Biologia vegetale

DIVERSI TIPI DI AGGREGAZIONE DELLE CELLULE

Da cellule identiche tra loro, è definito invece eteromorfo quando le cellule che lo costituiscono hanno aspetto e funzione diversa. Se in un tessuto fondamentalmente omeomorfo sono presenti cellule nettamente diverse dalle altre per la loro forma, struttura o contenuto, queste sono dette idioblasti.

Un tessuto è un insieme di cellule che condividono uno specifico ruolo. Gli organismi vegetali si dividono in:

1. Organismi a tallo. Struttura molto semplice, poco differenziata (struttura tipica delle alghe e nei funghi). Niente organi specializzati e veri e propri tessuti nel tallo. La struttura stessa svolge vari tipi di funzione. Nelle piante a tallo si formano pseudotessuti, diversi dai tessuti poiché nello pseudotessuto le cellule che lo compongono sono divise solo da una parete molto sottile. Non esistono punteggiature e plasmodesmi.
2. Organismi a cormo (cormofite). Struttura vegetativa superiore, che comprende tessuti specializzati a formare organi.

specializzati: radici, fusto e foglie. La lamella mediana (0,1 micron di spessore) garantisce l'unione e divisione tra cellule contigue (struttura tissutale più compatta). Nello pseudotessuto non c'è una continuità meccanica e di sostegno (si ricordi che la lamella mediana è formata da polisaccaridi e pectine che "incollano") -> la differenza sostanziale tra piante a cormo e piante a tale è che in quest'ultima si formano gli pseudotessuti dove mancano lamella mediana e plasmodesmi.

PIANTE A CORMO

Nelle piante a cormo, i diversi tipi di cellule sono raggruppate in tessuti:

1. Tessuti meristematici (o meristemi)
2. Tessuti adulti

I TESSUTI MERISTEMATICI

Questi tipi di tessuti sono caratterizzati da cellule:

• Cellule di piccole dimensioni
• Parete sottile
• Assenza di vacuoli o vacuoli molto piccoli (abbozzi)
• Proplastidi (forma embrionale di cromoplasti, leucoplasti, cloroplasti)
• Assenza di spazi intercellulari (cellule contigue)

Citoplasma occupa l'intero lume cellulare (molto denso). Nucleo al centro (occupa spesso quasi tutto il volume cellulare). Sono costituiti da cellule in grado di dividersi. Troviamo questo tessuto nello zigote dei mono e dicotiledoni (a livello embrionale due abbozzi fogliari). Dalle diverse divisioni dello zigote si origina l'embrione e da questo l'intero organismo, lo sporofito. A livello di quest'ultimo individuo (all'interno dell'embrione del seme) due tessuti detti appunto meristemi. Questi daranno origine alla radice, al fusto e poi alle foglie. Si tratta di meristemi apicali. Lo sviluppo della pianta derivante dai meristemi apicali è detta crescita primaria e darà origine a tessuti primari quali appunto radici, fusto e foglie a costituire la struttura primaria della pianta.

Riconoscere un tessuto meristematico: Una caratteristica delle piante a cormo è mantenere ai due poli opposti, caulinare (fusto) e radicale, dei gruppi di cellule.

Le cellule meristematiche costituiscono gli apici vegetativi e permettono la crescita indefinita della pianta. Questi tessuti, chiamati meristemi embrionali o meristemi primari, mantengono nel tempo la capacità di dividersi. Derivano dallo zigote e la loro attività determina la struttura primaria della pianta adulta, localizzata negli apici della pianta, nel fusto e nelle radici. Le cellule meristematiche hanno forma poliedrica e presentano spazi intercellulari assenti o molto ridotti.

Nelle Gimnosperme, Dicoltiledoni e alcune Monocotiledoni, si verifica anche un aumento di spessore del fusto e della radice grazie alla formazione di una struttura secondaria. Questa crescita è dovuta alla presenza di tessuti meristematici localizzati in precise regioni del fusto e della radice, che costituiscono il cambio. Questo avviene quando le cellule iniziano a differenziarsi durante la divisione.

