel penjaga berbentuk bulan sabit dan mengandung sitoplasma, nukleus, kloroplas, dan vakuola sentral. Selaput sel-sel ini menebal secara tidak merata: bagian dalam, menghadap celah, lebih tebal dari yang sebaliknya.

Mengubah turgor sel penjaga mengubah bentuknya, yang menyebabkan pembukaan stomata terbuka, menyempit atau tertutup sepenuhnya, tergantung pada kondisi lingkungan. Jadi, pada siang hari, stomata terbuka, dan pada malam hari dan dalam cuaca panas dan kering, stomata tertutup. Peran stomata adalah untuk mengatur penguapan air oleh tanaman dan pertukaran gas dengan lingkungan.

Stomata biasanya terletak di permukaan bawah daun, tetapi ada juga di atas, kadang-kadang tersebar kurang lebih merata di kedua sisi (jagung); pada tumbuhan air yang terapung, stomata hanya terdapat pada sisi atas daun. Jumlah stomata per satuan luas daun tergantung pada jenis tanaman dan kondisi pertumbuhannya. Rata-rata, ada 100-300 di antaranya per 1 mm 2 permukaan, tetapi bisa lebih banyak lagi.

Daging daun (mesofil)

Antara kulit atas dan bawah helaian daun terdapat ampas daun (mesofil). Di bawah lapisan atas ada satu atau lebih lapisan sel persegi panjang besar yang memiliki banyak kloroplas. Ini adalah parenkim kolumnar, atau palisade - jaringan asimilasi utama tempat proses fotosintesis dilakukan.

Di bawah parenkim palisade terdapat beberapa lapis sel yang bentuknya tidak beraturan dengan ruang antar sel yang besar. Lapisan sel ini membentuk parenkim seperti sepon atau longgar. Sel parenkim spons mengandung lebih sedikit kloroplas. Mereka melakukan fungsi transpirasi, pertukaran gas dan penyimpanan nutrisi.

Daging daun diresapi dengan jaringan urat yang padat, bundel berserat vaskular yang memasok daun dengan air dan zat terlarut di dalamnya, serta menghilangkan asimilan dari daun. Selain itu, vena melakukan peran mekanis. Saat urat bergerak menjauh dari pangkal daun dan mendekatinya ke atas, mereka menjadi lebih tipis karena percabangan dan hilangnya elemen mekanis secara bertahap, kemudian tabung ayakan, dan akhirnya trakeid. Cabang terkecil di ujung daun biasanya hanya terdiri dari trakeid.

Diagram struktur daun tumbuhan

Struktur mikroskopis helaian daun sangat bervariasi bahkan dalam kelompok tumbuhan yang sama, tergantung pada: kondisi yang berbeda pertumbuhan, pertama-tama, dari kondisi pencahayaan dan pasokan air. Tanaman di tempat teduh sering kekurangan perenkim palisade. Sel-sel jaringan asimilasi memiliki palisade yang lebih besar, konsentrasi klorofil di dalamnya lebih tinggi daripada pada tanaman fotofil.

Fotosintesis

Dalam kloroplas sel pulpa (terutama parenkim kolumnar), proses fotosintesis berlangsung di tempat terang. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa tanaman hijau menyerap energi matahari dan menciptakan zat organik kompleks dari karbon dioksida dan air. Ini melepaskan oksigen bebas ke atmosfer.

Zat organik yang diciptakan oleh tumbuhan hijau adalah makanan tidak hanya bagi tumbuhan itu sendiri, tetapi juga bagi hewan dan manusia. Dengan demikian, kehidupan di bumi bergantung pada tumbuhan hijau.

Semua oksigen yang terkandung di atmosfer berasal dari fotosintesis, terakumulasi karena aktivitas vital tanaman hijau dan kandungan kuantitatifnya dipertahankan konstan karena fotosintesis (sekitar 21%).

Menggunakan karbon dioksida dari atmosfer untuk proses fotosintesis, tanaman hijau dengan demikian memurnikan udara.

Penguapan air dari daun (transpirasi)

Selain fotosintesis dan pertukaran gas, proses transpirasi terjadi di daun - penguapan air oleh daun. Stomata memainkan peran utama dalam penguapan, dan seluruh permukaan daun juga sebagian mengambil bagian dalam proses ini. Dalam hal ini, transpirasi stomata dan transpirasi kutikula dibedakan - melalui permukaan kutikula yang menutupi epidermis daun. Transpirasi kutikula jauh lebih sedikit daripada stomata: pada daun tua, 5-10% dari total transpirasi, tetapi pada daun muda dengan kutikula tipis, dapat mencapai 40-70%.

