Biologia vegetale

Tessuti vascolari

Si trovano soltanto nelle tracheofite, servono per trasporto da media-lunga distanza (breve-media simplasto o apoplasto); le piante sfruttano, diversamente dagli animali, un sistema vascolare aperto xilema.

Due funzioni diverse:

• Trasporto principale di acqua e sali minerali, linfa grezza (dalle radici alle foglie)
• Floema trasporto principale di acqua e saccarosio, linfa elaborata (dalle foglie alle radici)

Xilema e floema sono dei tessuti complessi composti da elementi vascolari con funzione di conduzione, cellule parenchimatiche con ruolo di supporto alla conduzione, funzione di riserva, secrezione, fibre con funzione di sostegno.

Cellule vive che mantengono nucleo e citoplasma formano il sistema di tubazioni piene - trasporto attivo con dispendio energetico che mantiene il movimento.

Xilema è formato da cellule morte che formano un sistema di tubazioni cave - trasporto passivo dell'acqua.

è in costante movimento all'interno dell'organismo, si sposta in funzione dell'energia potenziale inessa contenuta o potenziale idrico, da elevato a basso (flusso di massa o diffusione)

Il trasporto xilematico è un flusso di massa che sfrutta un gradiente di potenziale idrico -> l'acqua si muove dal suolo all'atmosfera grazie a questa differenza di potenziale idrico e la pianta sfrutta questo gradiente per il trasporto della linfa all'interno--> meccanismo tensione-coesione-adesione

Tensione: Il trasporto xilematico è innescato dalla traspirazione fogliare (traspirazione stomatica) -> si tratta di• aspirazione, no trasporto attivo, no dispendio energetico ma è la pressione negativa che si sviluppa nelle foglie quando l'acqua evapora attraverso gli stomi -> le pareti non devono collassare per questo inspessimenti di parete

L'apertura degli stomi è alla base del fenomeno della traspirazione;

Questa crea un gradiente negativo del potenziale idrico che raggiunge il vaso xilematico.

Foglia con due epidermidi che la delimitano, all'interno tessuti vascolari tra cui lo xilema che porta acqua fino alle foglie.

Quando viene persa acqua attraverso gli stomi si abbassa il potenziale idrico, e questa si sposta verso le zone in cui è venuta meno, fino ai tessuti vascolari attraverso gli stomi.

Forze di coesione tra le molecole d'acqua che aderiscono fortemente tra loro:

• Adesione: le molecole d'acqua aderiscono ad altre molecole polari (legami idrogeno)
• Gradiente di potenziale idrico, traspirazione stomatica, si crea catena di molecole d'acqua che grazie alle ..sentire

Si innesca il meccanismo di traspirazione a livello delle foglie, deve mantenere equilibrio idrico dopo l'acqua persa dalle foglie.

Forze di coesione e adesione a livello del fusto, assorbimento nelle radici.

I tessuti vascolari compaiono per la prima volta nelle tracheofite, quindi pteridofite.

spermatofiteistologia Pagina 9

I tessuti vascolari compaiono per la prima volta nelle tracheofite, quindi pteridofite e spermatofite tracheidi,

Nelle gimnosperme abbiamo un unico tipo cellulare svolge funzioni di conduzione ma anche di sostegno -> cellule morte a maturità, allungate fusiformi in cui il lume di ciascuna cellula è separato dalle cellule adiacenti

La linfa grezza dovrà scorrere da una cellula all'altra -> sistema di vasi chiusi perché quello che rimane a separare le cellule morte è la parete cellulare, difficile da digerire punteggiature,

Ci sono dei punti in cui il passaggio dei soluti e della linfa grezza è facilitato -> zone in cui non c'è deposizione di parete secondare -> quindi lamella mediana, parete primaria di una e dell'altra cell che delimitano la punteggiatura, che può essere di due tipi:

