Appunti di Botanica

ELIOTROPISMO: IL GIRASOLE

Le giovani piante di girasole seguono il sole da est a ovest durante il giorno.

Durante la notte si riorentano per essere nuovamente esposti a est all’alba. I

movimenti dei giovani fusti sono regolati dall’accumulo di AUXINA e dalla crescita

per distensione.

Le piante mature perdono la capacità di seguire i movimenti del sole e restano

con i ori rivolti verso est.

Vantaggio ecologico nel mantenere la posizione ssa del ore verso est: aumento

della temperatura della super cie del ore aumenta l’attrattività degli insetti

impollinatori.

L’ ormone auxina (IAA) viene trasportato dall’apice del fusto verso la radice dove

è coinvolto nella modulazione di altri processi.

PRINCIPALI ORMONI NELLE PIANTE

Auxine;

• Gibberelline;

• Citochine;

• Acido abscissico;

• Etilene.

•

CARATTERISTICHE DEGLI ORMAONI VEGETALI

Molecole organiche dal basso PM (passaggio attraverso le pareti cellulari);

• Molecole organiche che funzionano come messaggeri chimici a breve e lunga

• distanza;

La risposta siologica/molecolare evocata dall’ormone può manifestarsi anche

• lontano dal sito di sintesi;

Possono essere prodotti in più siti e possono agire anche nello stesso sito di

• sintesi o su individui diversi (differenza con gli animali; es.etilene);

Attivi a basse concentrazioni;

•

fi fi fi fi fi fi fi fi fi fi

La stessa quantità di ormone può determinare risposte diverse su organi

• diversi;

Uno stesso organo può rispondere a seconda della () in modo diverso;

• Inducono speci che risposte (ma possono indurre diversi tipi di risposte);

• Ormoni diversi possono agire in modo sinergico o antagonistico;

• Molte attività richiedono l’interazione tra più ormoni, con effetti complementari

• o antagonisti su uno stesso processo.

METAMORFOSI DEL FUSTO

Gli organismi vegetali, rispondono alle condizioni ambientali con speci ci

adattamenti che possono comportare profonde alterazioni della struttura

fondamentale degli organi.

Quando tali alterazioni sono di tipo morfologico vengono de nite metamorfosi.

Le metamorfosi servono a garantire/ampli care speci che funzioni:

Svernamento;

• Riserva;

• Fotosintesi;

• Ancoraggio;

• Diffusione;

• Difesa.

•

1. SVERNAMENTO-RISERVA: fusti ipogei

Tuberi e bulbi.

Rizoma: fusto ipogeo con crescita orizzontale.

Fusti con accrescimento plagiotropo, si sviluppano strisciando appena sotto la

super cie.

2. RISERVA IDRICA-FOTOSINTESI

Cladodi/Fillocladi

Sono fusti appiattiti, capaci di attività fotosintetica, con forma di spatola

ingrossata, le vere foglie sono trasformate in spine.

Caratteristiche di piante di ambienti aridi, è ricco di parenchima acquifero

(Cactus).

3. ANCORAGGIO

4. DIFFUZIONE

Fusti con accrescimento plagiotropo, si sviluppano strisciando in super cie

(fragola).

5. DIFESA

Spine: modi cazioni dei rami.

Aculei: modi cazioni dell’epidermide del fusto.

fi fi fi fi fi fi fi fi fi

ANATOMIA DEL FUSTO IN SEZIONE LONGITUDINALE

Nel fusto si possono distinguere 5 zone:

1. Zona embrionale: cono vegetativo;

2. Zona di determinazione: meristemi orientali in base al destino;

3. Zona di distensione e differenziamento: cellule si distendono e iniziano a

differenziarsi;

4. Zona di struttura primaria: piena funzionalità dei tessuti differenziati;

5. Zona di struttura secondaria: è presente solo nelle piante con accrescimento

secondario (dicotiledoni e gimnosperme).

