Blad (plante): Struktur, funktioner og fotosyntese
Blad (plante): Lær om bladets struktur, funktioner og fotosyntese — fra klorofyl og spalteåbninger til former, farveskift og betydning for gasudveksling og vækst.
Et blad er et overjordisk planteorgan, og det er grønt. Dets vigtigste funktioner er fotosyntese og gasudveksling. Et blad er ofte fladt, så det absorberer mest lys, og tyndt, så sollyset kan nå frem til kloroplasterne i cellerne. De fleste blade har spalteåbninger, som åbner og lukker sig. De regulerer udvekslingen af kuldioxid, ilt og vanddamp med atmosfæren.
Anatomi og opbygning
Et typisk blad består af flere lag og strukturer, som hver især har en funktion:
- Epidermis: Yderste cellelag på både øver- og underside. Epidermis er ofte dækket af en vokslag kaldet kutikula, som begrænser vandtab.
- Spalteåbninger (stomata): Små åbninger i epidermis omgivet af bevægelige lukkeceller. De styrer gasudveksling og transpiration (vandfordampning).
- Mesofyl: Bladets fotosyntetiserende væv. Hos mange planter er dette opdelt i et tætliggende palisadecellelag (med mange kloroplaster) og et svampet lag (med større intercellulære rum til gasdiffusion).
- Karstrenge (bladnerver): Indeholder vaskulært væv (xylem og floem), som fører vand og næringsstoffer ind i bladet og transporterer sukker væk. Karstrengene giver samtidig mekanisk støtte.
Fotosyntese og gasudveksling
Fotosyntesen foregår i kloroplasterne, hvor lysenergi omdannes til kemisk energi, og kuldioxid og vand omdannes til sukker og ilt. Processen kræver både lys (lysreaktioner) og kulstoffiksering (Calvin-cyklus). Klorofyl i kloroplasterne fanger lys; når klorofyl nedbrydes i sensommeren/efteråret, bliver andre pigmenter som karotenoider synlige, og bladene skifter farve.
Spalteåbninger åbner og lukker sig som svar på lys, temperatur, luftfugtighed og vandstatus i planten. Når stomata er åbne, kan kuldioxid diffundere ind til mesofylcellerne, og vanddamp fordamper ud — denne transpiration driver desuden vandtransporten i planten via xylemet.
Farver og årstidsændringer
Bladene er normalt grønne i farven, hvilket kommer fra klorofyl, der findes i kloroplasterne. Mens planten forbereder sig på løvfald, nedbrydes klorofyl, og andre pigmenter som karotenoider (gule/orange) og anthocyaniner (røde/violette) bliver synlige — derfor skifter bladene farve om efteråret. Planter, der mangler klorofyl, kan ikke lave fotosyntese.
Løvfald sker ved dannelse af et afsnørelseslag (abscissionslaget) ved bladstilken, som afskærer transportforbindelserne og får bladet til at falde af.
Variation, tilpasninger og bladtyper
Blade varierer stærkt i form, størrelse og funktion afhængigt af art og miljø:
- Nål- og skælblade hos nåletræer reducerer overfladeareal og mindsker vandtab i tørre eller kolde klimaer.
- Sukkulente blade hos mange ørkenplanter opbevarer vand.
- Samlede eller sammensatte blade (fx parblade eller fjerdelte) kan øge fleksibilitet og mindske vindmodstand.
- Skyggeblade har ofte større og tyndere lamina for at fange spinkelt lys, mens solblade er tykkere med flere palisadeceller.
- Spiral-, modsatte eller kransstillede blade (bladstilling eller phyllotaksi) optimerer lysfangst og pladsudnyttelse på planten.
Levetid og habitus
Planter med blade hele året rundt er stedsegrønne planter, og planter, der smider bladene, er løvfældende planter. Løvfældende træer og buske mister normalt deres blade om efteråret. Inden dette sker, skifter bladene farve. Bladene vokser ud igen om foråret. Bladenes levetid varierer fra få uger hos nogle urteagtige arter til mange år hos stedsegrønne nåletræer.
Ekstreme størrelser og eksempler
Blade findes i mange forskellige former og størrelser. Det største uopdelte blad er det af en kæmpe spiselig arum. Den lever i sumpede dele af den tropiske regnskov på Borneo. Et af dens blade kan være tre meter bredt og have et overfladeareal på over 2,8 kvadratmeter (30 kvadratfod).
Samtidig findes nogle palmer og vandplanter med meget lange eller brede blade, mens andre tropiske og tempererede arter har ekstremt små blade tilpasset tørke eller varme.
Bladene er dog altid tynde, så kuldioxid kan diffundere hurtigt til alle celler.
Økologisk betydning
Blade er centrale for økosystemers energi- og kulstofkredsløb: de producerer organisk stof gennem fotosyntese, leverer føde til dyr og mikroorganismer, påvirker jordens næringscyklus og regulerer klimaet lokalt gennem transpiration. Deres form og funktion afspejler ofte arternes evolutionære tilpasninger til deres miljø.
