Struttura e funzione dei tessuti conduttori nelle piante

Funzione dei tessuti conduttori

Sono tessuti adibiti al trasporto nei vari organi della pianta. Sono quindi una serie di piccoli capillari che trasportano acqua, nutrienti ed assimilati organici. È molto importante non confondere queste strutture con i parenchimi (di conduzione). Infatti i parenchimi sono responsabili del trasporto radiale, cioè dall’esterno verso l’interno e viceversa, lungo l’asse trasversale. I tessuti conduttori sono invece responsabili del trasporto assiale, cioè dal basso verso l’alto e viceversa, lungo l’asse longitudinale.

In base a cosa viene trasportato differenziamo due diversi tessuti conduttori:

- Xilema, che trasporta acqua e nutrienti, che a sua volta è costituito da:

o Trachee o vasi aperti;

o Tracheidi o vasi chiusi;

- Floema, che trasporta gli assimilati organici.

Floema e xilema inizialmente sono prodotti da un meristema primario, poi dal cambio cribro-legnoso (secondario).

Struttura e funzione dello xilema

Lo xilema è costituito da trachee e tracheidi. Le trachee hanno lume maggiore e sono dette anche vasi aperti, in quanto le pareti delle cellule xilematiche che le compongono sono completamente digerite tra cellule adiacenti, lungo l’asse assiale (longitudinale). Quindi la loro struttura è assimilabile a un tubo vuoto.

Le tracheidi invece sono più piccole, e sono dette vasi chiusi, infatti la parete cellulare delle cellule adiacenti, lungo l’asse assiale è presente. Ovviamente le pareti presentano dei campi di punteggiatura molto fitti, per permettere un agevole trasporto delle sostanze. Per rendere ancora più efficace il trasporto, le pareti sono oblique, e non dritte: questo crea una maggiore superficie di scambio. Sia nelle trachee che nelle tracheidi i campi di punteggiatura sono presenti lungo le pareti della cellula, per lo scambio trasversale. Se dell’aria dovesse entrare all’interno del tubo questo non funzionerebbe più (cavitazione), e l’acqua, che risale per capillarità, perderebbe la pressione, precipitando verso il basso. Quando questo accade la pianta chiude i vasi con del callosio (il trasporto avviene comunque nelle strutture adiacenti).

Da adulte entrambe le tipologie di cellule muoiono, e lo xilema costituisce un sistema capillare.

Nello xilema troviamo due diverse tipologie di modificazioni: una è la lignificazione, l’altra è una modificazione per deposizione, in cui ogni singola cellula costituita da bande più o meno ispessite.

Le vescicole verranno quindi demandate in maggior quantità verso le zone degli ispessimenti; ovviamente la parete cellulare è presente anche nelle altre zone, però non è ispessita. Le strutture mostrate in figura si rendono necessarie per conferire flessibilità alla struttura, per permetterne l’allungamento.

Caratteristiche delle fibrotracheidi

A livello dello xilema vegetale ci sono delle punteggiature che vanno a differenziare il sistema di trasporto. Queste punteggiature sono tipiche delle fibrotracheidi, e sono chiamate punteggiature areolate. Le fibrotracheidi sono degli elementi vascolari appartenenti alle spermatofite e alle gimnosperme (pini, sequoie ecc). Dal punto di vista funzionale le fibrotracheidi svolgono sia la funzione di conduzione (quindi il trasporto ascendente della linfa grezza, o xilematica), che la funzione meccanica. Da un punto di vista evolutivo quando una struttura adempie a più di una funzione si tratta sempre di una struttura più arcaica, perché le piante cercano sempre più di evolversi, per raggiungere il massimo grado di specializzazione e divisione di compiti.

Dal punto di vista morfologico, le fibrotracheidi, sono delle tracheidi, quindi vasi chiusi, che presentano la parete trasversale con un lume molto ristretto, sia perché sono tracheidi e dunque la loro portata è inferiore rispetto a quella delle trachee, sia perché le cellule delle fibrotracheidi risultano molto ispessite, riducendo ulteriormente il lume.

Queste punteggiature (che ricordiamo sono situate tra due cellule) hanno una struttura molto particolare: la lamella mediana rimane tale quale, al centro (forma una struttura detta briglia o margo), mentre la parete primaria e secondaria si allargano, lasciando una struttura, un menisco, di parete cellulare centralmente adesa alla lamella mediana, detta toro.

Dal punto di vista del funzionamento la punteggiatura areolata funziona grazie alla pressione esercitata dall’acqua. Se il toro infatti è in posizione centrale allora c’è continuità tra cellule, mentre se il toro, per depressione, viene attirato verso una delle due tracheidi, allora uno dei vasi viene chiuso, non vi è più comunicazione tra cellule.

Qual è il funzionamento del floema?

Il floema è il sistema che trasporta le sostanze organiche, ed è costituito da tubi cribrosi e cellule compagne. I tubi cribrosi infatti sono costituiti da cellule che rimangono vive, ma non sono nucleate. Di conseguenza hanno bisogno che un’altra cellula svolga il metabolismo per loro, e questa funzione è appunto svolta dalle cellule compagne. Le cellule compagne sono cellule di piccole dimensioni, con attività metabolica intensa (che, affianco a cellule più grandi, permettono poi di riconoscere il floema nelle immagini).

È necessario che le cellule dei tubi cribrosi siano vive in quanto devono trasportare un liquido molto viscoso, che per capillarità non potrebbe spostarsi. È quindi richiesta energia, che una cellula morta non sarebbe in grado di fornire. I tubi cribrosi, tra loro, sono separati da campi di punteggiatura molto fitti.