Struttura e funzioni delle piante superiori: radici, fusti e foglie

Funzioni della radice

Nel corpo delle piante superiori sono presenti tre organi fondamentali: la radice, il fusto e le foglie, ciascuno con sue funzioni specifiche.

La radice sbuca per prima dell'embrione e si dirige subito verso il basso. Ciò è dovuto al fatto che è proprio la radice ad assorbire il nutrimento e a trasportarlo a tutta la pianta in modo che essa possa crescere e prosperare; inoltre le radici hanno il compito di ancorare la pianta al terreno.

La zona pilifera o assorbente, come indicano i due termini, si presenta rivestita da cellule superficiali che si prolungano nei peli radicali che hanno il compito di assumere l'acqua del suolo e le sostanze nutritive utili

in essa disciolte. Il colletto infine è la zona di passaggio dalla radice al fusto e non svolge compiti particolari.

Per quanto riguarda l'aspetto, la radice viene distinta a seconda del suo sviluppo. La radice derivante dalla radichetta dell'embrione viene chiamata primaria; da essa se ne sviluppano altre più piccole, dette secondarie.

Quando la radice principale si ingrossa notevolmente, si ha un fittone; quando le radici secondarie riescono a uguagliare in misura quella principale si hanno invece le radici fascicolate. Quelle che si formano dal tronco o dalle foglie si chiamano radici avventizie.

Struttura e funzione del fusto

Il fusto sostiene la pianta e trasporta a tutte le sue parti le sostanze indispensabili alla nutrizione. Esso può essere legnoso o erbaceo. Sezionando trasversalmente un fusto è possibile notare, dall'esterno all'interno, una sequenza di strutture, dette primarie, che nelle monocotiledoni durano per tutta la vita della pianta: l'epidermide, ovvero il tessuto protettivo formato da un solo strato di cellule; la corteccia, che può essere di diverso spessore, costituita da tessuti parenchimatici; il cilindro centrale, che contiene i fasci cribrovascolari dai quali dipende la funzione di trasporto dei liquidi; un tessuto fibroso che assicura la resistenza meccanica.

In alcuni gruppi di piante superiori (e cioè nelle dicotiledoni e nelle gimnosperme) le strutture primarie vengono in parte sostituite da altre, dette secondarie, a opera di tessuti meristematici chiamati cambi. Essi hanno il compito di accrescere lo spessore del fusto, dando origine a strati successivi che creano anelli concentrici.

Caratteristiche delle foglie

Le foglie, l'insostituibile rivestimento delle piante, costituiscono uno dei tre elementi essenziali. Ogni foglia ha origine dalla cosiddetta gemma fogliare: appena sboccia è ancora parzialmente accartocciata, umida e di colore verde chiaro, poi lentamente si apre e in pochi giorni assume il suo aspetto definitivo. In una foglia si distinguono la base, il picciolo, la lamina. La base serve alla foglia per innestarsi al ramo. Il picciolo, di norma cilindrico, regge la lamina fogliare e l'aiuta a orientarsi verso la luce secondo le proprie necessità, il picciolo può anche mancare e in tal caso la foglia è detta sessile.

La parte più vistosa e importante della foglia è la lamina o lembo, dalla forma estremamente varia e di colore quasi sempre verde per la presenza di clorofilla. La lamina fogliare presenta due pagine: quella superiore, rivestita da un'epidermide spessa, è priva di quelle minuscole aperture, gli storni, che assicurano lo scambio dei gas (ossigeno e anidride carbonica) con l'ambiente; quella, inferiore, pure rivestita da epidermide ma meno spessa, è dotata di storni. Al suo interno, la foglia è percorsa da fasci vascolari molto ramificati che sono in diretto collegamento con quelli del fusto; sono proprio gli storni e la struttura vascolare che mettono la foglia in grado di svolgere le funzioni di respirazione e di traspirazione.

Alcune foglie possono trasformarsi per svolgere particolari funzioni diventando organi di riserva, pelali o sepali, stami o carpelli, spine come nelle piante grasse o trappole per catturare gli insetti come in quelle carnivore.

Struttura interna delle foglie

La maggior parte delle foglie presenta una struttura dorsoveatrale: ha quindi una pagina superiore con epidermide rivestita da una sottile cuticola e una inferiore con epidermide fittamente cosparsa di storni. Ogni storno è formato da due cellule reniformi, dette cellule di guardia, che sono contrapposte ed è situato in corrispondenza di una piccola cavità sottostante, chiamata camera sottostomatica. Le due cellule di guardia regolano l'apertura e la chiusura della cavità, e quindi gli scambi gassosi che avvengono attraverso la camera sottostomatica, con un meccanismo molto particolare; infatti, a seconda del maggiore o del minore stato di rigonfiamento delle cellule, i margini dello storna si allontanano o si avvicinano fino a chiudersi in modo che la pianta possa regolare questo movimento in rapporto alle variazioni delle condizioni esterne e delle proprie necessità vitali.

Qualche storno è presente anche nella pagina superiore delle foglie, ma la maggior parte di essi sono collocati in quella inferiore, dove, con l'aiuto di un buon microscopio, è possibile contarne fino a parecchie centinaia per centimetro quadrato. Tutto lo spazio compreso tra le due epidermidi è occupato da tessuti, che nel complesso prendono il nome di mesofilli, di spessore variabile a seconda della consistenza delle foglie. Subito sotto l'epidermide superiore vi e uno strato, chiamato tessuto a palizzata: le cellule che lo formano, ricchissime di cloroplasti, sono, infatti, disposte le une vicino alle altre.

Segue poi uno strato di cellule arrotondate, separate da grandi spazi intercellulari: è il tessuto spugnoso o lacunoso, le cui cellule contengono un numero molto ridotto di cloroplasti rispetto alle precedenti e ciò spiega perché inferiore delle foglie sia meno verde. Lungo il margine e all'apice della lamina si possono notare gli storni acquiferi che hanno il compito di eliminare l'acqua assorbita in eccesso.

In mezzo al mesofillo si diramano i fasci conduttori o nervature. La nervatura centrale contiene vasi legnasi e tubi cribrosi, con una disposizione determinata dal loro andamento all'interno del fusto. Verso la pagina superiore sì trovano i vasi legnasi che decorrono all'interno del cilindro centrale, mentre verso la pagina inferiore vi sono i tubi cribrosi.