Home Su

 

PROGRAMMA di BIOLOGIA VEGETALE

(in questa sezione saranno esposti i principali argomenti del programma ricordando che per avere una visione maggiormente dettagliata del corso è consigliabile studiare sui libri di testo opportuni)

Il ruolo delle piante nell’ecosistema. Comparsa ed evoluzione delle piante terrestri. L’alternanza delle generazioni aploide e diploide e la progressiva riduzione della generazione apolide. Le principali “invenzioni evolutive” nel passaggio acqua- terra: gli apici meristematici, i tessuti e gli organi specializzati. La riproduzione sessuata delle piante senza semi e delle piante a seme. Il significato evolutivo del seme e la sua organizzazione. La riproduzione delle gimnosperme ed il loro ciclo vitale. La riproduzione delle angiosperme. Il fiore: significato evolutivo, struttura e funzione dei diversi organi del fiore; il frutto. Il ciclo vitale delle angiosperme. Il fiore ermafrodita ed unisessuale, le piante monoiche e dioiche. La riproduzione sessuata e vegetativa. L’organizzazione delle piante con seme: dal seme alla pianta adulta. I
tessuti meristematici ed i tessuti adulti specializzati; gli apici e la crescita indeterminata. La struttura anatomica dei tre organi delle piante: radice, fusto, foglia. L’accrescimento secondario nelle piante arboree. L’anatomia del legno e la diversa capacità di trasporto dell’acqua
Le lezioni teoriche saranno integrate da osservazioni macro e microscopiche di materiali vegetali.

(tratto dall'Università degli studi di Milano - www.unimi.it )

Le ANGIOSPERME sono le piante a fiore e comprendono circa 235.000 specie. Il gruppo è suddiviso in due grandi classi: le dicotiledoni e le monocotiledoni.

Le angiosperme sono caratterizzate da strutture riproduttive specializzate, i FIORI, in cui avviene la riproduzione sessuata, si formano i semi e si sviluppano. Dopo la fecondazione alcune parti del fiore si trasformano in frutto.

 

La riproduzione sessuata: il FIORE

La maggior parte dei fiori è costituita da 4 serie di parti fiorali ed ogni parte del fiore è da ritenersi, da un punto di vista riproduttivo, una foglia modificata.

-         SEPALIàriuniti in una struttura detta calice, racchiudono e proteggono altre parti della gemma fiorale in crescita;

-         PETALIàdetti nel loro insieme corolla, hanno colori brillanti attraendo così insetti o altri animali che possono così trasportare il polline di fiore in fiore. I pigmenti che sono antocianine e flavonoli, si trovano all'interno della cellula vegetale in vacuoli;

-         STAMIàall'interno della corolla. Ogni stame è costituito da un peduncolo sottile, il filamento all'estremità del quale c'è l'antera. I granuli pollinici che qui si formano sono i gametofiti maschili immaturi e per una questione di alternanza di generazione i granuli pollinici vengono rilasciati tramite pori o aperture dell'antera. Il granulo pollinico è costituito da 3 cellule aploidi (2 spermatiche ed una cellula del tubulo) protetto da callosio. È disidratato per cui vive a lungo;

-         CARPELLI (o pistilli)àcontengono i gametofiti femminili. Sono costituiti da uno stigma, (superficie viscosa che produce un essudato di lipidi a cui aderiscono i granuli pollinici che appunto la riconoscono), da uno stilo, (peduncolo dal quale cresce il tubulo pollinico), e alla base dall'ovario all'interno del quale ci sono 1 o + ovuli ognuno dei quali racchiude un gametofito femminile o sacco embrionale contente 8 "nuclei" (3 cellule antipodali, 2 cellule sinergide che facilitano l'entrata del tubulo pollinico dal micropilo, 1 cellula uovo e due nuclei n+n che all'atto della doppia fecondazione diventa endosperma 3n).

Le specie che hanno il fiore con entrambi gli organi riproduttori sono dette ERMAFRODITE.

Le specie che hanno sia i fiori femminili e maschili sulla stessa pianta sono dette monoiche.

Le specie che hanno solo fiori femminili o maschili sono dette dioiche.

