¿Cuál es la estructura en capas cerca del interior de la hoja que protege y disipa el agua?

Hojas de plantas

Hojas

El principal órgano de las plantas vasculares para la fotosíntesis. Una hoja típica consta de hojas, pecíolos y estípulas. La hoja es la parte más importante de la hoja. Generalmente es delgada y plana, adecuada para sus funciones fisiológicas, como la fotosíntesis. Las venas de las hojas se distribuyen en las hojas y tienen la función de apoyar la expansión de las hojas y transportar agua y nutrientes. El pecíolo se encuentra en la base de la hoja y está conectado al tallo. La función del pecíolo es sostener las hojas, disponer las hojas en una determinada posición espacial para recibir más luz solar y conectar agua y nutrientes entre las hojas y los tallos. Las estípulas se sitúan en la unión del pecíolo y el tallo y suelen ser pequeñas y caer precozmente. La forma de las estípulas varía de una especie a otra. Por ejemplo, las estípulas de los perales son lineales; las estípulas de los guisantes son grandes y tienen forma de hojas; las estípulas de las acacias se convierten en espinas; nodos del tallo. La base se llama estípula.

Las hojas de las plantas con hojas, pecíolos y estípulas se denominan hojas completas. Las hojas de algunas plantas no tienen estas tres partes, como las hojas de color lila sin estípulas y las hojas de lechuga sin estípulas y pecíolos, que se denominan hojas incompletas.

Las plantas monocotiledóneas de las familias Gramineae y Orchidaceae presentan vainas foliares en lugar de pecíolos y estípulas. Las vainas de las hojas de las plantas herbáceas envuelven los tallos, fortaleciendo el soporte de los tallos y protegiendo las yemas en las axilas de las hojas.

Las hojas de las gimnospermas también son diversas. La cícada (comúnmente conocida como cícada) es una gran hoja compuesta pinnada agrupada en la parte superior del tallo. Las hojas de ginkgo tienen forma de abanico, mientras que las hojas de coníferas y cipreses tienen forma de aguja y son escamosas.

En términos generales, cualquier estructura adecuada para la fotosíntesis puede denominarse hoja, como algunas algas de las plantas inferiores, partes planas de plantas adecuadas para la fotosíntesis (como las tiras de algas) u "hoja". En sentido estricto, sólo las plantas vasculares tienen hojas verdaderas.

Forma

Las características morfológicas de las hojas se reflejan principalmente en el tamaño y forma de las hojas. Los diferentes tipos de plantas varían mucho. La longitud de las hojas varía desde unos pocos milímetros hasta varios metros (como las de las palmeras y los plátanos). Las enormes hojas flotantes en el cuerpo de Wanglian tienen hasta dos metros de diámetro y pueden transportar a un niño. La forma de las hojas varía mucho, incluida la distribución de los márgenes de las hojas, las puntas de las hojas, las bases de las hojas y las venas. , cada planta tiene sus propias características. La diversidad morfológica de las hojas es un aspecto importante de las características morfológicas de las especies de plantas.

Cada hoja tiene una sola hoja llamada hoja única, como el ricino, la manzana, la calabaza, el girasol, el maíz, etc. Las que tienen dos o más hojas en el pecíolo se llaman hojas compuestas. Por ejemplo, el maní tiene cuatro folíolos en sus pecíolos y el caucho tiene tres folíolos. Las hojas compuestas se dividen en hojas compuestas pinnadas y hojas compuestas palmadas según la disposición de los folíolos. Por ejemplo, las hojas de Albizia julibrissin son pinnadas compuestas y las hojas de cannabis son palmeadas.

Las hojas de diversas plantas presentan un cierto orden en el tallo, llamado filotaxis. Hay tres tipos básicos de filotaxis: alterna, opuesta y verticilada.

Sólo una hoja en cada nudo del tallo se denomina secuencia de hojas alternas. Las hojas de la filotaxis alterna están dispuestas en forma de espiral sobre el tallo. Si tomas cualquier hoja en un nodo como punto de partida, haz una espiral y rastrea hasta otra hoja en la misma línea vertical que la hoja inicial. La distancia en espiral entre dos hojas (hoja inicial y hoja terminal) en la misma línea vertical se llama circunferencia de la hoja. Hay una cierta cantidad de círculos en espiral y una cierta cantidad de hojas en la periferia de la hoja.

Hay dos hojas opuestas en cada nudo del tallo, llamadas filotaxis opuestas, como el clavo y la menta. En la secuencia de hojas opuestas, las hojas opuestas de la siguiente sección a menudo cruzan las hojas de la sección anterior en dirección vertical, de modo que las hojas de las dos secciones evitan bloquearse entre sí.

Hay tres o más hojas en cada nudo del tallo, dispuestas en un verticilo, llamado filotaxis verticilada. La filotaxis de la adelfa y la hornwort está verticilada.