Mitotica una cellula resta meristematica (cellula iniziale), una va in contro ad un processo di differenziazione assumendo caratteristiche peculiari (cellula derivata). Si parla di accrescimento per distensione. Si assiste ad un grande incremento delle dimensioni, ispessimento della parete, formazione del vacuolo, riduzione a cintura periferica del citoplasma, riduzione del nucleo. La cellula si specializza grazie al processo della differenziazione per svolgere una determinata funzione in base alla sua collocazione nella pianta. La parete si impregna di particolari sostanze per garantire una diversa funzione. Per distensione si forma perciò una cellula adulta che poi si differenzia. Una importante caratteristica delle piante è che il differenziamento non porta mai alla totipotenza perdita della (grande capacità di rigenerazione). Durante il differenziamento che porta alla formazione dei diversi tipi cellulari le cellule non perdono mai la capacità di ri-acquistare.

Le caratteristiche di una cellula meristematica sono che le cellule dellapianta sono totipotenti, il che significa che possono "dedifferenziarsi" consentendo un aumento del numero delle cellule. Questa dedifferenziazione può essere una risposta a stimoli esterni. Alcune cellule adulte in particolari zone del fusto o della radice hanno questa funzione nella loro informazione genetica e sono destinate a dedifferenziarsi in struttura secondaria mesenchimale per formare la pianta, formata da cellule la cui origine ontogenetica deriva da individui adulti.

I meristemi di tipo secondario hanno le seguenti caratteristiche:

1. Maggiori dimensioni (dai 40 ai 100 micron)
2. Hanno forma allungata
3. Maggior grado di differenziazione citologica
4. Risultano più o meno vacuolate

Questi tessuti si trovano a livello di precise regioni nel fusto e nella radice che costituiscono il cambio.

Esistono due tipi di cambio:

• Cambio cribro-legnoso: porta alla formazione dei tessuti

evitano alla pianta un’ eccessiva perdita di acqua. Sono molto importanti per regolare e modulare lo scambio di acqua (sia perdita che assorbimento). Presentano infatti cellule a stretto contatto tra loro e deposizione di sostanze impermeabili sulla parete delle cellule (cere, cutina e suberina) a garantire maggior impermeabilizzazione anche sulle pareti (inserite tra le componenti peptidiche e polisaccaridiche). Si distinguono quattro diverse componenti:

1. epidermide
2. rizoderma
3. esoderma
4. sughero

Come può la pianta garantire gli scambi gassosi se la superficie è così impermeabilizzata? Esistono punti sulla superficie epidermica in cui si trovano aperture stomatiche (stomi).

a. Epidermide: Riveste la parte aerea del corpo primario della pianta (fusto erbaceo, foglie, fiori, frutti …) ed è solitamente costituita da uno strato monocellulare di cellule per lo più isodiametriche. Non sono presenti spazi intercellulari. Le pareti sono celluloso-pectiche.

1. Riveste il corpo primario della pianta
2. È costituita da uno strato di cellule
3. Mancano spazi intercellulari (tranne dove ci sono gli stomi)
4. Presenza di cuticola e cere. Solitamente non miscelata ad altri componenti della parete. Le cere possono essere disposte in modo continuo o formare cristalli di vario tipo. Spesso le cere hanno quindi valore tassonomico. In molti monocotiledoni la forma del cristallo è importante dal punto di vista diagnostico.

Il grado di cutizzazione varia a seconda dell'organo della pianta considerato, nonché alla diversa esigenza di impermeabilizzazione. Una pianta del deserto avrà superficie cuticolare maggiore di una pianta termofila.

5. Assenza di cloroplasti (no funzione fotosintetica). Il colore verde è dato dal parenchima sottostante. Sebbene il tessuto epidermico sia il più superficiale e quindi il più esposto a radiazioni solari, le sue cellule non contengono cloroplasti ben differenziati, quindi il tessuto è incolore.

Presenta stomi (dal greco bocca), aperture regolabili formate da cellule epidermiche dette cellule di guardia. Quando gli stomi sono chiusi non ci sono in effetti spazi intercellulari. Al di sotto dello stoma esiste una camera sottostomatica importante per circolazione dell'aria e scambi gassosi.