Semplici: membrana della punteggiatura (che in realtà è una parete), solo un

canale• Areolata: più complessa con zona di passaggio più ampia, toro come valvola• Con toro, tipico delle gimnoNuovi tipi cellulari per quanto riguarda lo xilema nelle angiosperme, compare un nuovo sistema per la conduzione della linfa grezza: tracheidi• elementi delle trachee -> il loro insieme forma la cavità della trachea Elementi della• Gli elementi della trachea formano dei vasi aperti (o Trachee) trachea a contattoLa linfa grezza passa da un elemento all'altro della stessa trachea attraverso le perforazioni •La linfa grezza passa verticalmente da un elemento all'altro di una stessa trachea attraverso PERFORAZIONI (digeriscono la parete laterale che bloccherebbe)•La linfa grezza passa lateralmente da una trachea all'altra solo attraverso PUNTEGGIATURELe varie trachee si collegano tra di loro attraverso le punteggiature, i punti di passaggio tra una trachea e l'altra che causano rallentamento del fluidoQuelloche incide sulla portata del liquido è il raggio del vaso -> una piccola variazionelegge di poiseuilleporta ad enormi differenze perché il raggio è elevato alla 4 ->Le trachee hanno una portata d'acqua molto maggiore delle tracheidi per il diametroma anche perché nelle gimnosperme si ha un sistema di vasi chiusi, nella angiospermedi vasi aperti -> nei vasi chiusi l'acqua deve superare una punteggiatura tutte le volteche passa da una tracheide all'altra, mentre nei vasi aperti deve superare unapunteggiatura solo tra una trachea e l'altraEssere troppo efficienti può provocare problemi in alcune situazioni -> si creano bolle d'aria, emboli, dopo che è gelatal'acqua all'interno di questi sistemi di capillari che bloccano il flusso; il problema è che i gas si espandono grazie allaforza che tira verso il basso e quella verso l'alto ed occupano lo spazio all'interno dei capillariCausanodanni della cavitazione; limitati nei vasi chiusi ed estesi in quelli aperti istologia Pagina 10 Causano danni della cavitazione; limitati nei vasi chiusi ed estesi in quelli aperti Se l'embolo è nella tracheide il problema rimane lì, perdo una cell ma ne molte altre..; se ho sistema di vasi aperti le perforazioni non bloccano la diffusione del gas e perdo interi pezzi fino alla punteggiatura Se ambedue le pareti sono piene d'acqua la valvola è aperta e l'acqua passa liberamente tra le tracheidi; se una colonna è piena di aria, la depressione causata dal flusso dell'acqua nell'altra tracheite risucchia il toro che va ad applicarsi contro l'apertura della punteggiatura -> la valvola si chiude La parete longitudinale degli elementi xilematici: gli elementi di conduzione xilematica sono sottoposti ad una forza di aspirazione, per resistere al collasso, le pareti sono rinforzate da parete secondaria lignificata Gli ispessimenti della

Parete longitudinale degli elementi di conduzione hanno un significato funzionale e si osservano in regioni diverse:

• Anulati
• Scalariformi
• Spiralati
• Reticolati
• Anulo-spiralati

Non consentono la distensione cellulare e sono relativamente impermeabili all'acqua (parete primaria). Si trovano negli elementi di conduzione che si formano nelle zone in cui la distensione è cessata.

Distinti in base agli elementi di conduzione che si formano nella zona ancora in distensione:

• Protoxilema
• Metaxilema

Maggiore resistenza al collasso con minimo impiego di materiale. Maggiore impermeabilizzazione della parete. Ampie aree di parete primaria per ingresso e uscita d'acqua procambio.

Processo di differenziamento degli elementi di conduzione non è sincrono, ma inizia dal differenziamento degli elementi. Intervento del citoscheletro nella deposizione della parete secondaria- Lisi.

della parete trasversale (Perforazione)- Morte programmata e lisi cellulare-Zinnia elegans sistema modello perché possiamo manipolare il fenomeno del transdifferenziamentoDa cellulla parenchimatica fotosintetica, scompaiono cloroplasti, la parete tipica dello xilema -> cambio organizzazione, non parto da 0Questo si può ottenere in coltura sottoponendo queste cell ad ormoni che inducono questa trasformazione di differenziamento (tappe sopra); sono state identificate componenti proteiche responsabili dell'accumulo di microtubuliformanti l'inspessimento -> microtubuli vengono depolimerizzati da proteine MIDD1 e Kinesina-13A che allentano la parete per ricavare microtubuli da spostare e deporre in un'altra zonaMIDD1: depolimerizza i microtubuli nelle zone che devono rimanere con parete primaria, non inspessite- MAP70 e MAP65: delimitano i fasci di microtubuli- EXO70A1: indirizza vescicole contenenti la Cellulosa Sintasi alla membrana nelle zone conmicrotubuli-Se non c'è MIDD1 la parete si dispone regolarmente come in una qualsiasi cell; se c'è allora il tipo di inspessimento dipende dalla quantità di MAP70 che va a concentrare i microtubuli (alla fine della differenziazione avrò elementi del protoxilema) -> modificazioni inspessimenti a seconda di gradienti di altre proteine. Se io vado a ridurre MAP70 gli ispessimenti sono meno localizzati e avrò elementi tipici del metaxilema. istologia Pagina 11 Floema Trasporto della linfa elaborata, cioè una soluzione acquosa che contiene i prodotti della fotosintesi con un principio di trasferimento da source a sink in cui c'è il consumo di questi prodotti (radice o parte epigea della pianta con cloroplasti indifferenziati) -> direzione verso il basso verso le radici principalmente + sink. Questo movimento può cambiare nel corso della stagione. Ruolo importante negli studi sono le afidi, insetti succhiatori dotati di stiletto che

penetra fino alla linfa per ricavare zuccheri all'interno della linfa elaborata -> osserviamo le goccioline di linfa associate al corpo degli insetti per vederne la composizione: zuccheri (saccarosio) e poi pochi aminoacidi, acidi organici, proteine.. Inoltre è stato possibile scoprire che la linfa elaborata è sottoposta a una pressione

Elementi di conduzione del floema:

• cellule cribrose,
• Gimnosperme contengono allungate e fusiformi, con parete primaria perché non c'è necessità di contrastare una forza verso l'interno -> unito tipo cell nelle gimnosperme
• cellule albuminose,

Sono associate a cellule parenchimatiche coinvolte nel carico/scarico del saccarosio. Tali cellule sono parzialmente sovrapposte e la linfa deve passare da una cellula all'altra attraverso pori che si formano nella cribriparete -> che derivano da una trasformazione dei plasmodesmi -> trasporto per via simplastica. Sono evidenziate le aree la colorazione azzurra del callosio.

mette inib