Karena transpirasi dilakukan terutama melalui stomata, di mana karbon dioksida juga masuk untuk proses fotosintesis, ada hubungan antara penguapan air dan akumulasi bahan kering di tanaman. Banyaknya air yang diuapkan oleh tumbuhan untuk menghasilkan 1 gram bahan kering disebut... koefisien transpirasi. Nilainya berkisar antara 30 hingga 1000 dan tergantung pada kondisi pertumbuhan, jenis dan varietas tanaman.

Tanaman menggunakan rata-rata 0,2% dari air yang lewat untuk membangun tubuhnya, sisanya dihabiskan untuk termoregulasi dan transportasi mineral.

Transpirasi menciptakan gaya isap dalam sel daun dan akar, dengan demikian mempertahankan pergerakan air yang konstan ke seluruh tanaman. Dalam hal ini, daun disebut pompa air atas, berbeda dengan sistem akar - pompa air bawah, yang memompa air ke tanaman.

Penguapan melindungi daun dari panas berlebih, yang sangat penting untuk semua proses kehidupan tanaman, terutama fotosintesis.

Tanaman di tempat kering, serta di cuaca kering, menguapkan lebih banyak air daripada di kondisi kelembaban tinggi. Penguapan air, kecuali stomata, diatur oleh formasi pelindung pada kulit daun. Formasi ini adalah: kutikula, lapisan lilin, puber dari berbagai rambut, dll. Pada tanaman sukulen, daun berubah menjadi duri (kaktus), dan batang melakukan fungsinya. Tanaman habitat basah memiliki bilah daun besar, tidak ada formasi pelindung pada kulit.

Transpirasi adalah mekanisme di mana air diuapkan dari daun tanaman.

Dengan penguapan yang sulit pada tanaman, gutasi- pelepasan air melalui stomata dalam keadaan drop-liquid. Fenomena ini terjadi di alam biasanya pada pagi hari, ketika udara mendekati jenuh dengan uap air, atau sebelum hujan. Di bawah kondisi laboratorium, gutasi dapat diamati dengan menutupi bibit gandum muda dengan tutup kaca. Melalui jangka pendek tetesan cairan muncul di ujung daunnya.

Sistem isolasi - daun gugur (leaf fall)

Adaptasi biologis tanaman terhadap perlindungan dari penguapan adalah gugurnya daun - jatuhnya daun secara besar-besaran di musim dingin atau panas. Di zona beriklim sedang, pohon menggugurkan daunnya untuk musim dingin ketika akar tidak dapat memasok air dari tanah beku dan embun beku mengeringkan tanaman. Di daerah tropis, daun rontok diamati selama musim kemarau.

Persiapan untuk menumpahkan daun dimulai dengan melemahnya intensitas proses kehidupan di akhir musim panas - awal musim gugur. Pertama-tama, klorofil dihancurkan, pigmen lain (karoten dan xantofil) bertahan lebih lama dan memberi daun warna musim gugur. Kemudian, pada pangkal tangkai daun, sel-sel parenkim mulai membelah dan membentuk lapisan pemisah. Setelah itu, daunnya terlepas, dan jejaknya tetap ada di batang - bekas luka daun. Pada saat daun jatuh, daun menua, produk metabolisme yang tidak perlu menumpuk di dalamnya, yang dikeluarkan dari tanaman bersama dengan daun yang jatuh.

Semua tanaman (biasanya pohon dan semak, lebih jarang herba) dibagi menjadi gugur dan hijau sepanjang tahun. Dalam daun gugur berkembang selama satu musim tanam. Setiap tahun dengan permulaan kondisi yang merugikan mereka jatuh. Daun tanaman cemara hidup dari 1 hingga 15 tahun. Kematian bagian yang lama dan munculnya daun baru terjadi terus-menerus, pohon itu tampak hijau sepanjang tahun (jenis pohon jarum, jeruk).

Melakukan fungsi fotosintesis, pertukaran gas dan transpirasi. Selain fungsi utama pada daun tumbuhan, terjadi pengendapan cadangan nutrisi, dapat berupa organ perbanyakan vegetatif dll.

Daun tumbuhan berbunga terbentuk dari meristem kerucut pertumbuhan pucuk. Dasar daun muncul agak jauh dari pucuk pucuk, membentuk tonjolan dalam bentuk tuberkel dan tonjolan di permukaan. Saat mereka tumbuh, mereka memperoleh bentuk datar dan struktur dorsoventral (dengan sisi punggung dan perut yang jelas), berbeda dengan organ aksial yang lebih atau kurang silindris dan simetris radial - batang dan.

