From Wikipedia, the free encyclopedia
Frunza este un organ vegetativ lateral al tulpinii sau ramurilor, de formă plată, care îndeplinește funcția fundamentală în procesul de fotosinteză, dar servind și la respirație și transpirație.
 | Deși acest articol conține o listă de referințe bibliografice, sursele sale rămân neclare deoarece îi lipsesc notele de subsol. Puteți ajuta introducând citări mai precise ale surselor. |
Forma plată a acestui organ vegetativ este o caracteristică a spermatofitelor și reprezintă o adaptare și o perfecționare pentru ca țesutul asimilator propriu-zis să se organizeze pe o suprafață cât mai mare. Frunza se deosebește de celelalte două organe vegetative normale (rădăcina și tulpina) nu numai prin formă, ci și prin simetria bilaterală, creștere definită (limitată), durată scurtă de viață, structură dorsiventrală. Frunzele au dimensiuni mult mai reduse decât celelalte două organe vegetative ale majorității plantelor, dar, prin numărul lor foarte mare, însumează o suprafață uriașă, pentru a-și putea îndeplini rolurile principale.
După apariție, frunzele se maturizează în câteva zile și ating dimensiunile specifice unor frunze mature: toate țesuturile meristematice suferă diferențiere celulară, trec în țesuturi definitive și creșterea încetează. Astfel se explică una dintre proprietățile frunzei, aceea de a prezenta o creștere limitată. Singura excepție este reprezentată de frunza de Welwitschia mirabilis, care crește continuu, pe toată durata de viață a plantei.
În dezvoltarea filogenetică cele dintâi expansiuni ale talului, asemănătoare frunzelor (filoide) au apărut la algele brune, dar acestea nu sunt omologe frunzelor plantelor superioare. Frunzele mici ale mușchilor reprezintă cea mai simplă frunză din punct de vedere morfologic și structural. Acestea au un țesut liberian primitiv, nu au vase lemnoase și deci nu sunt omologe frunzelor plantelor superioare. Frunza propriu-zisă apare la ferigi, iar la spermatofite ea are cea mai evoluată organizare.
Funcțiile principale ale frunzei sunt: fotosinteza, transpirația și respirația. Fiind cel mai plastic organ vegetativ al plantei, frunza se poate metamorfoza, adaptându-se pentru îndeplinirea altor funcții: de protecție, de absorbție, de depozitare a substanțelor de rezervă și a apei, de înmulțire vegetativă.
O frunză completă este formată din trei părți: limb, pețiol și bază (teacă).
a. Eliptică - întâlnită la Fagus sylvatica, Viburnum lantana, caracterizându-se prin diametrul transversal mai scurt decât cel longitudinal, întretăierea lor făcându-se la mijlocul limbului.
b. Ovală - întâlnită la Pyrus communis, Prunus avium, prezintă tot diametre inegale, dar întretăierea lor se face în treimea inferioară a limbului.
c. Circulară - întâlnită la Populus tremula, Celastrus orbiculatus, are diametrele egale și întretăierea lor se face la mijlocul limbului.
Dintre celelalte forme, derivate din primele trei, menționăm: cordiformă, asemănătoare cu o inimă, ca la Tilia cordata (tei pucios); lanceolată, cu diametrul longitudinal de cel puțin 3-4 ori mai lung decât cel transversal, ca la Salix alba (salcie albă); liniară, ca la Gramineae; aciculară, ca la Pinus, Abies, Picea; filiformă, ca la frunzele submerse de Ranunculus aquatilis (piciorul-cocoșului-de-apă).
Filotaxia reprezintă modul de dispoziție a frunzelor pe tulpină. Inserția frunzelor pe tulpină se face în dreptul nodurilor; la un nod se pot insera una sau mai multe frunze, într-o ordine caracteristică unităților taxonomice.