Nel corpo primario del fusto distinguiamo (sezione longitudinale, dall’alto verso il

basso):

1. Zona embrionale - il cono vegetativo;

Meristema apicale;

• Bozze fogliari: piccole gobbe che sporgono lateralmente all’apice;

• Gemme laterali o primordi dei rami: danno origine alle gemme da cui si

• formeranno i rami.

È la zona che contiene il MERISTEMA APICALE del fusto.

MERISTEMA APICALE da origine al corpo primario della pianta grazie all’attività

meristematica delle CELLULE INIZIALI (meristmi primari) dove si ha la massima

velocità di divisione cellulare.

Nel cono vegetativo distinguiamo due parti:

TUNICA due strati di iniziali L1 e L2;

• CORPUS originato da un terzo strato L3.

•

Dallo strato L1 deriva sempre l’epidermide, mentre i tessuti sottoepidermici

possono trarre origine da uno o entrambi gli altri strati (L2-L3).

TEORIA DELLA TUNICA-CORPUS

Le cellule dello strato più esterno si dividono solo anticlinalemnte

(perpendicolarmente rispetto all’apice) e costituiscono la tunica, mentre le

cellule interne e si dividono in ogni direzione e costituiscono il corpus.

Le divisioni delle cellule del corpus determinato l’allungamento del fusto, mentre

quelle della tunica hanno lo scopo di aumentare la super cie della tunica stessa e

quindi di assecondare l’aumento di volume del corpus.

2. Zona di Determinazione meristemi orientali in base al destino.

In questa zona si realizza l’organizzazione delle cellule per formare i futuri

tessuti adulti e hanno origine le appendici laterali del fusto: BOZZE FOGLIARI e

PRIMORDI DEI RAMI.

PROTODERMA: darà origine alle cellule dell’EPIDERMIDE.

MERISTEMA FONDAMENTAELE: darà orig ine ai tessuti meccanici e

parenchimatici. (parenchima corticale) fi

PROCAMBIO: darà origine ai tessuti conduttori.

Zona di determinazione: informazione posizionale

Zona sub-apicale in cui le cellule si organizzano in tessuti meristematici speci ci

che poi daranno luogo ai tessuti primari.

3. Zona di Distensione e Differenziamento: tessuti meristematici si accrescono

per distensione e iniziano a differenziarsi.

In questa zona le cellule perdono gradualmente le loro caratteristiche giovanili e

iniziano a differenziarsi.

Questa zona ha dei limiti molto sfumati, ma per convenzione:

Inizia in corrispondenza della ne dell’attività mitotica;

• Finisce nel punto in cui tessuti primari sono differenziati.

•

In questa zona inizia l’accrescimento del fusto per distensione accumulo di acqua

nei vacuoli e pressione contro la parete (aumento volume della cellula).

Terminata la distensione le cellule si differenziano andando a formare.

4. Zona di struttura primaria: le cellule assumono la loro forma e funzione

de nitiva (cellule completamente differenziate).

DALLA ZONA DI DETERMINAZIONE A QUELLA DI DISTENSIONE E

DIFFERENZIAMENTO.

Procedendo in direzione é asipeta le cellule Meristemtiche si differenziano.

Restano meristematiche solo alcuni gruppi di cellule che formano dei cordoni:

Cordoni Procambiali che daranno origine al Proto oema e Protoxilema.

Completato il differenziamento si origineranno i Fasci di conduzione (xilema +

oema con o senza cambio).

DALLA ZONA DI DISTENSIONE E DIFFERENZIAMENTO ALLA STRUTTURA

PRIMARIA.

I cordoni procambiali sono formati da cellule indifferenziate. I primi elementi del

libro e del legno (proto oema e protoxilema) si differenziano ai poli opposti di

ciascun cordone.

Successivi elementi del libro e del legno si differenziano in direzioni opposte

(indicate dalle frecce).