 

La FECONDAZIONE:

Una volta sullo stigma il granulo pollinico germina e il tubulo pollinico penetra nello stilo giungendo fino all'ovulo. Il nucleo di una delle due cellule spermatiche si fonde con il nucleo della cellula uovoàzigoteàembrione; il nucleo della seconda cellula spermatica si unisce coi due nuclei polari della cellula centrale in un processo di fusione tripla e dalla risultante cellula 3n si forma un tessuto specializzato detto endosperma che circonda e nutre l'embrione. Questo processo prende il nome di doppia fecondazione.

 

CILCO VITALE di un'ANGIOSPERMA:

All'interno delle antere del fiore le cellule madri delle microspore (2n)àmeiosià4 microspore aploidi; in seguito il nucleo di ogni microsporaàmitosiàgranulo pollinico con 2 cellule che è un gametofito maschile immaturo; poi una delle celluleàmitosiàdopo la germinazione producendo 3 cellule apolidi per ogni granulo pollinicoà2 cellule spermatiche e una cellula del tubulo.

All'interno di ogni ovulo del fiore una cellula madre delle megaspore (2n)àmeiosià4 megaspore aploidi di cui 3 degenerano; la quartaàmitosiàsacco embrionale (gametofito femminile) con 7 cellule  per un totale di 8 nuclei aploidi.

Il granulo pollinico germina sullo stigmaàtubulo pollinicoàovario e il tubulo pollinico entra dal micropiloài due nuclei spermatici dal tubulo giungono nel sacco embrionaleàdoppia fecondazioneàzigote e endosperma.

Lo zigoteàembrione; l'ovuloàseme; l'ovarioàfrutto.

 

L'EMBRIONE:

Dopo la doppia fecondazione, lo zigote e la cellula 3n si dividono mitoticamenteàlo zigote darà origine all'embrione e la cellula 3n all'endosperma.

L'embrione è costituito da:

-         asse centrale

-         cotiledoni (foglie modificate per riserva)

EMBRIOGENESI: lo zigote ha 2 cellule che vanno incontro ad una prima divisione trasversale che conferisce una polarità all'embrione e la cellula vicino al micropilo prende il nome di sospensore sulla quale poi si sviluppa l'embrione.

L'embrione nella fase di crescita si disidrata (5-15% di H2O) in tal modo il seme disidratato è quiescenteàenzimi inattivi e non vi è sintesi proteica.

A mano a mano che l'embrione cresce, le sue cellule iniziano a DIFFERENZIARSI e si ha la formazione di 3 tessuti embrionali distinti e gradualmente l'embrione assume la sua forma caratteristica tramite un processo chiamato morfogenesi.

Quando l'embrione è cresciuto abbastanza, la formazione di nuove cellule si limita solo ai meristemi apicali del germoglio e della radice.

 

IL SEME E IL FRUTTO:

Il seme è costituito da:

1)      embrione che si sviluppa dalla cellula uovo fecondata

2)      dall'endosperma che contiene le sostanze di riserva

3)      tegumento del seme che deriva dagli strati più esterni dell'ovulo

Il FRUTTO si sviluppa dalla parete dell'ovario contemporaneamente al seme; i frutti carnosi si dividono in 3 categorie:

-         baccaà+ di un seme (pomodoro, uva)

-         drupaà1 solo seme (pesco e ciliegio)

-         pomoàfalso frutto (melo, pero)

La maniera con cui vengono trasportati i frutti è:

-         anemocoraàfrutti leggeri trasportati dal vento

-         zoocoraàfrutti dolci e carnosi trasportati dagli animali

-         idrocoraàacqua come mezzo di dispersione

I frutti SECCHI possono essere deiscenti (a maturità la parete dell'ovario si apre lasciando cadere i semi) o indeiscenti (i semi rimangono nel frutto).

Nel seme sono accumulate le sostanze di riserva: nelle DICOTILEDONI si trovano nei cotiledoni mentre nelle MONOCOTILEDONI risiedono nell'endosperma;

L'amidoàleucoplasti e amidoplasti

Le proteineàgranuli di aleurone che derivano dal vacuolo

I lipidiàsferosomi che derivano dal vacuolo

 

GIMNOSPERME

ANGIOSPERME

Endosperma aploide

Endopserma triploide

Molti cotiledoni

1 o 2 cotiledoni

Org. Riproduttore = CONI

Org. Risproduttore = FIORE

 

GERMINAZIONE DEL SEME:

I fattori che servono per la germinazione del seme sono:

-         disponibilità di H2O

-         presenza di O2

-         temperatura media tra 25 e 30°C

-         luce

I semi secchi assumono acqua per svolgere i processi metabolici. Il rigonfiamento di un seme è un fenomeno chimico - fisico che non richiede trasporto attivo; in tale processo si ha una IDRATAZIONE dei COLLOIDI (proteine e amido) che causa una formazione di ponti H tra i gruppi polari delle sostanze colloidali con H2O.

