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Il ciclo di vita del seme
Il seme è un elemento molto evoluto, circa 130 milioni di anni dopo la conquista delle terre emerse, tipici delle spermatofile; prima di esse vi erano le sporofite, dove una spora è una struttura molto più semplice, si tratta di una singola cellula circondata da una membrana piena di sporopollenina, lipofila, che protegge; quando queste cellule germinano daranno vita ai gametofiti. Il vantaggio è che il costo è basso, ma il problema è che la vita delle spore è breve, perché non ci sono riserve, se non germinano in 2-3 giorni, muoiono. Le spore esistono ancora, ma sono molto meno presenti, evolutivamente meno forti.
In autunno, la maggior parte delle piante hanno perso le foglie; entrano in quiescenza, hanno imparato a modulare il loro sviluppo (il loro ciclo cellulare) a seconda dell'ambiente. Lo stesso fa il seme, che rimane in quiescenza finché le condizioni per diventare una giovane piantula non sono ottimali.
Possiamo
il terreno e assorbire acqua e nutrienti; apice del fusto, che serve a far crescere la pianta verso l'alto, per raggiungere la luce del sole e svolgere la fotosintesi. Quando la pianta raggiunge la maturità sessuale, si formano i fiori. I fiori sono organi riproduttivi delle piante a fiori e contengono gli organi maschili (stami) e quelli femminili (pistilli). Gli stami producono il polline, che contiene i gameti maschili, mentre i pistilli contengono gli ovuli, che contengono i gameti femminili. Quando il polline raggiunge il pistillo, avviene la fecondazione e si forma il seme. Il seme è costituito dall'embrione, che è l'organismo iniziale della nuova pianta, e dalle sostanze di riserva che lo nutrono durante la germinazione. Il seme è protetto da un guscio esterno, che può essere duro e lignificato o più morbido, a seconda della specie di pianta. I cotiledoni sono le prime foglioline che si sviluppano dall'embrione e fungono da organi di riserva. Essi assorbono i nutrienti dal tessuto di riserva (endosperma) e li trasferiscono all'embrione quando è pronto a crescere. Le eudicotiledoni hanno due cotiledoni, mentre i monocotiledoni ne hanno solo uno. In conclusione, il seme si origina quando avviene la fecondazione tra il polline e l'ovulo nel pistillo del fiore. Il seme contiene l'embrione e le sostanze di riserva, che permettono alla nuova pianta di nutrirsi durante la germinazione e di svilupparsi in una pianta adulta.acqua e sali minerali;apice del germoglio, far crescere ancora di più la pianta in altezza, per andare più in alto, a● prendere più energia luminosa.L'asse apice-base è vitale, la pianta crescerà sempre.Abbiamo anche un asse radiale:- zona centrale, al centro;- elemento tissutale, nel mezzo;- elemento epiteliale, all'esterno.Il seme ha già proto-apici e ha già proto-tessuti.Generazione del semeAnche le piante sviluppano riproduzione sessuale, una cellula spermatica, andrà a fecondare unacellula uovo, dando vita allo zigote. Lo zigote va incontro a divisione cellulare, fino ad arrivare ad unamassa globulare, che separa:- sospensorio, regione in contatto con la pianta madre, funge da placenta, nutre l'embrione nelleprime fasi di sviluppo;e- poro micropilare, o protoderma, regione che via via darà vita ad una giovane piante; ilprotoderma, crescendo darà vita ad una regione più apicale ed una
più radicale. Tramite differenziamento, si darà origine ad una massa polarizzata. Si genererà quindi:
- protoderma, darà vita all’epidermide;
- procambio, darà origine ai sistemi vascolari;
- meristema fondamentale, nel mezzo dei due.
Derivazioni tessuti meristematici embrionali:
- protoderma, deriva da divisioni periclinali (parallele alla superficie) delle cellule esterne dell'embrione, atte ad aumentare la superficie di contatto;
- meristema fondamentale e procambio, si originano a divisioni longitudinali dell’embrione.
Questi 3 tessuti si chiamano tessuti meristematici embrionali, da essi si origina l’intera pianta.
In viola il sospensorio, mentre in giallo il grosso embrione, ha già una polarità, riconosciamo i 3 differenti tessuti, man mano che l’embrione cresce, l’apice della radice si allontana da quello del germoglio. Qui si origineranno i cotiledoni, cioè nella porzione più alta dell’embrione.
qui si formano 1o 2 cotiledoni, a seconda del tipo.Stadio iniziale:
- nei dicotiledoni avremo una fase bilobata, dove riconosciamo apice del germoglio e radice. In mezzo l'asse apice-radicale, ai lati i due cotiledoni.
- nel caso delle monocotiledoni, avremo un solo cotiledone, si sviluppa un grosso cilindro solo da un lato, sotto l'asse del germoglio, sopra la radice.