Bladene kan have forskellige former. Den del af biologien, der studerer tingenes form, kaldes morfologi.
Blade - Foto af Giovanni Ussi - Foglie 22
SEM-billede af Nicotiana alata-bladets epidermis, der viser trichomer (hårlignende vedhæng) og stomata (øjenformede slidser, synlige ved fuld opløsning).
Anatomi
Et blad er et planteorgan og består af en samling væv i en regelmæssig organisering. De vigtigste vævssystemer, der findes, er:
- Epidermis, der dækker den øvre og nedre overflade
- Mesofylet (også kaldet chlorenchyma) inde i bladet, som er rigt på kloroplaster
- Anlægget af vener (det vaskulære væv)
Epidermis
Epidermis er det ydre cellelag, der dækker bladet. Det danner den grænse, der adskiller plantens indre celler fra det ydre miljø.
Overhuden er dækket af porer kaldet stomata. Hver pore er omgivet på hver side af kloroplast-holdige vagtceller og to til fire underordnede celler uden kloroplast. Åbning og lukning af stomakomplekset regulerer udvekslingen af gasser og vanddamp mellem udeluften og bladets indre. Dette muliggør fotosyntese, uden at bladet tørrer ud.
Mesofyl
Det meste af bladets indre mellem de øverste og nederste lag af epidermis er et væv kaldet mesofyl (græsk for "mellemste blad"). Dette assimilationsvæv er det vigtigste sted, hvor fotosyntesen finder sted i planten. Produkterne fra fotosyntesen er sukkerstoffer, som kan omdannes til andre produkter i plantecellerne.
Hos bregner og de fleste blomstrende planter er mesofylet opdelt i to lag:
- Et øverste palisadelag af tæt pakkede, lodrette celler, der er en til to celler tykke. Dens celler indeholder mange kloroplaster. Kloroplasterne bevæger sig ved en proces, der kaldes "cyklosering". Den lette adskillelse af cellerne giver maksimal absorption af kuldioxid. Solblade har et flerlaget palisadelag, mens skyggeblade tættere på jorden er enkeltlagede.
- Under palisadelaget ligger det svampede lag. Cellerne i det svampede lag er mere afrundede og ikke så tæt pakket. Der er store luftrum mellem cellerne. Disse celler indeholder færre kloroplaster end cellerne i palisadelaget. Epidermis' porer eller spalteåbninger åbner sig i kamre, som er forbundet med luftrummene mellem cellerne i det svampede lag.
Planter med blade hele året rundt er stedsegrønne planter, og planter, der smider bladene, er løvfældende planter. Løvfældende træer og buske mister normalt deres blade om efteråret. Inden dette sker, skifter bladene farve. Bladene vokser ud igen om foråret.
Vener
"Nerverne" er et tæt netværk af xylem, som leverer vand til fotosyntesen, og phloem, som fjerner sukkerstofferne fra fotosyntesen. Mønsteret af årerne kaldes "venering".
Hos angiospermer er mønsteret af nerver forskelligt i de to hovedgrupper. Årefladerne er normalt parallelle hos monokotyledoner, men er et indbyrdes forbundet netværk hos bredbladede planter (dikotyledoner).
Hår
Mange blade er dækket af trichomer (små hår), som har en lang række strukturer og funktioner. Nogle trichomer er stikkende, andre er skællede, nogle udskiller stoffer som f.eks. olie. Kødædende planter udskiller fordøjelsesenzymer fra trichomer.
Voksagtig neglebånd
Den voksagtige kutikula er den vandtætte, gennemsigtige ydre overflade af bladet. Den er vandtæt for at reducere vandtabet (transpiration) og gennemsigtig for at lade lyset trænge ind i palisadecellen.
Forgrenede årer på undersiden af tarobladet
Klæbrige trichomer fra en kødædende plante, Drosera capensis, med et insekt fanget i en fælde
Shape
Det er meget forskelligt, hvordan bladene ser ud på planten. Nært beslægtede planter har den samme slags blade, fordi de alle stammer fra en fælles forfader. Begreberne til beskrivelse af bladform og -mønster er vist, i illustreret form, på Wikibooks.
Grundlæggende typer
- Lycofytter har mikroplanteblade.
- Bregner har blade
- Nåletræernes blade er typisk nåle-, pilegrene eller skælformede
- Angiosperms (blomstrende planter) blade: standardformen omfatter stipules, et bladstilk og en lamina
- Hyldeblade (type findes i de fleste græsser)
- Andre specialiserede blade (f.eks. af Nepenthes)
Anbringelse på stilken
Der anvendes normalt forskellige udtryk til at beskrive bladets placering (phyllotaxis):
- Skiftevis - skiftende blade i skiftende retning langs stænglen.
- Modsat - To strukturer, en på hver sin side af stænglen, typisk blade, grene eller blomsterdele.
- Vrangformet - tre eller flere blade sidder på hvert punkt eller knudepunkt på stænglen.