L'assorbimento dell'H2O avviene in 3 fasi:

1)      rapido assorbimento iniziale in cui le proteine di riserva e in parte l'amido assorbono H2O perché sono presenti nel seme in forma disidratata;

- momentanea perturbazione delle membrane che acquisteranno una conformazione + stabile

- risveglio del metabolismo e attivazione degli enzimi preesistenti

- respirazione (inizialmente anaerobica)

- ricomincia la sintesi proteica

2)      plateau in cui si ha la demolizione delle riserve accumulate nei cotiledoni o nell'endosperma

- sintesi di nuovi enzimi

- organi in crescita (divisione cellulare e crescita per distensione)

3)      ripresa dell'assorbimento di acqua dopo la fuoriuscita della radichetta. La radichetta (RADICE PRIMARIA) serve per ancorare il seme al terreno e gli consente di assorbire acqua.

DORMIENZA: immaturità fisiologica del seme per superare le condizioni ambientali non favorevoli. Si ha l'impermeabilità dei tegumenti del seme e occorre superare un periodo di vernalizzazione.

Quando il seme germinaàPLANTULA

-         apertura dei cotiledoni

-         prime vere foglioline

-         passa dalla vita eterotrofa a quella autotrofa

dal basso verso l'alto la piantula è costituita da:

·        radice

·        ipocotile (cotiledoni e radice)

·        cotiledoni

·        epicotile (cotiledoni e germoglio)

·        foglioline

·        gemma apicale

L'EPICOTILEàmeristema e permette la crescita mitotica della pianta

Nella radiceàmeristema  radicale

All'apiceàgemma apicaleàmeristema

La germinazioneàipogea (i cotiledoni rimangono nel terreno) o epigea (i cotiledoni sono spinti al di sopra del terreno).

I cereali invece hanno anche 2 foglioline protettive: il COLEOPTILE per il germoglio e il COLEORIZZA per l'apice radicale.

 

MAISàPERICARPO: tegumento dell'ovario che avvolge il seme e costituisce il frutto chiamato CARIOSSIDE.

Cellule MERISTEMATICHE

Cellule ADULTE

In piena divisione

differenziate

Non differenziate

Parete 1° e 2°

Non hanno organuli

Cellule + grosse (~200um)

Parete cellulare sottile 1°

vacuoli

Nucleo + grosso e cellule + piccole (~20um)

 

Vacuoli piccoli

 

Le cellule meristematiche hanno dimensioni tipiche e si distendono salendo verso l'apice radicale;

il nucleo è schiacciato contro la parete si ha il differenziamento dei plastidi che grazie alla luce ma non solo si trasformano in cloroplasti.

Il MERISTEMA PRIMARIOàcrescita indeterminata in lunghezza.

PARETE CELLULARE PRIMARIA:

-         polisaccaridi (cellulosa, emicellulosa, pectine)

-         acqua

-         proteine

E' sottile e questi composti vengono sintetizzati nelle cisterne del Golgi (emicellulosa e pectine) oppure sulla faccia esterna della membrana cellulare (cellulosa).

La cellulosaàmolecole di glucosio legate con legami covalenti b1-4; ha una struttura lineare e la base della cellulosa è costituita da microfibrille (60-70 unità di glucosio). La cellulosa è sintetizzata dal plasmalemma da un complesso enzimatico chiamato cellulosa sintetasi (6 unità) che polimerizza il glucosio in una molecola di cellulosa sulla faccia esterna.

L'amido invece è formato da glucosio con legami 1-6 che li conferiscono una struttura ad alfa-elica.

L'emicellulosaàcostituita da un gruppo eterogeneo di polisaccaridi ramificati della matrice aderenti alle microfibrille di cellulosa per mezzo di legami H. Scheletro lineare costituito da molecole di glucosio unite con legame b1-4 e da questo scheletro si dipartono delle catene di zuccheri diversi.

