Appunti Biologia (Primo anno - Secondo Semestre)

Biologia (secondo semestre)

Tessuti

Nella pianta distinguiamo diversi tipi di tessuti: inizialmente notiamo la presenza dei tessuti meristematici, derivanti dal tessuto primordiale, ovvero dei tessuti in continua crescita. I meristemi primari, presenti sin da subito, si trovano in posizione apicale e sono i responsabili della crescita in lunghezza della pianta, che, una volta adulta, presenterà i meristemi secondari, frutto dell’accrescimento della pianta. In base a ciò distinguiamo piante a struttura primaria e piante a struttura secondaria (mono/dicotiledoni).

Nelle cellule meristematiche possiamo notare che il vacuolo è inizialmente molto piccolo. Da sottolineare è inoltre la presenza di un proplastidio (un plastide non specializzato). Le cellule meristematiche hanno anche la peculiarità di essere totipotenti, cioè hanno la capacità di generare una nuova pianta anche se prese singolarmente. Dalla divisione di una cellula meristematica originano due cellule figlie, di cui una sarà meristematica, mentre l’altra crescerà e, in futuro, si differenzierà (ogni differenziazione cellulare è programmata, anche la morte). Le divisioni cellulari possono essere trasversali (o periclinali) e longitudinali (o anticlinali).

Tessuto parenchimatico

Il tessuto parenchimatico è formato da cellule vive e asserisce a diverse funzioni. Alcuni esempi sono:

• Parenchima clorofilliano (ricco di cloroplasti);
• Parenchima aerifero (grande spazio intracellulare);
• Parenchima acquifero (predominanza vacuolare, riserve d’acqua per la pianta).

Tessuti tegumentali esterni

Un’ulteriore specializzazione tissutale è avvenuta al momento della colonizzazione della terra da parte delle piante, portando allo sviluppo di nuovi tessuti esterni:

• Epidermide → isola la struttura fogliare;
• Rizoderma → isola la radice;

Per non interrompere il contatto con l’ambiente circostante, la pianta ha provveduto allo sviluppo delle aperture stomatiche. L’epidermide può inoltre essere mono o pluristratificato, il primo caso è tipico dei climi temperati, mentre il secondo lo è per i climi aridi. Altri esempi di adattamento sono quello per la difesa dai patogeni, l’attrazione e l’impermeabilizzazione (questo è reso possibile grazie a una particolare sostanza, la cutina, che forma la cuticola). Esteriormente notiamo la formazione di particolari strutture, i tricomi (peli), che asseriscono a varie funzioni, quali difesa, secrezione ecc.

Stomi

Gli stomi sono particolari organuli, situati sulla pagina inferiore della foglia, formati da due cellule di guardia, ovvero cellule reniformi ricche di cloroplasti che, in base al loro turgore (regolato dalle esigenze della pianta), si aprono e si chiudono permettendo lo scambio con l’ambiente di vapore acqueo, ossigeno e anidride carbonica. L’apertura si chiama "rima stomatica".

In alcune piante notiamo la presenza di una cavità nella pagina inferiore della foglia. Qui, sotto uno strato abbastanza folto di tricomi, notiamo la presenza dello stoma. Queste piante sono dette xerofite, e sono un ottimo esempio di adattamento della pianta ai climi aridi.

Rizoderma ed endoderma

Il rizoderma è un particolare tessuto situato sulla radice, è quella porzione di quest’ultima che presenta i tricomi, o peli radicali, che originano da cellule dette tricoblasti. La funzione principale dei peli radicali è quella di aumentare la superficie di assorbimento della pianta.

L’endoderma è un tessuto che delimita il cilindro centrale, all’interno del quale sono contenuti lo xilema e il floema, i due tessuti conduttori della pianta. Ogni pianta presenta queste strutture, poiché primarie.

Sughero

Il sughero è un tegumento secondario che, una volta che la pianta ha raggiunto una certa maturità, va a sostituire l’epidermide. Il sughero viene formato dal fellogeno, e insieme a quest’ultimo e al felloderma forma il periderma. Capita spesso che lo strato di sughero si strappi a causa dell’accrescimento diametrale della pianta, dato che non è un tessuto particolarmente flessibile, qui intervengono delle cellule di riempimento. Si formano così delle strutture dette lenticelle.

Tessuti meccanici di sostegno

Questi tessuti permettono alla pianta di resistere alle sollecitazioni esterne, e ne distinguiamo due:

• Collenchima → formato da cellule vive, quindi un tessuto elastico;
• Sclerenchima → formato da cellule morte e ispessite;

Riconosciamo poi due tipi di sclerenchima, le fibre (forma affusolata) e le scleridi (più forme, ad esempio a stella, ad osso ecc.). Le fibre sono raccolte in fasci nella parte periferica del fusto. Esempi di fibre sono la cellulosa e la lignina.

Tessuti conduttori

I principali tessuti conduttori sono: vascolare e cribroso. Il tessuto vascolare è responsabile del trasporto della linfa grezza (H₂O+soluti) dalle radici alle foglie, il tessuto cribroso invece trasloca la linfa elaborata dalle foglie a tutte le parti della pianta. Le funzioni principali di questo tessuto sono il controllo termico delle foglie e la traslocazione delle sostanze nutritive verso quelle parti della pianta incapaci di produrle, come ad esempio le radici.