Bladene danner et spiralformet mønster centreret omkring stænglen med (afhængigt af arten) den samme divergensvinkel. Der er en regelmæssighed i disse vinkler, og de følger tallene i en Fibonacci-sekvens. Dette har en tendens til at give bladene de bedste muligheder for at fange lyset.
Delinger af bladet
Der kan beskrives to grundlæggende former for blade ud fra den måde, hvorpå bladet (lamina) er delt.
- Et simpelt blad har et uopdelt blad. Bladformen kan dog være dannet af flige, men mellemrummene mellem fligene når ikke frem til hovednerven.
- Et sammensat blad har et fuldt opdelt blad, hvor hver bladplade er adskilt langs en hoved- eller sekundær ader. Da hvert bladblad kan se ud til at være et enkelt blad, er det vigtigt at se, hvor bladstilken sidder, for at identificere et sammensat blad. Sammensatte blade er et kendetegn for nogle familier af højere planter, f.eks. Den midterste årer på et sammensat blad eller en kvist, når den er til stede, kaldes rachis.
Bladstilke
Nogle blade har en bladstilk (bladstængel). Sessile blade har ikke det: bladet sidder direkte på stilken. Nogle gange omslutter bladet stænglen, hvilket giver indtryk af, at skuddet vokser gennem bladet.
Hos nogle Acacia-arter, som f.eks. koa-træet (Acacia koa), er bladstilkene udvidede eller udvidede og fungerer som bladblade; disse kaldes phylloder. Der kan være eller ikke være normale fjerblade i spidsen af phylloderne.
Stipules
En stipule, som findes på mange tokimbladede planter, er et vedhæng på hver side af bladstilkens basis, der ligner et lille blad. Stipula kan være afskudt eller ikke afskudt.
De overvoksede bladstilke af rabarber (Rheum rhabarbarum) er spiselige.
Et blad med laminar struktur og finnede årer
Bladene på denne plante er anbragt parvis overfor hinanden, med efterfølgende par i ret vinkel på hinanden ("decussate") langs den røde stilk. Bemærk de spirende knopper i disse blades aksler.
Bladene på hvidgran (Picea glauca) er nåleformede og spiralformede.
Tilpasninger af blade
I løbet af evolutionen har mange arter fået blade, som er tilpasset andre funktioner.
- Torne er med til at beskytte planten mod at blive spist.
- Ranker hjælper planten med at sætte sig fast på overflader og med at klatre op i træer.
- Nogle blade bruges til at lagre energi i pærer. Et eksempel er løget.
- Mange sukkulenter lagrer vand i nogle af deres blade.
- Nogle planter (kaldet epifytter) vokser på andre planter. De har ikke rødder i jorden. De opfanger regnvand.
- Kødædende planter bruger tilpassede blade til at fange deres bytte.
- Skårne blade reducerer vindmodstanden.
- Hårene på bladets overflade fanger fugtighed i tørre klimaer.
- Voksagtige bladoverflader reducerer vandtabet.
- Stort areal giver plads til sollys og skygge for planten for at minimere opvarmning og reducere vandtab.
- I mere eller mindre uigennemsigtige eller begravet i jorden blade, gennemsigtige vinduer lader lyset komme ind.
- Sukkulente blade lagrer vand og organiske syrer.
- Aromatiske olier, giftstoffer eller feromoner, der produceres af kirtler i bladene, afskrækker planteædere (f.eks. eukalyptus).
- Krystallinske mineraler kan være planteædere (f.eks. silica-fytolitter i græsser, raphider i Araceae).
- Kronblade tiltrækker bestøvere.
- Rækker giver planten mulighed for at klatre (f.eks. ærter).
- Hyldestbladene og "falske blomster" erstatter de normale blomsterstrukturer, når de ægte blomster er stærkt reducerede (f.eks. Spurges).
Julestjerneblade er blade, der har udviklet rød pigmentering for at tiltrække insekter og fugle til de centrale blomster, en adaptiv funktion, der normalt varetages af kronblade (som selv er blade, der er stærkt modificerede af evolutionen).
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er et blad?
A: Et blad er et overjordisk planteorgan, som typisk er grønt.
Q: Hvad er et blads hovedfunktioner?
A: Et blads hovedfunktioner er fotosyntese og gasudveksling.
Spørgsmål: Hvorfor er blade normalt flade og tynde?
Svar: Bladene er normalt flade og tynde, så de kan absorbere mest lys, og så sollyset kan nå frem til kloroplasterne i cellerne.
Spørgsmål: Hvad gør stomata på blade?
Svar: Stomata på blade åbner og lukker sig for at regulere udvekslingen af kuldioxid, ilt og vanddamp med atmosfæren.
Spørgsmål: Hvilken type planter har blade hele året rundt?
A: Planter med blade hele året rundt kaldes stedsegrønne planter.
Spørgsmål: Hvornår smider løvtræer deres blade?
A: Løvtræer mister normalt deres blade om efteråret, inden de skifter farve.
Sp: Hvordan giver klorofyl planterne deres grønne farve?
Svar: Klorofyl, der findes i kloroplaster, giver planterne deres grønne farve gennem fotosyntese.
Søge