Dispunerea alternă (în spirală) a frunzelor se caracterizează prin inserția la fiecare nod a unei singure frunze. Prin punctele de inserție ale frunzelor se poate duce o linie în spirală, în ordinea apariției mugurilor foliari pe tulpină (spirală generatoare). Segmentul de spirală care unește două frunze vecine situate una sub alta pe aceeași linie verticală și paralelă cu axa tulpinii se numește ciclu. Un ciclu poate cuprinde o singură rotație în jurul tulpinii, care să unească cele două frunze, sau mai multe rotații. La capetele porțiunii de spirală se află cele două frunze așezate pe aceeași linie verticală.
Dispunerea opusă a frunzelor se caracterizează prin inserția la același nod a două frunze, în mod opus, de o parte și de alta a tulpinii. De regulă, frunzele unui nod sunt așezate într-un plan perpendicular pe cel al frunzelor de la nodul alăturat, superior sau inferior. Astfel, toate nodurile cu soț au frunzele dispuse în același plan, iar nodurile fără soț au frunzele în alt plan, perpendicular pe primul. Această așezare a frunzelor se numește decusată și este întâlnită la specii din familia Lamiaceae, la Urtica dioica, Syringa vulgaris ș.a.
Dispunerea verticilată se caracterizează prin inserția la fiecare nod a trei (Nerium oleander) sau a mai multor frunze (Asperula odorata).
Nervațiunea frunzei reprezintă modul de aranjare a nervurilor (zona fasciculelor conducătoare) în limb. În funcție de grosimea și de poziția lor în limb, nervurile sunt: principale, secundare, terțiare ș.a.m.d. , iar cele de ultim ordin se anastomozează în mare proporție.
Frunzele pot avea o singură nervură principală (la majoritatea dicotiledonatelor) sau mai multe (la monocotiledonate).
Frunzele cu o singură nervură principală se clasifică în :
Frunzele cu mai multe nervuri principale(3-5 sau mai multe) pot avea următoarele tipuri de nervațiune:
Pețiolul este partea din frunză care servește la conducerea sevei brute și a celei elaborate spre și dinspre limb. Se aseamănă cu tulpina, dar de obicei este monosimetric, planul de simetrie trecând prin partea de mijloc a feței dorsale și prin cea a feței ventrale.
Țesuturile care alcătuiesc pețiolul, observate într-o secțiune transversală, sunt: epiderma, parenchimul fundamental și fasciculele conducătoare libero-lemnoase.
Dupa forma limbului, frunzele pot fi:
Dupa alcatuirea limbului, frunzele pot fi:
După marginea limbului ,frunzele pot fi:
După dispoziția frunzelor pe tulpină pot fi:
Eliminarea apei se face fie sub formă de vapori prin fenomenul de transpirație prin stomate, fie sub formă de picături prin fenomenul de gutație.
Transpirația este un proces propriu plantelor terestre și reprezintă pierderea unei însemnate cantități de apă absorbită la nivelul rădăcinii și preluată de vasele conducătoare lemnoase. Ajuns la nivelul frunzelor, excesul de apă este eliminat. Suprafața mare de contact cu atmosfera, stomatele numeroase (mai ales pe epiderma inferioară), mezofilul bogat în cloroplaste și spațiile intercelulare din țesutul lacunar contibuie la o activitate fotosintetică ridicată și, deci, la o transpirație intensa.
Transpirația determină absorbția pasivă a apei cu substanțele minerale, asigură circulația ascendentă a acesteia, precum și turgescența normală a tuturor celulelor și menține constanta temperatura organismului vegetal.
În procesul de transpirație, apa este eliminată în atmosferă mai ales prin stomate și mai puțin prin cuticula epidermei.
Stomatele se deschid dimineața sub influența luminii (reacția fotoactivă), când celulele stomatice au un grad de turgescență mai mare decât celulele anexe. Gradul de deschidere atinge un maximum la amiază, în condiții însorite, când pătrunderea CO2 necesar fotosintezei este mai intensă. Aceste fenomene determină transpirația frunzelor la o intensitate ridicată.
Ca fenomen fiziologic, transpirația este influențată de factori interni și externi. Dintre factorii interni se pot aminti : mărimea frunzelor și poziția lor pe tulpina și ramuri, cantitatea de clorofilă din clorenchimuri, numărul stomatelor și deschiderea acestora ș.a. Dintre factorii externi se pot menționa: temperatura, umiditatea și lungimile de undă ale radiațiilor luminoase, precum și prezența anumitor substanțe chimice, care pot mări sau micșora permeabilitatea membranelor celulare.
