Giáo án Sinh học Lớp 11 - Bài 5: Hình thái, cấu tạo giải phẫu và chức năng của lá cây

phận sau đây: 3.1. Vảy. Vảy thường là những lá ở dưới đất, gặp ở các cây có thân rễ, thân củ, làm nhiệm vụ bảo vệ. Vảy có thể mỏng và dai, hình dạng và màu sắc khác hẳn lá, ví dụ: ở khoai dong, riềng, dong riềng Ở cây phi lao lá tiêu giảm hoàn toàn chỉ còn lại là những vảy nhỏ không màu, mọc chung quanh cành nhỏ, không làm nhiệm vụ quang hợp, còn các cành nhỏ có màu lục đảm nhiệm chức năng quang hợp thay cho lá (nhiều người thường nhầm đó là lá của phi lao). 3.2. Gai. Ở một số cây, một phần của lá hoặc toàn bộ lá, hoặc lá kèm có thể biến thành gai có tác dụng giảm bớt sự thoát hơi nước, thích nghi với khí hậu khô hạn. 4. Cấu tạo giải phẫu của lá. 4.1. Cấu tạo lá cây Hai lá mầm. Đa số các cây Hai lá mầm đều có cuống và phiến lá phân biệt nhau rõ rệt. Do đó, ở cấu tạo giải phẫu cũng phân biệt 2 phần này. - Cấu tạo của cuống lá: Cuống lá của nhiều cây thường phân biệt mặt trên và mặt dưới rất rõ: mặt trên phẵng hoặc hơi lõm, mặt dưới lồi. Cắt ngang cuống lá ta thấy nó gồm mấy phần sau: + Biểu bì: là những tế bào hình chữ nhật, xếp theo chiều dài của cuống. phía ngoài cũng có tầng cutin và có lỗ khí. Đôi khi biểu bì có lông che chở. + Mô dày: nằm sát dưới lớp biểu bì, làm nhiệm vụ nâng đỡ. + Mô mềm: các tế bào của mô này thường dài theo trục của cuống, chứa nhiều lục lạp. Ở các cây thuỷ sinh, trong lớp mô mềm đồng hoá này có nhiều khoang khuyết lớn chứa khí (câu sen, cây súng). Ở một số cây khác thì tại phần này có ống tiết (ví dụ: cuống lá trầu không, rau mùi) hay có tế bào đá (cuống lá súng, lá trang, ngọc lan). + Các bó dẫn: nằm trong khối mô mềm. Các bó dẫn thường xếp thành hình cung mà mặt lõm quay về phía trên. Bó dẫn to ở dưới, các bó nhỏ ở trên: cuống lá có cấu tạo đối xứng hai bên qua một mặt phẳng. Chính vì vậy, dù cho cuống lá có mặt cắt tròn (như cuống lá gạo) cũng không thể lẫn với một khúc thân được (vì ở thân hoặc rễ có đối xứng toả tròn). Đôi khi các bó dẫn này có thể xếp thành một cung liên tục. Trong mỗi bó dẫn, phần gỗ bao giờ cũng ở trong (mặt lõm của cung) và libe ở ngoài (ứng với mặt lồi của cung). Nói chung, số bó dẫn thường ít và không đổi. Đó là đặc điểm của các cây đã tiến hoá. Ở các họ như Cà, Hoa Môi, Cúc cuống lá chỉ có một bó dẫn mà thôi, còn các họ nguyên thuỷ như Ngọc lan, Sen, Súng, Mao lương thì số bó dẫn trong cuống lá nhiều hơn. Trong trường hợp chỉ có một bó dẫn thì bó đó có thể làm thành một cung gồm gỗ ở trong và libe ở ngoài (như ở cuống lá bưởi). Đó là cấu tạo sơ cấp, mà đối với cuống lá thì chỉ có lối cấu tạo ấy, vì sự sinh trưởng của lá là có hạn. - Cấu tạo của phiến lá: Phiến lá cây Hai lá mầm thường có gân hình lông chim, gồm một gân chính ở giữa, các gân con ở hai bên phân nhánh và xếp thành mạng lưới. Do đó, khi cắt ngang phiến lá, ta thấy phần giữa thường dày và lồi hẳn ở mặt dưới, còn hai bên là phiến lá chính thức, mỏng hơn. Cấu tạo ở hai phần này có khác nhau. Mặt trên và mặt dưới lá đều dược giới hạn bởi lớp tế bào biểu bì có cấu tạo điển hình: không có lục lạp, màng ngoài thường dày hơn và có cutin, đôi khi có sáp hoặc lông. Biểu bì trên thường không có hoặc có rất ít lỗ khí, còn ở mặt dưới có nhiều lỗ khí. Số lượng lỗ khí trên 1mm2 thay đổi tuỳ loài và tuỳ môi trường sống, nhưng con số thường là hằng trăm. Các lỗ khí có thể nằm trên lớp tế bào biểu