Le pectineàpolisaccaridi che si trovano nella parete 1° e abbondano quando le cellule sono in attiva divisione.


La PARETE si forma nella parte centrale della cellula e si allarga fino a formare una divisione tra le cellule figlie
àpiastra cellulare.

TESSUTI:

1)      tegumentali (protezione esterna)

2)      parenchimatici (fotosintesi e riserva)

3)      meccanici (sostegno)

4)      conduttori (trasporto)

5)      secretori (sintesi prodotti 2°)

 

1)      I TEGUMENTI:

Hanno la funzione di protezione esterna e:

-         rivestono esternamente la pianta

-         prevengono perdite di H2O

-         non ci sono spazi intracellulari

-         parzialmente fatti di CUTINA e SUBERINA (macromolecole di acidi grassi a lunga catena che conferisce impermeabilità all'H2O e ai gas atmosferici)

Sono di 2 tipi:

L'EPIDERMIDEà

Ø      formata da un unico strato di cellule con vacuoli molto grandi

Ø      le aperture dell'epidermide sono regolabili: STOMIàlo stoma è costituito da 2 cellule della guardia che delimitano un'apertura chiamata rima stomatica che si apre grazie all'ispessimento delle 2 cellule

Ø      è impermeabilizzata solo la parete che guarda verso l'esterno (la parete presenta cutina  ed esternamente la cuticola che rende ancora + impermeabile)

Ø      le cellule sono vive

Ø      le cellule dell'epidermideàderivano da meristemi 1° apicali

Ø      presenta PELI unicellulari o pluricellulari fatti da cellule vive o morte con funzione di secrezione, protezione dall'evaporazione e dal riscaldamento eccessivo.

IL SUGHEROà

¨      ricopre le parti legnose del fusto e della radice, è un tessuto di cicatrizzazione

¨      si formano dopo e derivano da meristemi 2°

¨      molti strati di cellule

¨      tutte le pareti della cellula sono impermeabilizzate da suberina

¨      cellule morte e piene di spazi con aria

 

2)      I TESSUTI PARENCHIMATICI:

-         spazi intracellulari

-         funzione di riserva (cotiledoni ed endosperma)

-         vacuoli grossi

-         contiene H2O

-         forme poliedriche

-         nel parenchima spugnosoàriserva

-         nel parenchima a palizzataàcloroplasti e fotosintesi

-         parenchimi specializzatiàacquiferi e aeriferi

 

3)      I TESSUTI MECCANICI:

Sostengono il peso della pianta e conferiscono resistenza alla sollecitazione esterna

COLLENCHIMAà

-         forma a stella (in sez. trasversale)

-         cellule allungate

-         la parete 1° ha zone poco ispessite alternate a quelle + ispessite

-         l'ispessimento è dovuto a sostanze gelatinose

-         le pareti sono povere di cellulosa

-         cellule vive

SCLERENCHIMAà

-         parete 2° lignificata e spessa

-         cellule morte

-         sostegno e supporto nelle parti di pianta che hanno smesso di crescere

-         le cellule sclerenchimatiche si dividono in  fibre e sclereidi (questi ultimi hanno una parete 2° spessa, forma irregolare, meno lunghe delle fibre, il lume cellulare è più largo e ci sono spesso molti porocanali, sostegno meccanico ai fusti verdi con anche i collenchimi)

-         vengono depositati strati aggiuntivi di parete: la parete 2° è tra la 1° e la membrana.

 

4)      I TESSUTI CONDUTTORI:

Trasporto di H2O e sali e di sostanze organiche in tutte le parti della pianta. Sono di 2 tipi:

IL LEGNOà (o XILEMA)

·        Trasporto di H2O e ioni dalle radici alle foglie (m/h)

·        Gli elementi conduttori del legno sono i VASI formati da cellule morte allungate di cui è rimasta solo la parete, sono impilati a formare dei tubi

·        La parete è lignificata e la parete 2° ha lignina per dare solidità

·        La lignina si deposita in varie forme (anelli concentrici, punteggiature, spirale)

·        Ci sono degli spazi per permettere all'acqua di fluire

Lo sviluppo di un elemento della trachea (o vaso):

1)      All'inizio vi sono le cellule vive e la cellula giovane è molto vacuolizzata

2)      Inizia la deposizione della parete 2° con LIGNINA e inizia anche la demolizione della parete 1° (enzimi) a livello del sito di perforazione

3)      La deposizione della parete 2° è completata. La cellulaàlisi. La parete a livello del sito di perforazione (parete 1°) è quasi totalmente disintegrata

4)      La cellula è matura: manca il protoplasto ed è aperta all'estremità.

