Biologia vegetale

SOTTOSTOMATICHE:

1. CRIPTE STOMATICHE: Sono le invaginazioni del lembo in cui risiedono gli stomi e possono a volte essere ricoperte da tricomi;

2. CAMERE SOTTOSTOMATICHE: Si ubicano sotto agli stomi e permettono gli scambi gassosi. Di solito queste camere sono formate da cellule del parenchima acquifero.

Le nervature, essendo prolungamenti differenziati di fusto, presentano anch'esse canali vascolari cribrosi e xilematici. A seconda della loro grandezza possono anche interrompere il parenchima clorofilliano palizzato, ma generalmente possiedono il cribro verso il basso e lo xilema verso l'alto. Tuttavia, nelle piante che vivono molto a lungo è presente un cambio cribro-legnoso (tessuto meristematico) che permette (come per il fusto nelle dicotiledoni) un accrescimento secondario. Dopodiché esso forma un anello completo attorno al legno e produce verso l'esterno altro cribro, che avvolge a sua volta di nuovo il legno. Perciò troviamo il cribro sia verso

L'alto che verso il basso. Quanto detto è valido per quasi tutti i tipi di foglie, ad eccezione delle foglie aciculari. In base alle piante in cui si trovano, hanno composizione differente. Prendiamo, a titolo d'esempio, il pino e facciamo alcune considerazioni:

• Il cribro è rivolto verso il basso e il legno verso l'alto;
• Possiede un parenchima in più, detto di trasfusione, che ha il compito di distribuire i liquidi;
• La zona più esterna e la zona più interna sono divise da un'endodermide;
• È presente un'unica nervatura;
• Sono presenti CANALI RESINIFERI rivestiti da cellule secernenti;
• Notevole risparmio di acqua ed epidermide fortemente cutinizzata.

FILLOTASSI: Contare il numero di foglie e la loro disposizione secondo un criterio matematico. Distinguiamo:

1. FOGLIE OPPOSTE: Sono inserite a coppie (2 per nodo) e formano un angolo di 180°;
2. FOGLIE ALTERNE: Una foglia per ogni nodo;
3. FOGLIE VERTICILLATE:

• COTILEDONI: Divise in MONOCOTILEDONI, che presentano una sola foglia nell’embrione, e DICOTILEDONI, che ne presentano due;
• PERULE: Strutture che proteggono le gemme dalle temperature avverse e dagli stress meccanici, a questo fine possono avere anche pareti resinose. Un esempio di pianta con perule è la MAGNOLIA, che presenta anche tricomi per aumentare l’isolamento;
• ANTOFILLI E SPOROFILLI: Sono fiori (che a loro volta sono solo foglie metamorfosate). Gli antofilli hanno funzioni accessorie quali protezione o richiamo di animali, gli sporofilli hanno funzioni riproduttive (meiosi maschile e femminile);
• STIPOLE: Sono foglioline più piccole presenti in alcuni casi e in alcune piante alla base della foglia. Se il lembo della foglia principale subisce una trasformazione svantaggiosa, esse

• SPINE, CIRRI E VITICCI: Le prime hanno funzione di difesa e si formano come detto precedentemente per i fusti, i cirri hanno funzione aggrappante a determinate superfici e non sono ramificati, mentre i viticci hanno la stessa funzione dei cirri e sono di solito ramificati;
• TRAPPOLE DI PIANTE CARNIVORE: Possono essere di vari tipi:
  • ASCIDI: Sono sacche piene di acidi e hanno bordi scivolosi. L'insetto si poggia sul bordo, perde aderenza e scivola all'interno della sacca, dove viene digerito. Resta solo la parte grassa;
  • DROSERA: Foglia espansa (a volte allungata) ricoperta di peli colorati. Gli insetti vengono attirati dal colore, restano incastrati e il loro movimento stimola la fuoriuscita di secrezione acida dai peli, che li digerisce;
  • DIONEA: Quando l'insetto si poggia all'interno, muove dei peli superficiali e le "mandibole" scattano, intrappolandolo. Viene digerito da acidi anche...

In questo caso. Il meccanismo di apertura e chiusura della "mandibola" è regolato da un fenomeno di turgescenza/deturgescenza delle cellule, che entra in atto quando un insetto comprime la superficie di entrambe le mandibole. Dopo un certo numero di aperture e chiusure, la trappola perde efficienza e si chiude più lentamente, quindi è importante non effettuare chiusure a vuoto (dovute magari a stimolazione del vento o granuli di terra). Scatta, quindi, solo nel caso sopra descritto;

BRATTEA: È una foglia modificata, diversa per forma, dimensione o colore che accompagna le infiorescenze (talvolta alla base);

MOVIMENTI DELL'ACQUA E SCAMBI GASSOSI NELLE FOGLIE

I movimenti dell'acqua partono dalla radice e proseguono fino alla foglia, dove avvengono gli scambi gassosi. Al livello della radice, l'assorbimento può avvenire in due modi:

• IMBIBIZIONE: Detta anche via apoplastica. Avviene quando la radice è immersa in acqua e si

diffonde nella pianta per capillarità;

OSMOSI: Detta anche via simplastica. È l'unico meccanismo che consente una regolazione della quantità di acqua (senza eccessi). È importante specificare come l'acqua si faccia strada nei tessuti. Per osmosi viene assorbita dai peli radicali, per imbibizione si fa strada fra le pareti cellulari lignificate sfruttando la porosità del legno. In entrambi i casi, l'acqua deve oltrepassare l'endodermide e la sua banda di Caspary impermeabilizzata. Perciò deve per forza passare attraverso le cellule tramite il vacuolo. Questo implica un tipo di trasporto ATTIVO e quindi dispendio energetico.