Gutația este procesul fiziologic de eliminare a apei în stare lichidă, sub formă de picături. Acest fenomen se datorează diferenței de temperatură dintre aer și sol și are loc în primele ore ale dimineții, primăvara și vara, când după zilele foarte călduroase urmează nopți răcoroase. Aceasta se explică prin dezechilibrul care se produce între absorbția radiculară, intensă noaptea datorită temperaturii relativ ridicate la nivelul rădăcinii și transpirația redusă dată de temperaturile scăzute din aer, iar stomatele se închid prin reacția fotoactivă. Gutația se produce, mai ales, în vârful frunzelor la plantele superioare, prin hidatode active și pasive.
Prin gutație este evitată asfixierea celulelor, care s-ar putea produce prin umplerea spațiilor intercelulare cu apă. Este eliminat excesul de apă, în care sunt dizolvate mici cantități de substanțe minerale și organice produse de catabolism.
Fotosinteza este un proces de fixare a dioxidului de carbon din atmosferă de către plantele verzi (cu clorofilă), în prezența radiațiilor solare, cu eliminare de oxigen și formare de compuși organici (glucide, lipide, proteine) foarte variați. Deși apa participă în fotosinteză, ca și dioxidul de carbon, ea nu constituie, nici chiar când este în cantități reduse, un factor limitant pentru toate speciile.Fotosinteza are loc în cloroplaste și în zona citoplasmei care le înconjoară.La nivelul cloroplastelor alături de clorofila a, pigmentul principal de altfel, se mai găsesc și :
Procesele chimice complexe care au loc în fenomenul de fotosinteză se realizează în două faze : faza luminoasă (faza fotochimică sau faza Hill) și faza de întuneric (ciclul lui Calvin sau faza Blackmann).
-fotoactivarea pigmenților clorofilieni prin absorbția energiei solare;
-fotoliza apei;
-fotofosforilarea și formarea NADPH prin reducerea NADP+ ;
-absorbția CO2 din atmosferă.
Asimilează carbonul (CO2) in procesul de fotosinteză.Se depozitează substante de rezervă precum amidonul, apa (cactus, etc.), aer la plante acvatice (nufar, parenchim aerifer, ferigi).
Pentru desfasurarea tuturor activitatilor plantele au nevoie de energie. Pentru aceasta se ard o parte a substantelor organice proprii (substanțe din structura organismului) ce se transforma in energie. Exista doua tipuri de respiratie la plante: aeroba si anaeroba.
Prin respiratia aeroba sunt degradate substantele organice proprii cu consun de oxigen si rezulta compusi anorganici H20 si CO2 + energie.
Acest tip de respirație are loc doar când oxigenul lipsește și poate satisface nevoile organismului un timp limitat și scurt. Respiratia anaeroba degradează incomplet substantele organice proprii rezultând alte substante organice (cu moleculă mai mică) + energie. De aceea energia produsa este foarte mica.
Ca urmare a acțiunii factorilor de mediu apar frunzele metamorfozate, cu roluri fiziologice diferite.
-întreaga frunză se transformă într-un spin simplu sau ramificat ( la Berberis vulgaris, Opuntia sp.,);
-partea terminală a lobilor foliari se transformă în spini (la Carduus acanthoides, Xantium spinosum);
-limbul cade și pețiolul rămas se transformă în spin (la Pelargonium spinosum);
-foliolele se desprind și rahisul se transformă în spin (la Astragalus gummifer);
-stipelele se transformă în spini (la Robinia pseudacacia).
-frunze întregi transformate în cârcei, fotosinteza fiind îndeplinită de stipelele dezvoltate (la Lathyrus sp.);
-vârful frunzei transformat în cârcel (la Pisum sativum, Vicia sativa);
-pețiolurile transformate în cârcei (la Clematis vitalba);
-stipelele metamorfozate în cârcei (la Smilax sp.)
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
