Concetti Chiave
- I tessuti di rivestimento, come l'epidermide, proteggono le parti aeree delle piante e possono essere interni o esterni.
- L'epidermide è costituita da un solo strato di cellule con un vacuolo grande, priva di cloroplasti, e presenta modificazioni come cutinizzazione e cerificazione.
- Strutture specializzate nell'epidermide includono cellule per l'accumulo di acqua, cellule bulbiformi, peli (o tricomi), squame, e stomi.
- Peli vivi, come quelli del geranio, contengono liquidi aromatici per respingere insetti, mentre i peli morti proteggono dal sole e riducono l'evapotraspirazione.
- Il meccanismo di apertura e chiusura degli stomi dipende dal turgore delle cellule di guardia, influenzato dalla concentrazione di ioni potassio e ispessimenti cellulari.
Indice
Funzioni dei tessuti di rivestimento
I tessuti di rivestimento proteggono parti aeree. Possono essere esterni o interni.
Il principale è l’epidermide, che è costituito da un solo strato di cellule, che possono essere colorate (antociani). Le sue cellule hanno un grosso vacuolo, i cloroplasti sono assenti (ad eccezione che nelle felci), la parete cellulare sul lato esterno è notevolmente ispessita e, sempre sul lato esterno, sono presenti modificazioni della parete quali cutinizzazione (cutina) e cerificazione (cere).
Strutture specializzate dell'epidermide
Le cellule dell’epidermide possiedono strutture particolari che svolgono specifiche funzioni. Queste strutture sono:
- Cellule specializzate nell’accumulo di acqua, tipiche di piante presenti in areali tropicali o sub-tropicali;
- Cellule bulbiformi, che nelle graminacee hanno importanza per l’arrotolamento delle foglie. Queste cellule, in stress idrico, si liberano dell’acqua che contengono e provocano un arrotolamento delle foglie al fine di ridurre l’evapotraspirazione (un tipico esempio è il mais);
- Peli o tricomi, cioè estroflessioni vive o morte di cellule dell’epidermide che possono avere funzioni molto diverse. I peli vivi li troviamo ad esempio nelle foglie di geranio (ma anche sui piccioli e sui giovani fusti), e si formano a seguito di una giovane celllula che dedifferenzia e forma una serie di cellule, le une sulle altre (pelo pluricellulare) che formano appunto la suddetta struttura. La particolarità dei peli del geranio consiste nell’ingrossamento che interessa la cellula terminale del pelo: essa contiene un liquido aromatico, che ha funzione di allontanare insetti ed erbivori, e si rompe appena viene toccata.
I peli morti invece sono costituiti da cellule morte, e possono aver funzione di protezione dal sole (stella alpina), di protezione dall’eccessiva evapotraspirazione, infatti nella zona dei peli si accumula l’umidità, e la presenza di umidità nei pressi degli stomi riduce l’evapotraspirazione, ossia l’uscita di acqua dagli stomi.
- Squame, sono strutture ad imbuto che captano goccioline di acqua che la pianta assorbe completamente. Sono tipiche di piante che vivono senza apparato radicale (Tillandsia);
- Stomi, cioè aperture che consentono gli scambi gassosi, attraverso i quali la pianta riesce ad ottenere la CO2 che utilizza per fare la fotosintesi, e avviene anche la perdita di acqua per traspirazione. Si originano per divisione irregolare di una cellula dell’epidermide dove la BPP (banda pre-profasica) non si sistema al centro della cellula ma è spostata verso uno dei due poli. Delle due cellule che si origineranno la più piccola andrà a formare le due cellule di guardia (reniformi) dello stoma. All’interno delle cellule di guardia si notano tante intrusioni, di colore verde, che sono i cloroplasti. Tra le due cellule di guardia è presente la rima stomatica, cioè
l’apertura dalla quale avvengono gli scambi gassosi. Internamente, “dietro” lo stoma è presente la camera sottostomatica, cioè una camera che comunica con gli spazi intercellulari pieni di gas presenti nel parenchima sottostante.
Meccanismo di apertura degli stomi
Il meccanismo di apertura/chiusura degli stomi è basato su variazioni del turgore delle cellule di guardia. Il turgore del vacuolo delle cellule di guardia è regolato tramite la regolazione della concentrazione degli ioni potassio. Se la concentrazione è alta le cellule assorbono acqua dall’esterno, quindi si gonfiano e permettono l’apertura dello stoma. Mentre se la concentrazione è bassa i vacuoli perdono acqua, la cellula perde turgore e lo stoma si chiude. L’apertura e la chiusura delle cellule stomatiche è resa possibile da un ispessimento della parete cellulare sul lato rivolto verso la rima stomatica (ispessimento disuguale). Questo permette alla cellula di avere maggiore rigidità verso un lato, quindi di curvarsi e modificare la propria forma al variare del vacuolo. Se infatti non fosse presente l’ispessimento della parete cellulare proprio in quella zona il sistema di apertura-chiusura non funzionerebbe.
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione principale dell'epidermide nelle piante?
- Quali sono le funzioni dei peli o tricomi nelle piante?
- Come funzionano gli stomi nelle piante?
- Qual è il ruolo delle cellule bulbiformi nelle graminacee?
- Che funzione hanno le squame nelle piante senza apparato radicale?
L'epidermide protegge le parti aeree delle piante e può essere esterna o interna, con cellule che presentano modificazioni come cutinizzazione e cerificazione per protezione.
I peli o tricomi possono avere funzioni diverse, come allontanare insetti ed erbivori, proteggere dal sole o ridurre l'evapotraspirazione accumulando umidità.
Gli stomi consentono gli scambi gassosi e la traspirazione, e il loro meccanismo di apertura/chiusura è regolato dal turgore delle cellule di guardia, influenzato dalla concentrazione di ioni potassio.
Le cellule bulbiformi aiutano nell'arrotolamento delle foglie in condizioni di stress idrico per ridurre l'evapotraspirazione, come nel caso del mais.
Le squame catturano goccioline d'acqua che la pianta assorbe completamente, tipiche di piante come la Tillandsia che vivono senza apparato radicale.
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