Frunza

Se analizează alcătuirea, structura anatomică și funcțiile frunzei.

Alcătuirea exterioară a frunzei

Frunza este organul verde al plantei, specializat pentru prepararea hranei. O frunză completă are trei părți:

• limbul – partea lată, verde, ca o lamă subțire; este „panoul solar” al frunzei;
• pețiolul – codița care leagă limbul de tulpină și îl orientează spre lumină;
• teaca – partea lățită cu care frunza se prinde de tulpină.

Nu toate frunzele au toate trei părțile: frunzele fără pețiol, prinse direct de tulpină, se numesc sesile (ca la grâu).

Pe limb se văd nervurile — fasciculele conducătoare ale frunzei, continuarea „țevilor” din tulpină. După așezarea nervurilor recunoști grupa plantei: nervuri paralele la grâu, porumb, lalea; nervuri ramificate ca o rețea la măr, stejar, fasole.

După forma limbului, frunzele pot fi ovale (măr), în formă de inimă (tei), în formă de ac (brad, pin — numite ace), iar după margine pot fi întregi, dințate sau crestate. Frunzele pot fi simple (un singur limb, ca la măr) sau compuse (limbul împărțit în mai multe foliole, ca la salcâm și trifoi). Nu trebuie să memorezi toate formele — trebuie să știi părțile frunzei și ce arată nervurile.

Structura internă a frunzei

Într-o secțiune subțire prin limb, privită la microscop, frunza arată ca un sandviș cu trei straturi:

• Epiderma superioară – un rând de celule strâns unite, transparente ca un geam, acoperite cu un strat ceros care împiedică pierderea apei. Fiind transparente, lasă lumina să treacă spre interiorul frunzei.
• Mezofilul – „miezul” frunzei, țesutul de asimilație propriu-zis: celule pline cu cloroplaste, în care se desfășoară fotosinteza. Spre fața superioară celulele sunt alungite și ordonate ca niște palisade (aici e fotosinteza cea mai intensă), spre fața inferioară sunt mai rare, cu spații pline de aer între ele, prin care circulă gazele.
• Epiderma inferioară – conține majoritatea stomatelor: perechi de celule în formă de bob de fasole, care lasă între ele o deschidere (por). Stomatele sunt porțile de gaze ale frunzei: pe aici intră dioxidul de carbon și ies oxigenul și vaporii de apă. Ele se deschid și se închid după nevoile plantei.

De ce stau stomatele mai ales pe fața de jos a frunzei? Ca să fie ferite de soarele direct, care ar face planta să piardă prea multă apă. Prin limb trec și nervurile: vasele lemnoase aduc apa, vasele liberiene pleacă încărcate cu hrana produsă.

Fotosinteza – planta își prepară singură hrana

Fotosinteza este procesul prin care planta își prepară singură substanțele hrănitoare, folosind materii simple din mediu și energia luminii. Este cel mai important proces din lumea vie — de el depinde hrana tuturor viețuitoarelor.

Rețeta fotosintezei, așa cum se cere la evaluări:

• ce intră: apa cu sărurile minerale (adusă de la rădăcină prin vasele lemnoase) și dioxidul de carbon (luat din aer prin stomate);
• condiții obligatorii: lumina și clorofila din cloroplaste;
• ce rezultă: substanțe hrănitoare (zaharuri, de exemplu glucoză și amidon) și oxigen, eliminat în aer prin stomate.

Pe scurt: apă + dioxid de carbon → (lumină, clorofilă) → zaharuri + oxigen.

Fotosinteza are loc numai la lumină și numai în părțile verzi ale plantei — acolo unde există clorofilă. Intensitatea ei crește când lumina este mai puternică, temperatura potrivită și apa suficientă.

De ce este fotosinteza vitală pentru toată planeta? Pentru că plantele produc hrana de la care pornesc toate lanțurile de hrănire (animalele mănâncă plante sau alte animale care au mâncat plante) și oxigenul pe care îl respirăm. De aceea pădurile sunt numite „plămânul verde” al Pământului.

Respirația plantelor

Ca orice viețuitoare, planta respiră: preia oxigen, „arde” cu el o parte din substanțele hrănitoare și obține energia necesară vieții, eliminând dioxid de carbon și vapori de apă. Respirația se petrece în mitocondriile tuturor celulelor vii ale plantei.

Comparația fotosinteză–respirație este întrebarea preferată a profesorilor, pentru că cele două procese sunt ca două săgeți opuse:

• fotosinteza produce hrană și oxigen; respirația consumă hrană și oxigen;
• fotosinteza are loc doar la lumină; respirația are loc permanent, zi și noapte;
• fotosinteza se petrece doar în părțile verzi (unde e clorofilă); respirația se petrece în toate organele vii: frunze, tulpină, rădăcină, flori, semințe.

Greșeala clasică sună așa: „ziua planta face fotosinteză, iar noaptea respiră”. Fals! Planta respiră non-stop, și ziua, și noaptea; doar că ziua fotosinteza este mult mai intensă decât respirația, așa că per total planta produce mai mult oxigen decât consumă. Noaptea rămâne numai respirația, deci planta doar consumă oxigen — puțin, dar constant.

Dovadă că și semințele respiră: boabele puse la încolțit într-un vas închis încălzesc vasul și consumă oxigenul din el — energia eliberată prin respirație se simte ca la un mic „motor” pornit.

Transpirația și frunzele modificate

Transpirația este eliminarea apei sub formă de vapori, mai ales prin stomatele frunzelor. Poate părea risipă, dar are roluri importante:

• trage apa în sus prin plantă: pe măsură ce frunzele pierd apă, ele „sorb” altă apă prin vasele lemnoase, ca printr-un pai — astfel seva brută urcă până în vârful celui mai înalt copac;
• răcorește planta în zilele fierbinți, exact cum transpirația ne răcorește pe noi.

Când pierderea de apă întrece absorbția, planta se ofilește — frunzele se înmoaie și atârnă. De aceea florile se udă dimineața sau seara, nu în arșița amiezii.

Frunzele modificate sunt frunze transformate pentru alte roluri:

• spinii dracilei și ai cactusului – frunze reduse la țepi, care micșorează pierderea de apă și apără planta;
• cârceii mazării – vârfuri de frunze transformate pentru agățare;
• frunzele cărnoase ale bulbului de ceapă – depozitează substanțe de rezervă;
• frunzele-capcană ale plantelor carnivore (roua cerului, întâlnită și în turbăriile din România) – prind insecte mici, din care planta își completează hrana în solurile sărace.

Atenție la deosebire: spinul cactusului este frunză modificată, dar ghimpele trandafirului este doar o excrescență a tulpinii, iar cârceii viței-de-vie provin din tulpină — pe când cârceii mazării provin din frunze.

Test — 6 întrebări ca la examen