Mezofita levél anatómiája

Nézze meg egy Ranunculus levél preparált diáját. Ezt a kisméretű, lágyszárú virágos növényt gyakrabban boglárka néven emlegetik. Sokféle környezetben nő, de inkább az árnyékos, hűvös, sok nedvességgel ellátott helyeket kedveli. Jó példa a “standard” levelekre, amelyek nem alkalmazkodtak sem a nedves, sem a száraz környezethez. Ezt a növénytípust mezofitának nevezik (meso- jelentése közép, -phyte jelentése növény), mivel a mérsékelt éghajlati viszonyokat kedveli.

A levél felső és alsó felületén egyaránt a sejtek külső rétege az epidermisz. Találsz-e pórusokat (réseket) az epidermiszben? Ezeket a pórusokat sztómáknak nevezik, és lehetővé teszik a szén-dioxid (\(\(\ce{CO2}\)) bejutását a levélbe a fotoszintézishez. Az oxigén (\(\(\ce{O2}\)), amely a fotoszintézis során hulladéktermékként keletkezik, a sztómákon keresztül távozik. Egy harmadik gáz, a vízgőz (\(\(\ce{H2O}\)) szintén a sztómákon keresztül távozik, bár ennek a növény számára előnyös és hátrányos hatásai is vannak.

Nézzünk a sztómák (ez a sztómák egyes számú változata) két oldalára, hogy láthassuk az azokat kísérő védsejteket. Ezek a sejtek szabályozzák a sztómák nyitását és zárását azáltal, hogy vagy felfúvódnak és kinyílnak, amikor a levélben magas a víztartalom, vagy összecsukódnak és bezárják a sztómát, amikor a levélben alacsony a víztartalom. Ez megakadályozza, hogy a vízgőz elszökjön a növényből, ha az túl kevés vízzel rendelkezik. Ugyanakkor megakadályozza a \(\ce{CO2}\) bejutását is, leállítva ezzel a növény cukorképződését és elvágva energiaforrását. A vízgőz kiáramlása a levélből segít a gyökerekből vizet felhúzni, a transzspiráció teljes leírását lásd az 5a. laborban.

A felső hámréteg alatt egy kloroplasztiszokkal teli, hosszúkás sejtekből álló réteg található. Ez a paliszádos mezofill, amely a beérkező napfény befogására specializálódott, a kloroplasztiszokat a levél tetejére forgatja, majd lehetővé teszi, hogy a levél közepe felé ciklizálva regenerálódjanak. Közvetlenül a paliszád mezofill alatt található a szivacsos mezofill. A szivacsos mezofill tele van légzsebekkel (innen a szivacsos elnevezés), amelyek lehetővé teszik, hogy a \(\ce{CO2}\) a levélben a paliszád mezofill felé mozogjon, valamint hogy az oxigén a paliszád mezofillből a szivacsos mezofillon keresztül a sztómákon keresztül diffundáljon ki.

Láthatunk sűrűn tömött sejtekből álló köröket, amelyek más színűek, mint a mezofill sejtek, és más a szerveződésük is. Ezek a levelet átszövő érszöveti erek. A xiléma van a tetején, amely a lignifikált másodlagos falak miatt másképp festődik, mint a többi sejt. A floém a köteg alján található, amelyet az erek szerkezeti támaszát növelő rostok (szklerenchimák) csoportja támaszt. A xiléma szállítja a vizet és az oldott ásványi anyagokat a gyökerekből felfelé a levélbe, míg a floem a levélben termelt cukrokat szállítja a növény más régióiba.

Rajzolja le egy mezofita levél keresztmetszetét, és jelölje meg az egyes struktúrákat vagy szöveteket a nevükkel és funkciójukkal. Fontolja meg a kép egyszerűsítését, hogy könnyű referenciaként használhassa.

A megtekintett levélben a felső vagy az alsó hámrétegen van több sztómata? Tudsz valamilyen okot, amiért ez így lehet?

Hogyan járul hozzá a szivacsos mezofillum szerkezete a funkciójához?