Distinguiamo quindi:

• Legno o "xilema", [cellule morte] formato da trachee (tipiche delle Angiosperme), ovvero le componenti a diametro maggiore, tracheidi (tipiche delle Gimnosperme), ovvero le componenti a diametro minore (simili ad altre strutture chiamate fibrotracheidi), fibre, scleridi e cellule parenchimatiche;
• Tessuto cribroso o "floema", [cellule vive] formato dalle coppie cellule cribrose-cellule compagne (angiosperme) e cellule cribrose-cellule albuminose (gimnosperme);

La differenza che esiste tra questi due tessuti, a livello funzionale, sta nella direzione del trasporto, il primo è unidirezionale (linfa grezza, dalle radici alle foglie), il secondo è bidirezionale (linfa elaborata, dalle foglie a tutti i comparti della pianta).

Le trachee sono vasi che originano dall’aggregazione di più cellule, disposte a formare una specie di tubo con la parete ispessita, le tracheidi invece sono più cellule aggregate in porzioni di dimensioni ridotte rispetto alle trachee. Particolarmente interessante è il modo in cui le singole unità delle tracheidi comunicano fra loro, notiamo infatti la presenza della "punteggiatura areolata", un sistema che permette alla pianta di isolare, all’occorrenza, alcune sue parti in modo da evitare forti sbalzi di pressione interna (che potrebbero causare delle specie di embolie alla pianta) e di pressione osmotica. Questo sistema è tipico delle gimnosperme e permette loro un maggiore controllo dei processi metabolici in mancanza di acqua, ma un minore trasporto verso le radici, il contrario accade nelle angiosperme, per questo le consideriamo più vulnerabili.

Vasi cribrosi

I vasi cribrosi sono composti da tre unità:

• Tubo cribroso (tc), la cellula predisposta al trasporto delle sostanze. Notiamo come in questa cellula gli organuli vengano riassorbiti, lasciando spazio a un citoplasma vuoto;
• Cellula compagna (cc), la cellula che fornisce al tubo cribroso l’energia necessaria per funzionare;
• Placca cribrosa (pc), cellula caratterizzata da rivestimenti in callosio, media la comunicazione tra i tubi cribrosi;

Quando in un fascio cribro-vascolare sono presenti solo xilema e floema, è perché il fascio è adulto e oltre tale situazione non può evolvere, viceversa se fra i due vi è la presenza di tessuto cambiale (tessuto meristematico) allora può crescere ancora. Distinguiamo quindi i fasci collaterali chiusi (assenza di cambio) e quelli aperti (presenza di cambio).

Tessuti secretori

I tessuti secretori sono in grado di secernere sostanze di vario tipo con funzioni diverse (i tannini sono sostanze di protezione, gli alcaloidi generalmente sono tossici, quindi sono sostanze di difesa, esistono poi le gomme, le resine, ecc.).

Generalmente questi tessuti li troviamo sui peli ghiandolari, che presentano una goccia di sostanza oleosa contenuta in un’apposita sacca posta sulla cima. Esistono poi i nettàri, posti generalmente alla base dell’ovario, responsabili della secrezione di sostanze volte all’attrazione degli insetti (il fine ultimo è sempre l’impollinazione, in questo caso definita "entomofila").

Alcuni tessuti secretori sono interni, come ad esempio quelli responsabili della secrezione di resina, che viene portata all’esterno della pianta dai dotti resiniferi, col fine di proteggerla. Distinguiamo quindi due tipi di tasche secretorie:

• Lisigene → le cellule producono il secreto e vengono riassorbite;
• Schizogene → dopo un periodo di accumulo le cellule esplodono riversando all’esterno il contenuto;

Un altro esempio di differenziamento cellulare è la morte programmata delle cellule, detta anche "apoptosi", che permette, ad esempio, la definizione della forma delle foglie o la formazione del parenchima aerifero. Ogni differenziamento non è casuale, ma è dettato da un programma genetico ben definito. La morte cellulare definitiva ha un nome specifico, in questo caso infatti parliamo di "xilogenesi".

La foglia

Le foglie sono delle appendici laterali che originano dal germoglio, variano molto da specie a specie, ma hanno una serie di tratti comuni: l’accrescimento è definito dal codice genetico della pianta, sono principalmente costituite da tessuto parenchimatico di tipo clorofilliano, la struttura che le costituisce è formata da tessuto primario a rinnovo periodico, l’origine è esogena (nascono infatti dalle gemme poste sul germoglio) e l’orientamento è plagiotropo, ovvero parallelo al suolo. Quest’ultima caratteristica, unita al fatto che le foglie hanno uno sviluppo molto accentuato a livello superficiale, è frutto dell’evoluzione, che permette a questi organi di massimizzare l’assorbimento della luce, elemento necessario per poter svolgere la fotosintesi clorofilliana (la funzione principale delle foglie infatti è quella fotosintetizzante, al pari di quella traspirazionale). Da notare sono anche le varie modificazioni delle foglie (polimorfismo), che attribuiscono alle foglie altre funzioni, quali la difesa, la riserva e il sostegno.

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