Nelle angiospermeàTRACHEE (siti di perforazione, cellule e vasi lunghi)

Nelle gimnosperme e altre piante vascolariàTRACHEIDI (+ corte mancanza parete trasversaleàtrasporto + lento).

Entrambi i tipi di cellule sono morte, hanno forma allungata e parete 2° (spirale, anulare, punteggiature).

IL LIBROà (o floema)

-         trasporta i composti organici dalle parti fotosintetiche alle altri parti della pianta

-         le cellule del floemaàELEMENTI CRIBROSI (forma di tubo); nelle gimnosperme (cellule cribrose) e nelle angiosperme (elementi dei tubi cribrosi)

-         sono cellule VIVE e presentano citoplasma, plastidi, REL, mitocondri ma NON hanno NUCLEO

-         presentano dei poriàcomunicazione tra cellule e il numero di pori è un elemento che diversifica le gimnosperme dalle angiosperme

-         le cellule cribrose hanno pori stretti e uniformemente distribuiti su tutte le pareti con una concentrazione maggiore sulla parete trasversale

-         PLACCA CRIBROSA: parete trasversale con pori lunghi e fitti e manca nelle gimnosperme.

-         CELLULE COMPAGNEàcellule vegetali vere e proprie

-         La cellula compagna e l'elemento del tubo cribroso derivano dalla divisione della stessa cellula madre

Lo sviluppo di un elemento del tubo cribroso:

1)      la cellula madre subisce divisione mitotica

2)      la divisione porta alla formazione di 1 elemento del tubo cribroso e 1 cellula compagna. La parete dell'elemento del tubo si ispessisce in modo non uniforme.

 

5)      I TESSUTI SECRETORI:

Producono sostanze di vario tipo che frequentemente vengono riversate all'esterno (oli e resine)

-         peli secretoriàhanno la parte terminale ingrossata e sono sull'epidermide

-         canali secretoriàcanali resiniferi delle conifere.

 

La RADICE:

-         assorbimento H2O e sali

-         ancoraggio

-         riserva

-         produzione di ormoni

La radice si forma durante lo sviluppo embrionale e prende il nome di radice primaria.

Dalla radice primariaàradici laterali

Nelle dicotiledoni e nelle gimnosperme si ha un apparato radicale a FITTONE; mentre nelle monocotiledoni si hanno le radici AVVENTIZIE e queste ultime hanno una presa inferiore rispetto alle prime.

La radice è costituita da:

v     apice radicale

v     zona di crescita primaria (meristemi)

v     formazione di peli radicali (assorbimento)

v     CUFFIAàprotegge l'apice radicale; è formata da cellule piccole che si originano dall'apice radicale e permettono alla radice di penetrare però in questo processo le cellule si sfaldano e si forma quindi una sostanza mucillaginosa. La cuffia si viene rigenerata in continuazione e facilita la penetrazione.

Le radici laterali non si originano dall'apice radicale ma da un altro tessuto.

Zona di distensione e differenziamentoàcellule aumentano di dimensioni perché il vacuolo accumula H2O e sali e si ha il differenziamento di proplastidi in amiloplasti.

GEOTROPISMOàle radici tendono ad andare verso il basso perché nelle cellule della cuffia ci sono gli amiloplasti che trascinano verso il basso le cellule. La cellulaàSTATEOLITA.

ACCRESCIMENTO radicale:

L'EPIDERMIDEàcellule più esterne del meristema radicale che vanno a costituire la cuffia e i peli radicali (quelli rotti sono = a quelli formati e quindi l'assorbimento è costante).

I PELI RADICALIàestroflessioni dell'epidermide, hanno parete primaria poco spessa e assorbono H2O e soluti. L'assorbimento avviene per trasporto simplastico (protoplasti) e non per trasporto apoplastico (lungo le pareti e spazi extracellulari).

ENDODERMAàstrato + interno della corteccia. Queste cellule non hanno spazi intercellulari e presentano ispessimenti delle pareti anticlinali detti: banda del CASPARY. L'ispessimento è dovuto ad un accumulo di nella parete primaria di SUBERINA che è idrorepellente. L'H2O entro così unidirezionalmente attraverso i protoplasti dell'endoderma verso il cilindro centrale (e viceversa).

Le cellule che si allontanano dalla zona meristematica vanno incontro a differenziamento in xilema e floema.

L'organizzazione dei tessuti conduttori nella radice è detta: actinostele perchè ha una forma di stella e i raggi si chiamano "archi".

PROTOXILEMAàxilema 1° che si differenzia precocemente mentre le cellule vicine si stanno allungando.

METAXILEMAàxilema 1° che si differenzia tardivamente dopo che le cellule adiacenti hanno finito di distendersi.

CELLULE del PERICICLOà

-         cellule addossate alla corteccia

-         originate dalle cellule che hanno originato i vasi

-         cellule parenchimatiche

-         si dipartono le radici laterali (cellule totipotenti)

-         formano i meristemi secondari

I MERISTEMI SECONDARI permettono la crescita in spessore e sono di due tipi:

1)      cambio sughero - fellodermico

2)      cambio cribro - vascolare

(Nelle monocotiledoni le arche sono + numerose e non hanno la struttura secondaria).

I tessuti + vecchi vengono spinti all'esterno dal nuovo floema e xilema.

IL SUGHERO:

-         molti strati di cellule

-         tessuto tegumentale che ricopre le parti legnose del fusto e radice

-         si forma dal FELLOGENO che forma sul lato esterno il sughero e sul lato interno il felloderma

-         felloderma + sughero + fellogeno = PERIDERMA

 

L'ASSORBIMENTO che avviene tramite i peli radicali per trasporto simplastico, può essere facilitato grazie alle simbiosi:

a)      micorrizzeàsimbiosi tra funghi e radici; aumenta l'acqusizione di sali minerali e meno richiesta di fertilizzanti

- ectomicorrizze: piante arboree, il fungo circonda le cellule corticali della radice ma non penetra. Il micelio occupa un vasto volume di terreno intorno alla radice e svolge un ruolo importante nel trasferimento di nutrimenti alla pianta ospite (ascomiceti, basidiomiceti);

- endomicorrizze: funghi zigomiceti, le ife penetrano nelle cellule corticali della radice dove formano rigonfiamenti (vescicole) o ramificazioni (arbuncolo).

b)      rizobiàbatteri azotofissatori

La FOGLIA:

Organo della pianta di forma laminare.

La foglia completa è costituita da:

-         GUAINA (se manca si chiama picciolata)

-         PICCIOLO (se manca si chiama sessile)

-         LAMINA (se manca si chiama sessile)

Nelle graminacee è presente la LIGULAàmembrana tra guaina e lamina

Le espansioni laterali alla base del picciolo si chiamano STIPOLE

La foglia che si inserisce nel fusto crea un angolo chiamato ASCELLA:

-         se l'angolo è acutoàappressate

-         se l'angolo è di 90°àpatenti

-         se l'angolo è ottusoàriflesse

I peli fogliari:

-         se non ci sono la foglia si dice glabra

-         unicellulari o pluricellulari

-         secretori

-         diversa angolatura

-         riflettono la luce solare

Le nervature:

-         fasci conduttori e fibre

-         parallelinervie; penninervie; palminervie

-         sostegno

La foglia è inoltre costituita da mesofillo; parenchima; vasi conduttori.

Nelle monocotiledoni le foglie sono disposte oblique o verticali e sono simmetriche

Nelle dicotiledoni le foglie sono disposte orizzontalmente e sono asimmetriche (pagina sup. e inf.)

ANATOMIA della FOGLIA:

-         epidermide superioreà rivestita da cuticola e non presenta stomi

-         epidermide inferioreà presenta molti stomi e poca cuticola

-         stomià se manca l'H2O si chiudono e si ha una variazione del turgore al variare del potenziale osmotico delle cellule di guardia

-         mesofilloà presenta un parenchima a palizzata (tra le cellule ci sono spazi per passaggio di sostanze e comunicazione) e un parenchima spugnoso per gli scambi. Ci sono le nervature che hanno funzione di conduzione e sostegno meccanico.

