Appunti di Biologia vegetale

STRUTTURA SECONDARIA

Dopo la prima annualità, il fusto inizia ad attivare il cambio, che, inizialmente localizzato solo all’interno dei

fasci conduttori, inizia a produrre altre cellule, che vanno ad unire i diversi fasci conduttori fino a formare

una circonferenza di cambio. Il cambio, essendo un tessuto meristematico secondario, inizia a produrre

all’interno cellule di legno e all’esterno cellule di libro → la pianta riesce in questo modo ad espandersi in

larghezza.

Oltre ad accrescersi a livello del legno e degli libro, la pianta si accresce anche a livello del tessuto

tegumentale: nel momento in cui si viene a creare anche un altro tessuto meristematico secondario che è il

cambio subero fellodermico (nel mentre che quello cribro-vascolare si espande), si ha la trasformazione

dell’epidermide in sughero.

Il passaggio da struttura primaria a secondaria è tipico delle angiosperme dicotiledoni e delle gimnosperme.

Così come per le radici, anche per il fusto se ne possono avere diversi tipi: ci sono alcune piante prive di fusto,

che mettono in diretto collegamento le radici con le foglie (piante acauli), altre di tipo erbaceo con fusti molto

sottili, altre con fusti a consistenza legnosa (dicotiledoni), che possono a loro volta essere suddivisi in diverse

categorie.

Anche per quanto riguarda il fusto, ci possono essere fusti specializzati in determinate funzioni e

tendenzialmente sono quelli più interessanti in ambito alimentare o salutistico:

• rizoma: ipogeo, riserva e propagazione;

• tubero: ipogeno, risera e propagazione;

• bulbo: ipogeo, riserva;

• bulbo-tubero: ipogeo, riserva;

• stoloni striscianti: epigeo/ipogeo, propagazione e riserva;

• aculei: epigei, difesa da erbivori;

• spine rameali: epigee, difesa da erbivori;

• cladodi e fillocladi: epigei, difesa da siccità;

• succulento: epigeo, difesa da siccittà;

• cirri: epigei, organi di presa;

• viticci: epigei, organi di presa;

• a vita acquatica: epigei, ridotta funzione di sostegno;

• volubili: epigei, per avvolgersi a sostegni

LA FOGLIA

Tutti gli altri organi della pianta si sviluppano in funzione della foglia, per far sì che la foglia si trovi nella

corretta posizione per far la fotosintesi e che abbia a disposizione tutto il materiale che le serve per compitere

il metabolismo; proprio perché è un organo metabolicamente molto attivo, si rinnova in modo tale che la sua

efficienza sia garantita e massimale (si rinnova annualmente nelle piante erbacee e perenni caducifoglie o

può vivere fino a 7 anni nelle sempreverdi).

La forma più vantaggiosa per massimizzare la fotosintesi è la forma laminare, che permette di aumentare

l’assorbimento della radiazione luminosa e quindi massimizzare l’efficienza fotosintetica; questo vantaggio

in termini di fotosintesi porta però a degli svantaggi, come una maggiore perdita di acqua per evaporazione.

Le foglie si vengono a sviluppare a partire da delle gemme laterali, quindi a livello dei nodi.

Nella foglia si individuano diversi elementi:

• lamina: parte fotosintetica; occupata da uno o più

fasci vascolari;

• picciolo: mette in collegamento il ramo con la lamina

fogliare; deve essere sufficientemente flessibile, per cui

la sua funzione di sostegno viene esplicata da del tessuto

collenchimatico; laddove la foglia si inserisce nel ramo,

dunque accanto alla guaina, c’è sempre una gemma

ascellare, indice del fatto che la foglia è dipartita da un nodo;

• ligula: estroflessioni alla base della lamina che possono essere a fogliolina o “a frangetta” → funzione

di protezione o allontanamento dell’acqua;

• stipole: foglioline alla base del picciolo, anch’esse con funzione di protezione;

Le foglie possono, inoltre, essere semplici, se hanno una sola lamina fogliare, o composte, quando la lamina

fogliare è suddivisa in sezioni distinte: le foglie composte presentano un unico picciolo, dal quale si possono

dipartire diverse foglioline.

Un altro elemento da tenere in considerazione quando si vuole identificare una pianta è la pillotassi, cioè

l’inserzione delle foglie nel ramo.

⇒ gli elementi da tenere in considerazione quando si deve identificare una pianta sono: forma della foglia,

nervatura, margine, disposizione, direzione, attaccatura, base e apice della lamina.

La foglia è un altro elemento che ci consente di distinguere dicotiledoni e monocotiledoni: nei due tipi di

pianta le foglie sono molto diverse, e sono quindi un elemento distintivo. Le dicotiledoni si inseriscono nel

rame a livello del nodo, dal quale dipartono il picciolo e una lamina fogliare con una struttura dorso -ventrale

(struttura superiore morfologicamente diversa rispetto alla pagina inferiore); nelle monocotiledoni la guaina

si inserisce a livello del nodo, non è presente un picciolo flessibile → la guaina, più rigida, avvolge il fusto e

direttamente dalla guaina si sviluppa la lamina fogliare, che ha le due facce equivalenti: la foglia di

monocotiledone ha una struttura che viene detta “iso-bilaterale” o “equifacciale”.

Nel mesofillo delle dicotiledoni è generalmente differenziato in palizzata e lacunoso (facce non equivalenti),

mentre nelle monocotiledoni è generalmente non differenziato; per quanto riguarda gli stomi, si trovano

soprattutto nella faccia inferiore, mentre nelle monocotiledoni sono equamente distribuiti sulle due pagine.