Aunque cada planta tiene sus propias características en la morfología foliar, muchas plantas pueden tener diferentes formas de hojas durante el desarrollo. Por ejemplo, los cotiledones son las hojas más tempranas de las plantas y su forma es diferente a la de las hojas normales. Por poner otro ejemplo, las hojas de los plantones de eucalipto son ovaladas, sésiles y opuestas, mientras que las hojas de las plantas viejas de eucalipto son lanceoladas, pecioladas y alternas.

Estructura

La estructura de las hojas de las angiospermas es generalmente consistente y está formada por epidermis, mesófilo y venas.

Las hojas son planas, con partes dorsal y ventral, y la epidermis también se divide en epidermis superior e inferior. La epidermis está compuesta por una capa de células vivas, pero también hay algunas plantas donde la epidermis de la hoja es una estructura celular de varias capas, llamada epidermis compuesta. Por ejemplo, el árbol del caucho en la India puede tener de 3 a 4 capas de células y la adelfa puede tener una epidermis compuesta de 2 a 3 capas de células.

Las células epidérmicas de las hojas son generalmente planas, de forma irregular, con paredes laterales desiguales incrustadas entre sí y estrechamente conectadas, sin espacios intercelulares, y la pared exterior es gruesa, córnea, con cutícula y algo de cera.

La superficie de la hoja suele tener apéndices y pelos epidérmicos y estomas (órganos). El mesófilo está compuesto por células de parénquima que contienen muchos cloroplastos y es el sitio principal para la fotosíntesis en las plantas verdes. El mesófilo en las hojas de las plantas en general está obviamente dividido en dos partes: el tejido en empalizada se encuentra debajo de la epidermis superior, y las células son cilíndricas y sus diámetros largos están dispuestos perpendicularmente a la epidermis; el tejido esponjoso se encuentra entre el tejido en empalizada y; la epidermis inferior y tiene células irregulares. Hay una gran cantidad de cloroplastos en las células del tejido en empalizada y en el tejido de esponja, y ambos han desarrollado espacios intercelulares, formando un enorme sistema de ventilación que se comunica con los estomas de la epidermis.

Los haces vasculares de las hojas se denominan venas. Los patrones de distribución de las venas de las hojas generalmente se dividen en dos tipos: venación reticular y venación paralela. La venación reticular se caracteriza por ramificaciones y conexiones intrincadas de las venas, lo cual es característico de las venas dicotiledóneas. La venación reticular se puede dividir en venación pinnada y venación palmada debido a las diferentes formas en que la vena media se ramifica en venas laterales. Las manzanas, las adelfas, los nísperos y otras plantas tienen venas pinnadas; las calabazas, las uvas, los arces, el ricino y otras plantas tienen venas palmadas. La venación paralela significa que la nervadura central y las venas laterales se originan en la base de la hoja, son aproximadamente paralelas entre sí y se encuentran en la parte superior de la hoja. Esta es una característica de las venas de la mayoría de las monocotiledóneas.

Ecotipo

Las hojas son el órgano más grande de una planta expuesto al aire. Las plantas se adaptan a diferentes hábitats (especialmente el agua) y producen diversas estructuras morfológicas durante el proceso de evolución. Según la relación entre las plantas y el agua, las plantas se dividen en xerófitas, mesófitas y acuáticas.

Las hojas xerófitas son pequeñas, gruesas o peludas, con paredes celulares epidérmicas gruesas y estructura de cutícula bien desarrollada. Algunas especies tienen una epidermis compuesta y estomas hundidos, como las hojas de adelfa. Otro tipo de xerófito se llama suculento. Sus hojas son gruesas y suculentas, con un parénquima bien desarrollado en su interior, que puede almacenar grandes cantidades de agua. Como por ejemplo aloe vera, sedum, verdolaga, etc. Las hojas del cactus han degenerado, los tallos son gruesos y la pulpa es verde, reemplazando a las hojas para la fotosíntesis.

Los mesófitos son los tipos más comunes y comunes mencionados anteriormente. Muchos tipos de plantas acuáticas están completamente sumergidas en agua y sus hojas son pequeñas y delgadas (como las algas negras) o filamentosas (como las Myriophyllum). Las paredes exteriores de las células epidérmicas de las hojas sumergidas no están cutinizadas, no hay cutícula o la cutícula es muy delgada y hay cloroplastos en las células. No hay estomas en las hojas. El mesófilo tiene sólo unas pocas capas de células y no hay diferenciación de tejido en empalizada. En otras plantas acuáticas, sólo una parte de la planta se sumerge en el agua, dejando las hojas expuestas. A excepción del bien desarrollado sistema de ventilación, la estructura de sus hojas es básicamente similar a la de las hojas de las plantas mesofíticas.

