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.

Caracteristici

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 organiza

Funcții

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.

Părțile componente

O frunză completă este formată din trei părți: limb, pețiol și bază (teacă).

1. Limbul este partea verde cea mai importantă a frunzei. După alcătuirea limbului, frunzele sunt de două categorii: simple și compuse. Frunzele simple sunt caracteristice monocotiledonatelor și multor dicotiledonate, iar cele compuse sunt frecvente la unele dicotiledonate. Forma limbului diferă de la o plantă la alta și poate fi:

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).

2. Pețiolul servește, pe de o parte, la circulația sevei brute spre limb și a celei elaborate spre tulpină, iar pe de altă parte, la orientarea limbului în poziția cea mai favorabilă în raport cu lumina. Pețiolul are și rol mecanic, de susținere a limbului când acesta este lovit de stropii de ploaie, de gheață sau când este bătut de vânt. Când pețiolul lipsește, frunzele se numesc sesile.

3. Baza frunzei (teaca) se fixează de tulpină. Uneori ea este o simplă dilatație a părții inferioare a pețiolului, ca la Ranunculus ficaria, alteori ea se dezvoltă într-o teacă sau vagină, care înconjoară tulpina pe o anumită lungime; această teacă este foarte umflată și voluminoasă la Umbelliferae.

Filotaxie

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).

Tipuri de frunze

rotundă

ovală

cordată

palmată

lanceolată

sagitată

aciculară

fistulară

zimțată

sinuată

lobată

în rozetă

Nervațiunea frunzelor

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 :

frunze uninerve, cu nervura dispusă central și longitudinal (la Pinus sylvestris, Elodea canadensis);

frunze penatinerve, care au o nervură principală, de la care pornesc lateral, de o parte și de alta a sa, nervuri secundare; frunzele cu nervațiunea penată se găsesc la majoritatea plantelor erbacee, dicotiledonate; când nervurile secundare, terțiare se întretaie și formează o rețea vizibilă, mai ales pe fața inferioară, nervațiunea este reticulată (la Digitalis purpurea, Hamamelis virginiana, Salvia officinalis);

frunze palmatinerve, cu o nervură principală scurtă, de la care pornesc ramificații în mod palmat (la Acer platanoides, Malva sp. ).

Frunzele cu mai multe nervuri principale(3-5 sau mai multe) pot avea următoarele tipuri de nervațiune:

nervațiune arcuată, când nervurile principale sunt dispuse în mod arcuat față de cele două margini ale frunzei (la Convallaria majalis, Gentiana lutea);

nervațiune dichotomică, când nervurile principale se ramifică dichotomic (la Ginkgo biloba);

nervațiune paralelă, cînd nervațiunile principale sunt paralele unele cu 

Structura peţiolului

Peţiolul este partea din frunză care serveşte la conducerea sevei brute şi a celei elaborate spre şi dinspre limb. Se aseamănă cu tulpina, dar de obicei este monosimetric, planul de simetrie trecând prin partea de mijloc a feţei dorsale şi prin cea a feţei ventrale.

Ţesuturile care alcătuiesc peţiolul, observate într-o secţiune transversală, sunt: epiderma, parenchimul fundamental şi fasciculele conducătoare libero-lemnoase.

Epiderma este asemănătoare cu cea a tulpinii; poate prezenta stomate, peri tectori, mai rar peri glandulari. Este cutinizată, cerificată sau mineralizată.

Parenchimul fundamental se aseamănă cu parenchimul cortical al tulpinii: primele straturi de celule sunt colenchimatoase (colenchim tabular sau angular), conferind elasticitate şi soliditate peţiolului; stratul următor conţine cloroplaste; urmează parenchimul fundamental propriu-zis în care se pot găsi fibre lignifiate, latex (la Papaveraceae), canale secretoare (la Umbelliferae), tanin, oxalat de calciu ş.a.; ultimul strat al parenchimului este endoderma, unică la structurile monostelice (la Vinca sp., Prunus sp.) sau mai multe endoderme la structurile polistelice (la Plantago sp., Trifolium sp.). Plantele lipsite de endodermă în structura tulpinii nu prezintă endodermă nici în peţiol.

Fasciculele libero-lemnoase se dispun, de regulă, în formă de arc de cerc (la Plantago sp.), în formă de V (la Veratrum album) sau în cerc, dacă sunt mai multe fascicule conducătoare.Fasciculele libero-lemnoase sunt colaterale-închise, cu lemnul şi liberul orientate ca şi în cazul nervurilor limbului.

Structura limbului

Dupa forma limbului, frunzele pot fi:

ovale;

rotunde;

aciculare (în formă de ac);

sagitate (în formă de săgeată);

cordate (în formă de inimă);

liniare (în formă de linie);

lanceolate (în formă de lance/sabie);

fistulare (în formă de fistule).

Dupa alcatuirea limbului, frunzele pot fi:

simple;

palmate;

paripenat compuse;

imparipenat compuse.

După marginea limbului ,frunzele pot fi:

întregi;

zimţate;

sinuate;

lobate.

După dispoziţia frunzelor pe tulpină pot fi:

alterne;

opuse;

verticilate;

în rozetă.