Frunză | organ vegetal deasupra solului și este verde

Anatomie

O frunză este un organ vegetal și este alcătuită dintr-o colecție de țesuturi organizate în mod regulat. Principalele sisteme tisulare prezente sunt:

1. Epiderma care acoperă suprafețele superioare și inferioare
2. Mezofilul (numit și chlorenchyma) din interiorul frunzei, bogat în cloroplaste.
3. Aranjamentul venelor (țesutul vascular)

Epidermă

Epiderma este stratul exterior de celule care acoperă frunza. Aceasta formează granița care separă celulele interioare ale plantei de mediul extern.

Epiderma este acoperită de pori numiți stomate. Fiecare por este înconjurat de fiecare parte de celule de gardă care conțin cloroplaste și de două până la patru celule subsidiare care nu au cloroplaste. Deschiderea și închiderea complexului de stomate reglează schimbul de gaze și vapori de apă între aerul exterior și interiorul frunzei. Acest lucru permite fotosinteza, fără a lăsa frunza să se usuce.

Mezofilă

Cea mai mare parte din interiorul frunzei, între straturile superior și inferior ale epidermei, este formată dintr-un țesut numit mezofil (în greacă, "frunza de mijloc"). Acest țesut de asimilare este principalul loc în care are loc fotosinteza în plantă. Produsele fotosintezei sunt zaharurile, care pot fi transformate în alte produse în celulele plantei.

La ferigi și la majoritatea plantelor cu flori, mezofilul este împărțit în două straturi:

• Strat superior al palisadei format din celule verticale, bine compacte, cu o grosime de una până la două celule. Celulele sale conțin multe cloroplaste. Cloroplastele se deplasează printr-un proces numit "cicloză". Separarea ușoară a celulelor asigură o absorbție maximă a dioxidului de carbon. Frunzele de soare au un strat palisadă cu mai multe straturi, în timp ce frunzele de umbră, mai apropiate de sol, au un singur strat.
• Sub stratul de palisadă se află stratul spongios. Celulele din stratul spongios sunt mai rotunjite și nu sunt atât de bine compactate. Între celule există spații mari de aer. Aceste celule conțin mai puține cloroplaste decât cele din stratul palisadic. Porii sau stomatele epidermei se deschid în camere, care sunt conectate la spațiile de aer dintre celulele stratului spongios.

Plantele cu frunze pe tot parcursul anului sunt plante veșnic verzi, iar cele care își pierd frunzele sunt plante cu frunze caduce. Copacii și arbuștii cu frunze caduce își pierd, în general, frunzele toamna. Înainte ca acest lucru să se întâmple, frunzele își schimbă culoarea. Frunzele vor crește la loc în primăvară.

Venele

"Venele" sunt o rețea densă de xilemă, care furnizează apă pentru fotosinteză, și floem, care elimină zaharurile produse prin fotosinteză. Modelul venelor se numește "venație".

La angiosperme, modelul de venație diferă în cele două grupuri principale. De obicei, venația este paralelă la monocotiledonate, dar este o rețea de interconectare la plantele cu frunze late (dicotiledonate).

Fire de păr

Multe frunze sunt acoperite de tricomi (fire mici de păr) care au o gamă largă de structuri și funcții. Unii tricomi sunt înțepături, alții sunt solzi, iar unii secretă substanțe precum uleiul. Plantele carnivore secretă enzime digestive din trichomi.

Cuticula ceară

Cuticula ceroasă este suprafața exterioară impermeabilă și transparentă a frunzei. Este impermeabilă pentru a reduce pierderile de apă (transpirație) și transparentă pentru a permite luminii să pătrundă în celula palisadei.

 
Ramificații pe partea inferioară a frunzei de taro  


Tricomii lipicioși ai unei plante carnivore, Drosera capensis, cu o insectă prinsă în capcană  

Formă

Felul în care arată frunzele pe plantă variază foarte mult. Plantele înrudite îndeaproape au același tip de frunze, deoarece toate descind dintr-un strămoș comun. Termenii de descriere a formei și modelului frunzelor sunt prezentați, sub formă de ilustrații, la Wikibooks.

Tipuri de bază

• Licofitele au frunze microfile.
• Ferigile au frunze
• Frunzele coniferelor sunt de obicei în formă de ace, de alveole sau de solzi.
• Frunze de angiosperme (plante cu flori): forma standard include stipulații, un pețiol și o lamă.
• Frunze de teacă (tip întâlnit la majoritatea ierburilor)
• Alte frunze specializate (cum ar fi cele de Nepenthes)

Aranjament pe tulpină

De obicei, se folosesc termeni diferiți pentru a descrie plasarea frunzelor (filotaxia):

• Alternate - frunze succesive în direcție alternativă de-a lungul tulpinii.
• Opuse - Două structuri, câte una pe fiecare parte opusă a tulpinii, de obicei frunze, ramuri sau părți ale florilor.
• Întortocheat - trei sau mai multe frunze se atașează în fiecare punct sau nod al tulpinii.