Una giovane plantula. Abbiamo l'apice del germoglio, sotto l'apice della radice, ai lati le foglioline. Si palesa l'asse apice-germoglio, si identificano i meristemi, strutture destinate a crescere e divenire strutture adulte.
Il nostro seme di grano sarà quindi fatto da:
- un embrione, non ci interessa dal punto di vista edile;
- un cotiledone, trasporto sostanze nutritizie;
- endosperma, riserva di sostanze nutritizie.
- epigea, che porta i cotiledoni al di sopra del suolo; piantare legumi sul cotone, fuoriesconofoglioline verdi, poi marroncini ed infine si staccano. I cotiledoni quindi per una piccola partecreano cloroplasti e fanno fotosintesi;
- ipogea, quando l’ipocotile si sviluppa poco, dalla terra fuoriesce solo l’apice del germoglio.
Le differenti germinazioni dipendono da condizioni evolutive ed ambientali. Questo é un seme in fase pre maturativa, la radichetta ha spaccato il rivestimento e si sta
La pianta sta puntando sulla porzione radicale, su ciò che sta sotto. La pianta ha bisogno prima di tutto di ancoraggio, di assorbire acqua, piuttosto che di fare fotosintesi. Ecco perché all'inizio è eterotrofo, non ha né le strutture, né tantomeno l'istinto di fare fotosintesi.
- Solo quando avrà abbastanza energie per fare crescere epicotile ed ipocotile, finite le riserve;
- I cotiledoni andranno incontro ad apoptosi;
- Si svilupperanno le foglie;
- Si passerà da eterotrofia ad autotrofia.
Lezione di Botanica, di Lorenzo Di Palma
I tessuti meristematici
Entriamo nella istologia vegetale. Tutto parte da uno zigote, che si distribuisce una polarità, dando vita ad un sospensorio e poi un vero e proprio embrione, dove riscontriamo un asse ben chiaro. Le cellule embrionali sono indifferenziate. Il differenziamento è genetico, e dà una funzione alla cellula, nascono modificazioni funzionali e morfologiche.
In questa fase tuttavia le cellule sono tutte piccole, pochi organuli, nucleo e citoplasma compatto; questo perché tutto ciò che fanno le cellule è dividersi. Man mano che l'embrione si accresce, si crea una certa polarità, apice del germoglio e apice della radice; elementi fondamentali per tutta la vita della pianta, infatti le piante crescono per tutta la loro vita. All'apice ed in basso abbiamo tessuti che mantengono la funzione indifferenziate, i tessuti meristematici primari, così chiamati perché sono i tessuti meristematici che troviamo nell'embrione, garantiscono l'accrescimento della pianta. All'interno del seme, circondato da endosperma, abbiamo un embrione con propria polarità con all'apice tessuti meristematici primari. Le cellule dei tessuti meristematici primari vediamo dall'immagine, nuclei voluminosi, attiva attività mitotica; citoplasma ridotto, pochi organuli, sufficienti per produrre.
Elementi fondamentali della divisione cellulare. La funzione è ben precisa. Pareti primarie, prive di fibrille ed emicellulose, ricche di pectine.
Localizzazione: Vediamo i due apici della pianta. Hanno un elemento in comune: entrambi aumentano di volume. L'allungamento dell'asse verticale della pianta, l'asse germoglio-radice: man mano che una radice cresce, anche l'altezza del germoglio aumenta. Vi è sempre un bilanciamento dei due apici, apice costante che deve essere rispettato, se una radice non ha spazio per crescere, difficilmente il germoglio potrà crescere. La differenza sta nel fatto che la radice è protetta da una cuffia radicale, favorisce la penetrazione nel terreno, mentre l'apice del germoglio è protetto da giovani foglioline: grandi differenze strutturali. Le cellule degli apici sono molto piccole con nuclei molto grandi, vediamo bene le strutture; a destra, la cuffia ha cellule biancastre, ricche di mucigel, che
sfaldandosi ammorbidisce le pareti del terreno.
Cosa fanno i meristemi, come fanno ad allungare l'asse radice-germoglio? Da una cellulameristematica se ne originano 2:- una si differenzia, cellule derivata.- l'altra rimane meristematica, che continua a dividersi, cellula iniziale.
Tuttavia a livello dell'embrione non abbiamo ancora differenziazioni vere e proprie: prototessuti, sono cellule che si distribuiscono in maniera radicale della pianta:- meristema fondamentale, in regioni midollari;- procambio, nel mezzo;- protoderma nelle regioni periferiche.
I tessuti meristematici primari sono i meristematici apicali, che si distribuiscono su tutto lo spazio della pianta. Daranno origine a 3 gruppi di tessuti differenti:- protoderma → tessuti tegumentali, protezione della pianta;- meristema fondamentale → tessuti fondamentali, tessuti di resistenza (sclerenchima e collenchima, lo scheletro della pianta) e ai tessuti parenchimali.
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