L'acqua, insieme ai minerali e ai nutrienti, entra nella pianta sotto il nome di LINFA GREZZA. Essa si muove dalle radici alle foglie, spesso contro gravità, e ciò è il risultato della somma di 5 forze importanti:

1. CAPILLARITÀ: Grazie alle forze di adesione fra molecole,

1. FORZA DI RISALITA: L'acqua risale contro gravità, tanto più velocemente quanto è più stretto il diametro dei vasi linfatici;

2. PRESSIONE RADICALE: Non ha mai un valore importante, è abbastanza debole. Per spiegare cosa sia, si ricorre all'esempio del "pianto della vite": quando si taglia la vite alla base, fuoriesce del liquido dalla parte tagliata ancora ancorata al terreno. Questo accade perché, non essendoci più le foglie, la linfa grezza viene fuori sotto la spinta della radice che continua ad assorbire;

3. FORZE DI SUZIONE-COESIONE: Dovute alle foglie che effettuano una sorta di risucchio, per il fatto che l'acqua viene sempre dispersa dalle foglie e ne viene richiamata sempre altra;

4. GRAVITÀ: Forza di attrazione di ogni macrocorpo o microcorpo verso il basso;

5. ATTRITO: Forza che si oppone linearmente al movimento dovuta alle asperità della superficie sulla quale il corpo si muove.

Le prime 3 forze agevolano la salita, le altre due la ostacolano.

• L'ACQUA IMPIEGATA PER REAZIONI BIOCHIMICHE O ACCUMULATA SOTTO FORMA DI LINFA È MENO DEL 10%, IL RESTO VIENE TRASPIRATO OPPURE RILASCIATO (anche per guttazione dagli idatodi, come nell'orzo).
• La LINFA ELABORATA si muove, invece, dalle foglie a tutte le parti della pianta, in generale verso il basso. La linfa grezza viene arricchita dai prodotti della fotosintesi e giunge a tutti i tessuti sotto forma di elaborata.
• Sul suo movimento sono state fatte numerose teorie, quella più accreditata è quella del FLUSSO DI MASSA: la linfa elaborata si muove molto lentamente perché, si pensa, le concentrazioni all'apice e al pedice della pianta sono diverse. Una volta che i tubi cribrosi hanno assorbito gli zuccheri presenti nella linfa elaborata, questa variazione di concentrazione causa l'entrata di altra acqua.
• Tuttavia, questa teoria presenta un punto poco chiaro: con questa ipotesi si stabilisce che la linfa elaborata si muova a

velocità costante, eppure se marchiamo le molecole presenti nella linfa elaborata (che non è solo glucosio) ci si rende conto che esse si muovono a velocità differenti. PERCHÉ?

SCAMBI GASSOSI

Negli scambi gassosi sono coinvolti tre sostanze/molecole principali:

1. ACQUA: Può fuoriuscire per TRASPIRAZIONE STOMATICA (nell'80% dei casi) oppure per TRASPIRAZIONE CUTICOLARE (attraverso la cuticola, dipende dallo spessore di quest'ultima). Infine, può anche uscire in forma liquida, per GUTTAZIONE tramite gli idatodi;
2. OSSIGENO: Può passare autonomamente anche attraverso la cuticola, oltre che attraverso gli stomi. Se la fotosintesi è attiva, c'è una maggior emissione di ossigeno, se non è attiva è minore: quindi, il movimento netto è IN ENTRATA durante la fotosintesi (di GIORNO) e IN USCITA quando è attiva solo la respirazione (di NOTTE). Generalmente, nell'arco di 24 h prevale il movimento

inuscita perché la pianta possiede un ANABOLISMO superiore alCATABOLISMO (sintetizza più di quanto consumi);

c) ANIDRIDE CARBONICA: Può passare solo attraverso gli stomiaperti. Durante la fotosintesi, la CO che entra è totalmente2consumata; quella prodotta durante la respirazione, vieneimmagazzinata negli spazi intracellulari

TIPI DI METABOLISMO E NUTRIZIONEMINERALE

Il metabolismo è l’insieme dell’azione di due sottoinsiemi di reazioni:ANABOLISMO e CATABOLISMO. Per le piante:

 ANABOLISMO: Le reazioni anaboliche che avvengono nelle piante:

a) Fotosintesib) Chemiosintesi: Viene svolta da alcuni batteri, in particolare:SOLFOBATTERI (ossidano lo zolfo dall’acido solfidrico),NITROBATTERI (ossidano l’azoto dall’acido nitroso),NITROSOBATTERI (ossidano l’azoto dall’ammoniaca),FERROBATTERI (ossidano il ferro dal carbonato di ferro),METANOBATTERI (ossidano il carbonio dal metano) eIDROGENOBATTERI (ossidano

L'idrogeno può essere ottenuto da diverse fonti, come l'acqua (idrogeno dall'acqua) o il gas idrogeno (idrogeno dall'idrogeno gassoso). Tutte queste reazioni rilasciano energia;

Il catabolismo può avvenire principalmente in due modi: in presenza di ossigeno (aerobiosi) o in carenza di ossigeno (anaerobiosi):

1. Respirazione aerobia: avviene in presenza di enzimi e consiste nell'ossidazione completa di molecole organiche (in presenza di ossigeno). Un esempio è la glicolisi, in cui il glucosio viene scisso in acqua e anidride carbonica ed energia (675 kcal);
2. Respirazione anaerobia: l'essere vivente (la pianta) può ottenere l'ossigeno da molecole ossidate presenti in natura oppure effettua un'ossidazione parziale delle molecole organiche per ricavarne energia. Un esempio importante è