Biologia vegetale, p.1: citologia e istologia

APPARATI STOMATI

Le stomi sono punti di discontinuità nell'epidermide con la funzione di regolare gli scambi gassosi con l'ambiente esterno (ossigeno, anidride carbonica e vapore acqueo). Sono formati da due cellule di guardia (che sono reniformi o a "forma di fagiolo" oppure a forma di manubrio nelle monocotiledoni, nelle quali sono sempre presenti quattro cellule sussidiarie di sostegno alle cellule di guardia) che sono ricche di cloroplasti (di cui le cellule epidermiche sono prive), che nelle monocotiledoni sono ammassati alle estremità del "manubrio", e prive di plasmodesmi (non compiono alcuno scambio molecolare con altre cellule, permettono solo il passaggio di acqua e soluti piccoli). Lo spazio fra le due cellule di guardia è detto rima somatica e sotto lo stoma è presente una cavità, la camera sottostomatica, che immagazzina vapore acqueo. La parete cellulare delle cellule di guardia (che sono coese alle estremità) è

modificata tramite micellazione radiale, ossia presentano delle fibrille di cellulosa, definite briglie, che mettono in comunicazione la parete interna con quella posteriore e sono inestensibili (proprietà della cellulosa, resistente alla trazione). Il meccanismo di apertura degli stomi si basa sull'ingresso e la fuoriuscita di acqua; quando le cellule di guardia assorbono acqua la parete radiale esterna si ispessisce ed aumenta così la pressione di turgore che tende a gonfiare le cellule; le briglie, essendo inestensibili, contrastano la pressione di turgore "tirando" la parete interna e forzando l'apertura del poro. Il tutto è regolato dalla concentrazione di ioni nelle cellule di guardia (generalmente ioni K+). L'ingresso di ioni, infatti, determina un aumento della concentrazione dei soluti e quindi un richiamo di acqua per osmosi all'interno delle cellule; al contrario, una fuoriuscita di ioni determina anche una fuoriuscita di acqua.esterno) Tessuto tegumentale della radice in struttura primaria, la parte di radice che costituisce il corpo primario della pianta. La parte della radice in cui è presente l'esoderma è la zona pilifera (che presenta i peli assorbenti), cioè la zona che assorbe più acqua. Composto da cellule vive finché funzionano, hanno un grande vacuolo. I peli assorbenti sono molto numerosi e accrescono la superficie assorbente.esterno)È un tessuto tegumentale primario vivo che “sostituisce” il rizoderma. Non sono più presenti peli radicali, perciò la funzione è quasi esclusivamente protettiva, non più di assorbimento. Modificazione secondaria (suberificazione) delle pareti di un pre-esistente tessuto adulto primario. In pochi punti particolari in cui la parete delle cellule non ha subito suberificazione sono presenti punti di permeazione (funzione assorbimento). ENDODERMA (primario interno)È un tessuto tegumentale primario interno tipico della radice. Costituito da uno strato di cellule vive, con parete cellulosica, privo di spazi intercellulari. Le cellule sono caratterizzate da una suberificazione parziale localizzata in determinati punti. Banda del Caspary: Fascia suberificata delle 2 pareti radiali e delle 2 trasversali. L’acqua, per passare dai peli radicali all’endoderma, può prendere due vie: la via apoplastica (più veloce e quantità) e la via simplastica (più lenta e selettiva).

acqua maggiori) e la via simplastica (più lenta e minore quantitàd’acqua).

Apoplasto: insieme di pareti cellulari e spazi cellulari.

Simplasto: insieme di membrane plasmatiche e citosol.

A livello della banda del Caspary solo trasporto di tipo simplastico (per via delle cellulesuberificate)

ORIGINE SECONDARIA SUGHERO (secondario esterno)

Tessuto tegumentale secondario esterno, deriva dall’attività mitotica delle cellule di unmeristema secondario (il cambio subero-fellodermico). Sostituisce l’epidermide quando, inseguito ad accrescimento secondario, viene lacerata ed eliminata. È privo di spaziintercellulari, cellule morte, suberificate. Tessuto impermeabile ad acqua e gas, protegge itessuti sottostanti da sbalzi di temperatura. Le lenticelle sostituiscono gli stomi, ma sonomeno numerose di questi ultimi.

2. TESSUTI PARENCHIMATICI O FONDAMENTALI

Cellule vive di forma allungata (salvo eccezioni). Hanno un metabolismo molto attivo e solola parete primaria.