La guaina dei fasci è collenchimatica nelle dicotiledoni, in quanto deve essere elastica, mentre è

sclerenchimatica nelle monocotiledoni, in quanto deve sorreggere la foglia, quasi in verticale; altra

differenza riguarda la nervatura: nelle dicotiledoni si ha una nervatura principale dalla quale in maniera

reticolata e irregolare si sviluppano delle nervature secondarie, mentre nelle monocotiledoni le nervature

sono parallele. RIPRODUZIONE DEI VEGETALI

Il ciclo ontogenetico è il ciclo vitale di ogni singolo individuo, in cui si passa dallo zigote, la prima cellula che

si viene a formare in seguito a fecondazione, all’individuo adulto in grado di riprodursi, che avrà un termine

della sua vita con il raggiungimento della morte.

Nella pianta si possono avere dei cicli che hanno una durata differente → ci sono le piante:

➢ a ciclo annuale: nel corso di un anno tutte le fasi di vita dell’organismo avvengono e arrivano a

completezza → nel giro di un anno si ha sia l’inizio dello sviluppo della nuova pianta, lo sviluppo della

fase vegetativa e della fase riproduttiva, e la morte;

➢ a ciclo biennale: nel primo anno si ha la germinazione, quindi lo sviluppo della nuova pianta, seguito

dalla crescita vegetativa, durante la quale si sviluppano le parti fotosintetiche, con il compito di

accumulare in tessuti di riserva e conservare le sostanze nutritive, in modo tale che nel secondo anno

vengano utilizzate per lo sviluppo degli organi deputati alla riproduzione, seguite dalla dispersione

del seme e dalla morte;

➢ a ciclo perenne: le piante, ogni anno, emettono delle nuove parti deputate sia alla biosintesi di

nutrienti sia alla riproduzione (erbacee perenni, arbustive perenni, arboree perenni).

RIPRODUZIONE AGAMICA (VIA ASESSUATA)

Questo tipo di riproduzione può essere di tipo naturale (anche all’interno di piante adulte permangono

tessuti adulti meristematici indifferenziati) o artificiale (talea, margotta, propaggine, innesto, micro-

propagazione).

RIPRODUZIONE SESSUALE

La riproduzione sessuale consiste nell’unione di due gameti prodotti dalla pianta madre, che con corredo

cromosomico aploide danno origine allo zigote, prima cellula del nuovo organismo.

Il ciclo metagenetico, ossia il susseguirsi delle fasi di vita attraverso le quali gli organismi si riproducono

mutando il loro patrimonio genetico, delle piante è diverso da quello degli animali. Nei vegetali la

fecondazione si ha in seguito ad impollinazione: perché si abbia fecondazione è necessario che il pistillo del

fiore, all’interno del quale è conservata la cellula uovo, venga impollinato → le cellule spermatiche contenute

nel polline devono venire a contatto con il pistillo, in modo che la cellula spermatica e la cellula uovo possano

andare incontro a fecondazione. Se si verificano l’impollinazione e la fecondazione si ha una variazione a

livello del genoma, e quindi un’evoluzione anche della specie.

La modalità meno vantaggiosa con la quale può avvenire la fecondazione è la l’impollinazione detta

autogama, che è possibile quando le piante producono a livello dei fiori sia gli organi riproduttori maschili

che quelli femminili (ermafroditi): questo tipo di fecondazione porta a un minimo di variazione del genoma,

che però è veramente minima; è più vantaggioso che avvenga una fecondazione cosiddetta incrociata, con

un’impollinazione detta allogama. L’impollinazione alogama è obbligatoria nelle piate cosiddette dioiche,

piante che possono produrre solo organi riproduttori maschili o femminili → due individui di differente

genere: incrocio obbligato, autofecondazione impossibile. Nelle piante monoiche, invece l’autofecondazione

è impedita: nelle monoiche diclini si hanno piante che hanno alcuni fiori che portano i pistilli e alcuni che

portano gli stami ma ha uno sfasamento nella fioritura, mentre nelle monoiche monoclini si hanno nello

stesso fiore sia gli organi femminili che quelli maschili, ma tramite mezzi meccanici o chimici è impossibile

l’autofecondazione.

Negli organismi animali le uniche cellule aploidi sono i gameti, cellule che si fondono tra loro a formare uno

zigote, una cellula con corredo cromosomico diploide dalla quale si svilupperà l’organismo adulto; i gameti

non sono le uniche cellule aploidi che si possono trovare nei vegetali: ci sono anche le spore, che non hanno

come destino quello di andare incontro a fecondazione, ma possono dividersi per mitosi generando un

organismo adulto costituito da cellule tutte aploidi.

I cicli metagenetici possono essere differenti per gli organismi viventi: il ciclo diplonte è quello tipico degli

animali, ma ci sono anche i cicli aplonte, tipico della maggior parte dei funghi e di alcuni eucarioti semplici, e

aplodiplonte, tipico dei vegetali.

CICLO DIPLONTE

In questo ciclo si parte da un organismo pluricellulare adulto, caratterizzato da cellule con corredo

cromosomico 2n → all’interno di questo organismo si ha, all’interno di organi specifici, la meiosi di alcune

cellule 2n che generano delle cellule aploidi n che sono i gameti: queste cellule n vengono fecondate

interagendo con un altro gamete o muoiono. Se lo spermatozoo feconda una cellula uovo si genera uno

zigote, quindi una cellula 2n nella quale i due patrimoni genetici vengono combinati → a partire dallo zigote,

per