Frunzele formează un model de helix centrat în jurul tulpinii, cu (în funcție de specie) același unghi de divergență. Există o regularitate în aceste unghiuri și ele urmează numerele dintr-o secvență Fibonacci. Acest lucru tinde să ofere frunzelor cele mai bune șanse de a prinde lumina.

Diviziuni ale lamei

Două forme de bază ale frunzelor pot fi descrise având în vedere modul în care este împărțit limbul (lamina).

• O frunză simplă are o lamă nedespărțită. Cu toate acestea, forma frunzei poate fi formată din lobi, dar spațiile dintre lobi nu ajung până la nervura principală.
• O frunză compusă are un limb complet subdivizat, fiecare frunzuliță a limbului fiind separată de-a lungul unei nervuri principale sau secundare. Deoarece fiecare frunzuliță poate părea a fi o frunză simplă, este important să se recunoască locul unde apare pețiolul pentru a identifica o frunză compusă. Frunzele compuse sunt o caracteristică a unor familii de plante superioare, cum ar fi Fabaceae. Vârful din mijloc al unei frunze compuse sau al unei fronde, atunci când este prezent, se numește rahis.

Pețiolele

Unele frunze au un pețiol (tulpina frunzei). Frunzele sesile nu au: limbul se atașează direct de tulpină. Uneori, limbului foliar înconjoară tulpina, dând impresia că lăstarul crește prin frunză.

La unele specii de Acacia, cum ar fi arborele Koa (Acacia koa), pețiolurile sunt extinse sau lărgite și funcționează ca lamelele frunzelor; acestea se numesc fillode. La vârful filodului pot exista sau nu frunze penate normale.

Stipulații

O stipula, prezentă pe frunzele multor dicotiledonate, este un apendice pe fiecare parte la baza pețiolului, asemănător unei frunze mici. Stipulațiile pot fi sau nu vărsate.

 
Pețiolurile crescute ale rubarbei (Rheum rhabarbarum) sunt comestibile.  


Frunză cu structură laminară și nervurație penată  


Frunzele acestei plante sunt dispuse în perechi opuse una față de cealaltă, cu perechi succesive în unghiuri drepte una față de cealaltă ("decussate") de-a lungul tulpinii roșii. Observați mugurii în curs de dezvoltare în axilele acestor frunze.  


Frunzele de molid alb (Picea glauca) au formă de ac și sunt dispuse în spirală.  

Adaptări ale frunzelor

În cursul evoluției, multe specii au frunze adaptate la alte funcții.

• Spinii ajută la protejarea plantei de a fi mâncată.
• Vița de vie ajută planta să se atașeze de suprafețe și o ajută să se cațere în copaci.
• Unele frunze sunt folosite pentru a stoca energie în becuri. Un exemplu este ceapa.
• Multe plante suculente stochează apă în unele dintre frunze.
• Unele plante (numite epifite) cresc pe alte plante. Acestea nu au rădăcini în pământ. Ele captează apa de ploaie.
• Plantele carnivore folosesc frunze adaptate pentru a-și captura prada.
• Frunzele feliate reduc rezistența la vânt.
• Firele de păr de pe suprafața frunzelor rețin umiditatea în climatele uscate.
• Suprafețele ceroase ale frunzelor reduc pierderile de apă.
• Suprafața mare oferă o zonă de lumină solară și umbră pentru plante, pentru a minimiza încălzirea și a reduce pierderile de apă.
• În frunzele mai mult sau mai puțin opace sau îngropate în pământ, ferestrele translucide lasă lumina să intre.
• Frunzele suculente stochează apă și acizi organici.
• Uleiurile aromatice, otrăvurile sau feromonii produși de glandele din frunze descurajează erbivorele (de exemplu, eucaliptul).
• Mineralele cristaline pot fi erbivore (de exemplu, fitolitele de siliciu în graminee, raphides în Araceae).
• Petalele atrag polenizatorii.
• Tendoanele permit plantei să se cațere (de exemplu, mazărea).
• Bratecele și "florile false" înlocuiesc structurile florale normale atunci când florile adevărate sunt foarte reduse (de exemplu, în cazul pintenilor).

 
Brațele de Poinsettia sunt frunze care au evoluat spre pigmentarea roșie pentru a atrage insectele și păsările către florile centrale, o funcție de adaptare care în mod normal este îndeplinită de petale (care sunt la rândul lor frunze foarte modificate de evoluție).