La luz también afecta a la estructura de las hojas. Las plantas que crecen bajo la luz solar directa (llamadas plantas solares) reciben luz y calor intensos, el aire circundante es relativamente seco y sus hojas tienden a crecer xerofíticamente, mientras que las plantas que crecen en un ambiente sombreado (llamadas plantas de sombra) reciben luz solar difusa. Brote, el ambiente es húmedo, las hojas son generalmente grandes y delgadas, el tejido en empalizada no es evidente y los espacios intercelulares están desarrollados. Las hojas en diferentes partes de una misma planta tienen diferentes estructuras morfológicas debido a los diferentes ambientes. Las hojas en la parte superior de la planta tienden a mirar hacia el sol, y las hojas en la sombra debajo del dosel tienden a mirar hacia el sol.

Metamorfosis de las hojas

La estructura morfológica y la función fisiológica de algunas hojas de las plantas han sufrido grandes cambios en la naturaleza. Este cambio se denomina metamorfosis de las hojas. Por ejemplo, todas las hojas de los cactus se han vuelto espinosas para reducir la pérdida de agua y adaptarse a la vida en ambientes áridos; las estípulas de los azufaifos y las langostas se han convertido en espinas duras para protegerse; las pocas hojas superiores de las hojas compuestas de guisantes se han convertido en zarcillos rastreros; en otros objetos, compensa la debilidad del tallo delgado y mal sostenido. Las plantas carnívoras tienen hojas que se alimentan de insectos y se llaman hojas insectívoras. Algunas de estas hojas anormales tienen forma de botella, como las plantas de jarra; algunas tienen forma de quiste, como la Utricularia, y otras tienen forma de disco, como la drosera; Hay pelos glandulares en las hojas que atrapan insectos y que secretan moco y jugos digestivos. Cuando se captura un insecto, los tricomas glandulares secretan jugos digestivos para digerir y absorber el insecto.

Caducifolio

Las hojas no crecen en la planta, pero tienen una vida útil determinada. Generalmente en las plantas anuales, las hojas mueren con la planta. Las plantas herbáceas perennes y las plantas leñosas de hoja caduca tienen solo una temporada de crecimiento. Planta leñosa de hoja perenne con hojas que viven varios años.

Cuando una planta está a punto de perder sus hojas, se producen grandes cambios en el interior de las hojas y las sustancias útiles de las células se descomponen gradualmente y se transportan de regreso al tallo. La clorofila de los cloroplastos se descompone más rápido que la luteína y las hojas se vuelven amarillas gradualmente. Algunas plantas producen antocianinas en sus células antes de que caigan las hojas, y las hojas verdes se convierten en hojas rojas.

Al mismo tiempo, hay una capa de células en la base del pecíolo que se divide para formar varias capas de pequeñas células de paredes delgadas, llamada capa de abscisión. Pronto, la capa intermedia entre las células se descompone, luego toda la célula se descompone y las hojas se marchitan gradualmente. Posteriormente, debido a fuerzas mecánicas como el viento y la lluvia, los pecíolos se desprenden de la capa de abscisión y las hojas se caen. El tapón celular en la rotura de la delaminación desempeña un papel en la protección de la "herida". Después de que las hojas se caen, las cicatrices que quedan en los tallos se llaman cicatrices foliares.

Usos económicos

Las hojas de muchas plantas juegan un papel importante en la vida humana, como la col china, la col, las espinacas, el apio y los puerros. El té es la bebida principal en China; las hojas de tabaco son la materia prima para fabricar cigarrillos, y las hojas de pachulí, menta y otras plantas se utilizan comúnmente en las hierbas medicinales chinas. La fibra de las hojas de sisal es una materia prima importante para la fabricación de cuerdas. Además, debido a la gran superficie foliar en contacto con el aire y al intercambio activo de gases, las hojas de algunas plantas pueden indicar contaminación ambiental. Las manchas y cicatrices dañadas en las hojas indican un exceso de SO2, flúor y ozono en el aire. Las hojas de algunas plantas pueden absorber sustancias nocivas del aire. A través de la transpiración, las hojas también pueden bajar la temperatura y aumentar la humedad del aire.

Durante la ontogenia de muchas plantas, algunas hojas también sufren metamorfosis y tienen funciones especiales. Por ejemplo, la periferia exterior de los brotes de las plantas leñosas está rodeada por escamas de brotes anormales en las hojas, que desempeñan un papel en la protección de los brotes jóvenes; las hojas anormales de los bulbos son carnosas y almacenan nutrientes, como las partes comestibles de las cebollas y los lirios. También hay hojas inusuales en la base de las flores e inflorescencias. Por ejemplo, las brácteas fuera de la inflorescencia femenina del maíz y el involucro fuera de la inflorescencia del girasol tienen la función de proteger las flores e inflorescencias jóvenes.