-         Nelle monocotiledonià la parete dell'epidermide è fatta di silice soprattutto nelle graminacee; gli stomi sono paralleli alle nervature della foglia e sono inoltre presenti delle cellule chiamate bulliformiàtra l'epidermide, hanno pareti sottili e grande vacuolo, in caso di stress idrico queste perdono H2O causando un arrotolamento della foglia che riduce la superficie esposta al sole.

-         Nelle gimnospermeà foglie allungate e aghiformi (tranne la Ginkobiloba); epidermide con spessa cuticola, pareti grosse, stomi affondati in cavità (+ cere); presentano un lipoderma meccanico composto da uno strato di fibre per conferire un rinforzo meccanico; canali resiniferi nel mesofillo; unica nervatura. La foglia quindi subisce delle trasformazioni dai vari adattamenti per evitare la traspirazioneàforma ad ago; spessa cuticola; stomi in cavità; mesofillo con spazi intrcellulari.

-         Nelle angiospermeà grande superficie per una maggior esposizione all'ambiente e presenta una struttura anatomica plastica (adattabile a condizioni ambientali estreme).

-         Nelle xerofiteà piante che crescono in zone aride; forma stretta lineare per ridurre la superficie traspirante; se presentano una forma larga hanno una spessa cuticola; fitto rivestimento di peli; stomi in cavità; + strati a palizzata per via della luce abbondanteàmolta clorofilla e colore verde intenso;  molti tessuti meccanici (fibre e sclereidi) per evitare afflosciamento in caso di mancanza di H2O. (mirto, alloro).

FUNZIONI NORMALIdelle FOGLIE VERDI:

1)      fotosintesi clorofillianaàfoglie e altre parti verdi: CO2 + H2OèC6H12O6 + O2

2)      respirazioneàtutte le parti vive della pianta e molto intensa nella foglia (metabolismo)

3)      traspirazioneàperdita di H2O dagli stomi

Le piante prive di clorofilla sono quelle parassite; saprofite; emiparassite; carnivore.

Il FUSTO:

Il fusto presenta 2 funzioni:

1)      CONDUZIONEàH2O e sostanze organiche; il sistema conduttore del fusto è in continuo con quello delle radici e delle foglie

2)      SOSTEGNOànel riguardo delle foglie che vengono mantenute in posizione favorevole per la fotosintesi

La tunica:

-         epidermide

-         1 o + strati che si dividono secondo piani anticlinali (accrescimento in superficie)

Il corpus:

-         cellule che si dividono secondo piani diversi (aumento di volume)

Il protoderma:

-         strato + esterno della tunica (darà origine al tessuto tegumentale)

Il procambio:

-         deriva dal meristema 1° periferico (darà origine ai tessuti conduttori e al midollo) CORPUS

I meristemi primari del fusto sono:

v     protodermaàepidermide

v     meristema fondamentaleàtessuto fondamentale o parenchima

procambioàtessuti conduttori primari

L'organizzazione primaria del fusto tipica delle gimnosperme e di alcune dicotiledoni consiste in una CERCHIA continua dei sistemi conduttori; mentre quella tipica delle dicotiledoni e alcune gimnosperme consiste nella disposizione a GRUPPI dei fasci conduttori, la corteccia e il midollo sono connessi con tessuto fondamentale che separa i fasci; quella tipica delle monocotiledoni consiste nei fasci conduttori disposti irregolarmente nel meristema fondamentale.

La STRUTTURA SECONDARIA proviene dai meristemi secondari:

v     nelle monocotiledoni e dicotiledoni erbacee la crescita si arresta col differenziamento dei tessuti primari

v     nelle gimnosperme e dicotiledoni la crescita CONTINUA

Lo xilema e il floema secondario sono originate da divisione periclinale delle cellule del cambio (cribro - vascolare). Le 2 cellule derivate dalla divisione mitotica di una cellula del cambio avranno destini diversi:

-         quella + esternaàcellula del floema, l'altra mantiene le caratteristiche meristematiche

-         quella + internaàcellula dello xilema, l'altra mantiene le caratteristiche meristematiche.

 Gli anelli annuali detti raggi midollari, sono fatti di legno.

Il cambio sughero - fellodermicoàparti esterne.

Quando la pianta cresceà2 cambi sughero fellodermico e il 2° rimane vicino al libro e viene spinto verso l'esterno.