bì, hoặc ẩn sâu trong khoang kín (như ở lá trúc đào), gọi là phòng ẩn lỗ khí. Giữa hai lớp biểu bì trên và dưới là phần thịt lá. Đó là những tế bào mô mềm đồng hóa có màng mỏng, nội chất phân hoá, trong chứa nhiều lạp lục và hạt tinh bột. Thịt lá có thể phân biệt thành hai phần: mô giậu và mô khuyết (mô xốp). - Mô giậu: nằm tiếp biểu bì trên, gồm một đến vài lớp tế bào hình chữ nhật dài xếp tương đối sít nhau. Trong tế bào mô giậu chứa nhiều lạp lục hơn trong tế bào mô xốp, các hạt diệp lục thường xếp theo chiều dọc tế bào khiến chúng nhận được ánh sáng đều đặn. Cách sắp xếp này rất lợi cho sự quang hợp ở mô giậu. - Mô xốp: nằm dưới mô giậu và tiếp với biểu bì dưới của lá. Nó gồm những tế bào tròn cạnh, không đều, xếp thưa nhau để hở nhiều khoảng trống chứa khí, các khoảng trống đó thông với phòng lỗ khí. Tại chổ tiếp giáp giữa mô giậu và mô xốp có những tế bào thuộc mô xốp, hình đa giác, chứa ít lạp lục hơn các tế bào khác và có tác dụng thâu góp các sản phẩm quang hợp rồi chuyển vào phần libe của gân lá. Đó là những tế bào thâu góp. Ở một vài cây (như trúc đào, đa) ngay dưới lớp biểu bì là hạ bì, che chở cho lạp lục ở các tế bào bên trong khỏi bị ánh sáng quá chói. Ở các cây mọng nước, tế bào chứa nước phát triển nhiều hơn, chiếm phần lớn thịt lá, mô đồng hoá chỉ còn là một hoặc hai lớp mỏng ở hai mặt mà thôi, chúng gồm hoàn toàn những tế bào mô giậu. Trong trường hợp này lỗ khí thường phân bố ở cả biểu bì trên và dưới (lá chè), đó là yếu tố cơ học của lá. - Các bó dẫn (gân lá): Các bó dẫn nằm trong phần mô đồng hoá, chổ giáp giữa mô giậu và mô xốp, làm thành hệ gân lá. Trong số các bó dẫn lớn nhất nằm ở trong mặt phẳng đối xứng của lá và tạo thành đường gân chính. Các bó dẫn khác càng xa bó dẫn lớn ở giữa càng bé đi và xếp đối xứng hai bên với bó giữa. Xung quanh các bó dẫn có các tế bào thâu góp. Cấu tạo ở gân chính giống như cấu tạo của cuống lá. Trong các bó dẫn, phần gỗ nằm trên, libe nằm dưới. Cách sắp xếp này cũng dễ hiểu vì các bó dẫn của phiến lá chính là phần kéo dài và phân nhánh của các bó ở cuống lá. Điểm đáng chú ý là các bó dẫn ở lá (cả cuống và ở phiến) đều không có tầng phát sinh: đó là lối cấu tạo sơ cấp. Vì vậy, lá sinh trưởng có hạn, thường chỉ một năm (hoặc có khi một mùa) là rụng đi. Chức năng chính của các bó dẫn ở lá là dẫn truyền, nhưng ngoài ra chúng còn nhiệm vụ nâng đỡ nữa. Do đó, xung quanh các bó dẫn lớn thường có một vòng mô cơ (gồm các tế bào mô dày hoặc mô cứng) để tăng phần cứng rắn cho gân và cả phiến lá. 4.2. Cấu tạo lá cây Một lá mầm. Đa số cây Một lá mầm đều không có cuống, chỉ gồm bẹ và phiến lá. Cấu tạo của bẹ lá có những phần tương ứng với thân cây Một lá mầm. Trong trường hợp có cuống lá, cấu tạo tương tự cuống lá cây Hai lá mầm. Ở đây chủ yếu nói về cấu tạo phiến lá. Khác với cây Hai lá mầm, lá của nhiều cây Một lá mầm thường xếp hơi thẳng đứng, hai mặt lá được chiếu sáng tương đối đồng đều, do đó ít sai khác nhau và có cấu tạo đồng nhất. Một điểm sai khác nổi bật nữa là do đa số cây Một lá mầm có hệ gân song song hoặc hình cong, nên các bó dẫn ở đây thường nhiều và xếp thành một hàng ngang trong phiến lá. Khi quan sát lát cắt ngang cây Một lá mầm, ví dụ lá ngô, ta thấy có cấu tạo sau: hai mặt lá là hai lớp biểu bì, bên ngoài có tầng cutin. Ở một số cây khác, biểu bì có thể ngấm thêm chất sáp (lá chuối) hoặc chất silic (lá mía, lá cỏ tranh). Lỗ khí có mặt ở biểu bì trên và biểu bì dưới. Riêng biểu bì trên ở nhiều cây họ Lúa thỉnh thoảng có những tế bào đặc biệt, lớn hơn các tế bào bên cạnh, không bào chiếm gần hết khoang tế bào. Đó là những tế bào vận động của biểu bì, chúng có thể xếp thành hình quạt. Phần thịt lá có cấu tạo đồng nhất, nghĩa là không phân hoá thành mô giậu, mô xốp. Chúng gồm các tế bào mô mềm tròn cạnh hay có cạnh, chứa lục lạp, để hở các khoảng gian bào. Ở một vài loại cây như tre, cỏ tranh, các tế bào này có màng xếp nếp ăn sâu vào trong khoang tế bào, trông rất đặc biệt... Các bó dẫn nằm trong mô mềm đồng hoá. Số lượng các bó dẫn ở đây thường nhiều. Thành phần của chúng giống bó dẫn ở thân, nhưng ở các gân nhỏ, phần gỗ cũng giảm đi. Các bó chính xếp song song với nhau, còn các bó nhỏ xếp thành mạng giữa các bó chính. Đặc biệt, mô cơ rất phát triển, chúng làm thành vòng mô cứng bao quanh các bó dẫn hoặc có khi kéo dài đến cả hai lớp biểu bì và ở mép lá. Bên ngoài vòng mô cứng là vòng tế bào thâu góp. III. HƯỚNG DẪN VÀ THỰC HÀNH. 1. Hình thái ngoài của lá. Chọn các đối tượng thích hợp để quan sát nhận biết các kiểu lá. - Các kiểu lá đơn.   - Các kiểu lá kép. - Hình thái lá có thuỳ, phân thuỳ và xẻ thuỳ. - Hình thái phiến lá. - Hình thái gốc, chóp và mép lá. Dựa vào hình thái đại cương của lá một số cây dưới đây để phân tích đặc điểm hình thái của các kiểu lá: - Lá mít (Arlocarpus intergrifolia): hình trứng ngược, chóp tù, gốc nhọn, mép nguyên. - Lá thông: Lá hình kim. - Lá đu đủ (Caryca  papaya): lá xẻ thùy chân vịt –lông chim. - Lá phượng: lá kép lông chim hai lần. - Lá bông gòn: lá kép chân vịt. - Lá cây hoa hồng (Rosa): lá kép lông chim lẻ. - Lá cây móng bò (Banhinia yunnanensis): lá kép hai lần. 2. Cấu tạo giải phẩu của lá cây Một lá mầm. - Vật liệu: Lá cỏ tranh (Imperata- cylindrica). Hình 30. Cấu tạo phiến lá tranh. - Hoá chất: Dùng để nhuộm kép. - Làm lát cắt ngang phiến lá tranh, nhuộm kép. - Quan sát tổng quát và chi tiết nhận thấy: + Biểu bì trên có cutin. + Mô mềm đồng hoá chung quanh các bó mạch, mỗi bó mạch có một vòng mô cứng bao bọc, bên trong là libe và gỗ. + Biểu bì dưới có cutin, xen kẻ có những tế bào chứa nước (tế bào vận động). 3. Cấu tạo của lá cây Hai lá mầm. - Vật liệu: lá thông thiên (Thevetia nereifolia). - Hoá chất: dùng để nhuộm kép. - Làm lát cắt ngang phiến lá cây thông thiên, nhuộm kép. - Quan sát tổng quát và chi tiết phân biệt: + Biểu bì trên có cutin. + Mô giậu chứa nhiều diệp lục ở mặt trên lá và mô khuyết chứa ít diệp lục ở mặt dưới lá. Hình 31a. Cấu tạo phiến lá cây thông thiên. Hình 31b. Cấu tạo phiến lá cây thông thiên. Hình 31c. Cấu tạo phiến lá cây thông thiên. 1. Biểu bì trên; 2. Mô giậu; 3.Gỗ ; 4.Libe; 5. Mô khuyết; 6. Biểu bì dưới; 7.Mô dày. Hình 31d. Cấu tạo bó mạch phiến lá cây thông thiên.     - Biểu bì dưới có chứa cutin.     - Ở gân chính, nhận thấy dưới biểu bì trên và biểu bì dưới có lớp mô dày góc, giữa là bó mạch chính gồm libe bao quanh gỗ. Có thể quan sát mô giậu và mô khuyết chứa diệp lục bằng cách sử dụng lát cắt mẫu lá không tẩy nhuộm. Sau đó mới nhuộm kép vì khi tẩy Javen sẽ làm mất diệp lục. IV. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU. 1.      Phân biệt các loại mô đồng hoá thực hiên chức năng quang hợp ở lá? 2.      Mối quan hệ giữa hình thái, cấu tạo và chức năng của lá? 3.      So sánh cấu tạo của lá Một lá mầm và lá Hai lá mầm?