Struktur dorsoventral daun ditentukan oleh fakta bahwa daun memiliki sisi atas dan bawah yang berbeda tajam dalam struktur anatomi, dalam sifat urat, dalam pubertas, dll. Sisi atas daun tumbuhan disebut bagian dalam (atau perut), dan sisi bawah disebut bagian luar (atau punggung).

Daun tanaman memiliki pertumbuhan terbatas, karena mereka dengan cepat kehilangan kemampuan untuk pertumbuhan apikal. Setelah mencapai ukuran tertentu, daun tetap tidak berubah selama sisa hidupnya.

Daun tumbuhan tersusun pada batang dengan urutan tertentu. Urutan penempatan daun pada batang mencerminkan simetri dalam struktur pucuk. Ada tiga jenis penempatan daun: bergantian atau spiral, berlawanan, dan melingkar.

Susunan daun selanjutnya adalah susunan daun secara spiral, dengan satu daun berangkat dari setiap ruas batang.

Dengan susunan daun yang berlawanan, daun tanaman duduk pada setiap simpul berpasangan, satu terhadap yang lain.

Dengan susunan daun melingkar, tiga atau lebih daun ditempatkan pada satu simpul.

Biasanya daun ditempatkan pada tanaman untuk memberikan naungan paling sedikit. Fenomena ini disebut mosaik daun.

Daun yang khas terdiri dari helaian daun, tangkai daun, pangkal, dan stipula. Jika pangkal daun mengembang, menutupi batang, selubung terbentuk, di mana tangkai daun juga dapat berpartisipasi. Daun yang dihubungkan dengan batang oleh pangkal tangkai daun disebut petiolate, dan daun yang dihubungkan dengan pangkal helaian daun disebut sessile. Pada daun vagina, pangkal menutupi ruas yang terletak di atas seluruhnya atau sebagian pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil.

Pada beberapa spesies tanaman (perwakilan keluarga Motylkovy, Rosaceae, dll.), pertumbuhan lateral berpasangan muncul di pangkal daun - ketentuan yang melindungi daun pada tahap awal perkembangannya. Ukuran dan bentuk mereka berbeda. Stipula ada sepanjang umur daun atau rontok setelah daun terbuka pada pucuk.

Ciri-ciri daun seperti bentuknya yang rata, dorsoventralitas, pertumbuhan terbatas, sepenuhnya terkait dengan bagian utamanya - pelat, yang melakukan fungsi utama daun.

Bentuk helaian daunnya bermacam-macam. Mereka ditentukan oleh rasio panjang dan lebarnya dan posisi bagian terluasnya. Pelatnya bulat, lonjong, lonjong, bulat telur, lonjong, lonjong lebar, lonjong bulat telur, linier. Menurut garis besar, bentuk, konsistensi, daun bersisik, berbentuk jarum, berbulu, xiphoid, seperti renda, tiroid, dll. Dalam deskripsi morfologi daun, fitur pangkal puncak dan tepi piring diperhitungkan.

Pangkal daun tumbuhan dapat berbentuk baji, bulat, berbentuk hati, tidak sejajar, dipotong, menyempit, disapu dan berbentuk tombak. Bagian atas daun tumpul, lancip, runcing, runcing, berlekuk.

Tepi lembaran memiliki potongan dengan kedalaman yang berbeda. Dalam kasus di mana mereka tidak masuk lebih dalam dari 1/4 lebar pelat setengah, lembaran itu disebut utuh, dan ujungnya menjorok. Tepinya bisa bergelombang, berlekuk, bergerigi, bergerigi, palmate, bergerigi ganda, dll.

Daun tumbuhan yang potongan tepinya lebih dalam dari 1/4 bagian setengah lempeng disebut dibedah. Pemotongan bisa trifoliate, palmate dan menyirip. Jika potongannya tidak lebih dalam dari 1/2 lebar pelat setengah, daun dianggap lobed, jika lebih dalam dari 1/2 lebar pelat setengah, tetapi tidak mencapai pelepah, mereka terpisah. Jika mereka mencapai pelepah atau dasar piring, mereka dibedah.