IL TRASPORTO:

-         a lunga distanza

-         tramite plasmodesmi o coesione - adesione

Le cellule vegetali sono connesse da plasmodesmi. In un plasmodesma la membrana plasmatica delle cellule è continua con la mmbrana plasmatica della cellula adiacente (RER a contatto); un piccolo canale citoplasmatico la attraversa e nella zona centrale è presente un frammento specializzato del R.E.àDESMOTUBULO.

Le piante si procurano H2O e sali minerali dal terreno e la rimettono nell'atmosfera con le foglie:

1)      entrata nella radice di H2Oàa livello dei peli radicalli e deve passare nell'endoderma (trasporto apoplastico o simplastico)

2)      raggiungimento del legno

3)      salita dei vasi del legno fino ai vasi conduttori delle foglieàla salita avviene per differenza di potenziale osmotico e per l'evaporazione regolata dagli stomi (si aprono quando perdono il minor quantitativo di H2O). L aquantità di H2O persa deve essere compensata dalla quantità assorbita altrimentiàSTRESS. L'H2O viene aspirata dal basso verso l'alto tramite un trasporto chiamato coesione - adesioneàsalire fino a 100 metri e + nella pianta. L'H2O tende a formare ponti H con se stessa e con la cellulosa. Il tubo quindi non può essere grande. ADESIONE: ponti H tra H2O e pareti dei vasi; COESIONE: attaccata ai vasi. Se dovesse esserci una bolla d'aria crolla tutto.

 

Dal terrenoàH2O e ioni minerali

I NUTRIENTI:

-         Micronutrientiàelementi chimici inorganici richiesti in piccole quantità o in tracce per crescita della pianta

-         Macronutrientiàelementi chimici inorganici richiesti in grande quantità per l'accrescimento della pianta

Il 78% dell'atmosferaàN2. Le piante utilizzano però gli ioni nel terreno oppure grazie ai microorganismi l'N2 viene trasformato in composti facilmente assimilabili: i nitrati e l'NH4+

Il CILCLO dell'AZOTO:

1)      AMMONIFICAZIONEàcomposti azotati che derivano da materiale organico morto, i batteri saprofiti o funghi nel terreno incorporano l'N negli aa presenti nel terreno e lo trasformano in NH4+ e NH3 (si scioglie in H2O)

2)      NITRIFICAZIONEàossidazione dell'ammoniaca e ammonio che liberano energia; i batteri autotrofi chemiosintetici fanno la nitrificazione per ottenere energia per ridurre Co2 atmosferica: il Nitrosomonasà2NH3 + 3°2è2NO2- + 2H+ + 2H2O; il Nitrobacterà2NO2- + O2è2NO3-

3)      ASSIMILAZIONE di Nàlo ione nitrato penetra nella cellula e viene trasformato in ione ammonio incorporato nei vari composti azotati (reazione di aminazione)

FISSAZIONE dell'N: l'N gassoso dell'aria viene ridotto ad NH4+ e reso disponibile per le reazioni di aminazione. La fissazione dell'azoto viene operata dai batteri azoto - fissatori (Rhizobium).

 

La comunicazione tra cellule oltre ad avvenire tramite plasmodesmi, avviene anche per opera degli ormoni:

-         auxine

-         citochinine

-         etilene

-         gibberelline

-         acido abscissico.

 

(le immagini presenti nel pdf - eccetto quelle qui pubblicate - sono dei rispettivi proprietari. Declino ogni responsabilità su eventuali danni conseguiti da un mancato uso personale delle stesse.)

DOWNLOAD FILE DESCRIZIONE e/o LINK alla FONTE
Scarica il file dell'intero corso: Botanica Corso di Biologia Vegetale dell'Università degli Studi di Milano, Facoltà di Biologia. Autore: Tursiops © 2005
http://www.stanford.edu/class/biosci43/pages/430304classmaterials.html Corso si Biologia Vegetale (in inglese)
http://www.plantphys.net/categories.php?t=t Fisiologia Vegetale (in inglese)
http://www.botany.utoronto.ca/newBotany/index.cfm Corso di Botanica (in inglese)
http://arnica.csustan.edu/boty3700/ Lectures di Botanica (in inglese)
http://www.puc.edu/Faculty/Gilbert_Muth/botsylhome.htm Home Page di Botanica (in inglese)

 

Tursiops - Biology ® © copyright 2005-2099 - Samuele V. - mail to: CONTATTI