Почти все живое на Земле прямо или косвенно (как в случае с животными) зависит от фотосинтеза. В процессе фотосинтеза создаются источники углерода и энергии, доступные для живых организмов; кроме того, выделяется кислород, жизненно необходимый для аэробных форм жизни. Человечество тоже зависит от фотосинтеза, поскольку пользуется созданными в течение миллионов лет ископаемыми видами топлива.
Из общего количества солнечной радиации, посылаемой к Земле, около половины достигает ее поверхности, остальное поглощается, отражается или рассеивается в атмосфере. При этом только около 50% достигшей Земли радиации может возбуждать фотосинтез и, по приблизительным оценкам, примерно 0,2% используется растениями для синтеза веществ (около 0,5% той энергии, которая фактически достигает листа). Этой небольшой частью доступной энергии, в сущности, поддерживается вся жизнь. Около 40% всего фотосинтеза приходится на мельчайшие водоросли — фитопланктон, живущий в океане.
Строение листа
У цветковых растений основным фотосинтезирующим органом является лист. В листе, как и во всех живых органах, структура и функция тесно взаимосвязаны. Из уравнения фотосинтеза
можно заключить, что, во-первых, листу требуются источники диоксида углерода и воды, во-вторых, лист должен содержать хлорофилл и быть способным поглощать солнечный свет, в-третьих, кислород улетучивается как побочный продукт, и, наконец, углевод как полезный продукт должен транспортироваться в другие части растения или запасаться. Структура листа прекрасно адаптирована для удовлетворения этих требований. На рисунке показано внешнее строение листа. Рисунке дает представление о микроскопическом строении листа двудольного растения. На рисунке показаны детали строения клетки палисадной паренхимы мезофилла листа.
Строение и функции листа двудольного растения
На рисунке схематично изображен поперечный срез листа двудольного растения. Строение эпидермиса различных типов листьев представлено на рисунке, а детали строения и функции устьиц обсуждаются в соответствующей статье.
Строение и функции различных тканей листа двудольного растения представлены в таблице.
И последнее, что следует отметить — это расположение листьев, обеспечивающее их минимальное перекрывание. Такое мозаичное расположение особенно заметно у некоторых растений, например у плюща.