Bagian yang menonjol dari daun lobus disebut lobus, untuk yang terpisah - lobus, untuk yang dibedah - segmen. Daun yang dibedah secara menyirip dengan segmen paralel sempit disebut berbentuk sisir; daunnya pinnatipartit atau pinnatipartit dengan lobus segitiga atau segmen memiliki dasar memanjang - berbentuk bajak, daun besar pinnatipartit dengan lobus terminal dan lobus lateral yang lebih kecil - berbentuk kecapi.

Daun tumbuhan sederhana dan kompleks. Daun sederhana memiliki tangkai daun dan satu bilah dan menghilang seluruhnya. Daun yang terdiri dari beberapa helai daun, masing-masing dengan tangkai daun kecil yang disebut tangkai daun, dianggap majemuk. Pada daun yang kompleks, helaian daun biasanya terlepas satu sama lain. Daunnya bisa trifoliate, palmate, dan menyirip. Jika tangkai daun biasa bercabang, terbentuklah daun majemuk ganda: menyirip ganda, menyirip rangkap tiga, dll.

Pada helaian daun terdapat sistem berkas pembuluh yang sangat bercabang yang disebut vena, kombinasinya menentukan venasi daun. Venasi terbuka dan tertutup. Dengan venasi terbuka, vena berakhir di dekat tepi helaian daun, tidak terhubung satu sama lain. Berdasarkan sifat percabangan vena, venasi semacam itu disebut dikotomis atau kipas. Dengan venasi tertutup, vena berulang kali terhubung satu sama lain dan membentuk venasi retikulat. Venasi retikulat disebut menyirip, ketika vena lateral, lebih tipis, bercabang berulang kali berangkat dari pelepah ke samping. Dengan venasi palmate, vena yang kurang lebih identik menyimpang menjadi sinar di dasar helaian daun. Tumbuhan dikotil cenderung memiliki venasi retikulat, sedangkan tumbuhan monokotil memiliki venasi paralel dan arkuata.

Modifikasi daun - duri, antena, phyllodes. Ini adalah modifikasi dari seluruh daun atau bagiannya, dan beberapa modifikasi ini (duri, antena) mungkin berasal dari pucuk, yang dicatat ketika mempertimbangkan metamorfosis pucuk.

Phyllodium adalah daun yang bermetamorfosis di mana bilah daun tidak berkembang, dan tangkai daun yang tumbuh rata melakukan fungsi fotosintesis. Duri daun berumur pendek. Untuk menentukan asal antena, perhatikan lokasinya pada pemotretan.

anatomi daun

Pada jaringan helaian daun terjadi proses fotosintesis. Daun juga melakukan penguapan (transpirasi) dan pertukaran gas dengan lingkungan.

Sehubungan dengan fungsi utama daun, dua berkembang dengan baik di dalamnya: asimilasi, di mana proses fotosintesis berlangsung, dan integumen, yang mengatur penguapan air dan pertukaran gas. Masih ada jaringan di daun yang melakukan fungsi lain: jaringan konduktif (fungsi memasok larutan tanah dan aliran keluar produk asimilasi) dan jaringan mekanis yang memberi kekuatan pada daun.

Lokasi di daun, tingkat perkembangannya, dan fitur lain dari selnya sangat bervariasi, yang disebabkan oleh faktor keturunan dan kondisi habitat tanaman.

Biasanya, daun ditutupi dengan satu lapisan epidermis di sisi atas dan bawah. Di bawah epidermis atas adalah kolumnar, atau palisade, mesofil, yang terdiri dari satu baris sel. Sel-sel memanjang ini sangat padat, mengandung banyak kloroplas, dan fotosintesis terutama terjadi di mesofil kolumnar. Spons terletak di bawah mesofil kolumnar. Sel-sel parenkim spons berbentuk tidak beraturan, sistem ruang antar sel besar yang diisi dengan udara terbentuk di antara mereka. Sel jaringan spons mengandung kloroplas jauh lebih sedikit daripada jaringan kolumnar. Dalam beberapa sel parenkim mesofil sepon, ada drus kalsium oksalat dan sel pendukung mekanis besar - sklereid. Di belakang mesofil sepon adalah epidermis bawah dengan stomata. Seberapa lebar stomata terbuka tergantung pada pertukaran gas - pertukaran oksigen, karbon dioksida dan gas lainnya, serta uap air antara bagian dalam daun dan udara di sekitar daun.

Susunan berkas pengangkut pada daun, seperti pada organ tumbuhan lainnya, meliputi xilem, floem, dan sklerenkim. Bundel sebagian besar bercabang dalam satu bidang. Mereka tertutup, tipe kolateral, dengan xilem di bundel menghadap ke sisi atas daun, dan floem - ke bawah.