I cordoni procambiali si sono differenziati in fasci formati da libro e legno. Tra i

due tessuti è rimasta una striscia di cellula indifferenziate (cambio).

ORGANIZZAZIONE DEI FSCI CONDUTTORI O CRIBRO-VASCOLARI

Fascio collaterale aperto - Dicotiledoni/Gimnosperme

Floema e xilema sono posti uno di fronte all’altro separati dal cambio.

Fascio collaterale chiuso - Monocotiledoni

Floema e xilema sono posti uno di fronte all’altro senza cambio.

fl fi fl fi fl fi

Fascio bicollaterale aperto

Il fascio bicollaterle è un fascio aperto caratteristico del fusto in alcune famiglie

di dicotiledoni. Lo xilema si trova intervallato fra due porzioni, una esterna e una

interna, di oema. Il residuo procambiale esterno è quello più attivo nello

sviluppo secondario.

Fascio con Organizzazione concentrica

Fascio peri oematico: le felci hanno questa organizzazione in cui il oema

circonda lo xilema detta anche am cribrale.

Fascio perixilematico: fascio di conduzione in cui il oema si trova all’interno

dello xilema. Alcune monocotiledoni hanno questa organizzazione. In questo caso

il fascio è anche avvolto da una guaina di bre a sostegno meccanico.

Fascio con Organizzazione ad U

In questa organizzazione, lo xilema non circonda completamente il oema.

ZONA DI STRUTTURA PRIMARIA

Si differenziano tre zone concentriche:

Epidermide: ha la funzione di protezione, con stomi e vari tipi di formazione

• tricomatose.

Corteccia: è la regione compresa fra l’epidermide e il cilindro centrale, di

• modesto spessore. È formata soprattutto da parenchima che, specialmente negli

strati più esterni può essere fotosintetico; svolge principalmente funzioni di

riserva. Molto frequenti nella corteccia sono i tessuti meccanici (collenchima o

sclerenchima).

Cilindro centrale o stele: è la parte centrale del fusto, caratterizzata dalla

• presenza dei fasci conduttori.

CILINDRO CENTRALE

Eustele: fasci ordinati secondo un cerchio Collaterali aperti (con cambio).

Atactostele: fasci disordinati, numerosi Collaterali chiusi (senza cambio).

Nelle Gimnosperme e nelle Dicotiledoni il cilindro centrale del fusto viene

denominato EUSTELE (=ordinata distribuzione dei fasci cribro-vascolari).

Nelle Monocotiledoni il cilindro centrale viene denominato ATACTOSTELE

(=disordinata distribuzione dei fasci cribro-vascolari).

ZONA DI STRUTTURA PRIMARIA: EPIDERMIDE

Epidermide - Funzione di protezione

Epidermide - le cellule sono trasparenti (grande vacuolo) in modo che la luce

possa raggiungere i tessuti sottostanti.

fl fl fi fi fl fl fl

ZONA DI STRUTTURA PRIMARIA: CORTECCIA

Corteccia - funzione di riser va (parenchima di riser va) o fotosintesi

(cloroenchima).

Cloroenchima in un giovane fusto.

Sezione trasversale: il cloroenchima è formato da uno strato sottile localizzate

direttamente sotto l’epidermide.

Parenchima amilifero - Funzioni di riserva di amido.

Parenchima aerifero - Funzione di Riserva e conduzione di gas (O2, CO2).

Pianta adattata ad ambienti acquatici, ipossici. Gli strati corticali più profondi

sono formati da cellule che lasciano grossi spazi per gli scambi gassosi

(aerenchima).

Collenchima - Funzione Meccanica (debole, elastica, fatto da cellula viva).

Sclerenchima - Funzione Meccanica (forte, composto da cellule morte).

CLINDRO CENTRALE (O STELE)

Organizzazione

Presenza di fasci di conduzione che possono essere organizzati in diversi modi.

Cilindro centrale (stele) delle dicotiledoni

Fasci conduttori disposti in ma