Si distinguono in:

• Parenchima clorofilliano
• Parenchima lacunoso
• Parenchima di riserva
• Parenchima acquifero (si trova solo in piante particolari)
• Parenchima aerifero (si trova solo in piante particolari)
• Parenchima conduttore

PARENCHIMA CLOROFILLIANO

Caratterizzato dalla presenza di cloroplasti (ca. 20-30 per cellula) dispersi nel citosol periferico e adiacenti alla membrana plasmatica. È di colore verde a causa dell'elevata quantità di clorofilla all'interno dei cloroplasti. È la sede della fotosintesi clorofilliana.

Nomi alternativi al parenchima clorofilliano -> clorenchima, mesofillo, parenchima a palizzata (per via delle cellule rettangolari appressate).

PARENCHIMA LACUNOSO

Ampi spazi intercellulari, le cellule contengono un quantitativo di cloroplasti ridotto rispetto al parenchima clorofilliano, perciò svolge una parziale attività fotosintetiche. Concentrazione del vapore acqueo grazie agli spazi intercellulari.

derivante dal processo di evaporazione che avviene a livello delle pareti cellulari.

PARENCHIMA DI RISERVA

Composto da cellule vive, ricche di leucoplasti e sostanze nutritive. Si trova in tutte le parti della pianta non esposte alla luce: fusto e radici, organi di riserva (tuberi, bulbi, rizomi). Ne esistono diversi tipi a seconda delle sostanze che immagazzina al suo interno:

• Parenchima amilifero - contiene al suo interno numerosi granuli di amido (secondario)
• Parenchima proteico - le proteine sono immagazzinate all'interno di piccoli vacuoli dove precipitano in seguito alla disidratazione del seme
• Parenchima lipidico - accumula oli che si trovano in gocce sospese nel citosol

A seconda dell'ubicazione possono avere origine primaria o secondaria.

PARENCHIMA CONDUTTORE

Presente in tutti gli organismi vegetali, presenta cellule allungate, addossate le une alle altre e ricche di punteggiature per facilitare la comunicazione con le cellule adiacenti.

Costituisce i raggi midollari a disposizione radiale, responsabili del trasporto orizzontale a mediadistanza di acqua e soluti. Mentre il trasporto verticale è affidato al tessuto conduttore, il trasporto orizzontale affidato ai raggi midollari permette una diffusione totale di acqua e soluti a tutte le parti della pianta.

PARENCHIMA ACQUIFERO

Il parenchima acquifero è tipico delle piante grasse (o succulente), infatti si tratta di un tessuto di riserva adibito a contenere più acqua del normale. Le cellule di questo tessuto sono fortemente cutinizzate e contengono materiali mucillaginosi allo stato colloidale in grado di trattenere acqua. La forma è tipicamente tondeggiante a causa dell'elevata pressione di turgore esercitata dal vacuolo centrale, che va ad occupare quasi tutto il volume cellulare.

PARENCHIMA AERIFERO

Tessuto tipico delle piante acquatiche o viventi in ambienti asfittici, che esalta la funzione di diffusione dei gas (in particolare ossigeno biatomico).

poco solubile in acqua) tramiteampissimi spazi intercellulari. Le cellule possono assumere forma stellata e hanno spessouna parete rigida e lignificata che aiutano a mantenere gli spazi intercellulari. Costituisce gliorgani di galleggiamento.

3. TESSUTI MECCANICI O DI SOSTEGNO

Composti da cellule con parete ispessita, spazi intercellulari assenti. Funzione di sostegno (eprotezione). Si dividono in:

• collenchima
• sclerenchima

COLLENCHIMA

Cellule vive con ispessimenti pectocellulosici limitati a determinate zone delle pareti (mailignificate). Assenza di spazi intercellulari. A seconda degli ispessimenti delle paretilongitudinali si distinguono:

• collenchima angolare
• collenchima lamellare
• collenchima lacunoso

SCLERENCHIMA

Tessuto di sostegno tipico delle parti della pianta che hanno completato la crescita inlunghezza. Cellule morte, con parete secondaria lignificata. Composto da:

• Fibre (forma allungata)
• Sclereidi (forma variabile)

4. TESSUTI

CONDUTTORI

Hanno funzione di trasporto, sono composti da cellule di forma allungata. Si dividono in:

• Xilema o legno (primario e secondario): trasporta acqua e sali minerali disciolti, tessuto vascolare.
• Floema o libro (primario e secondario): trasporta principalmente fotosintati, tessuto cribroso.

XILEMA

Tessuto vascolare composto da cellule morte (vasi xilematici) a maturità per lignificazione della parete secondaria -> pareti longitudinali dei vasi notevolmente ispessite a seguito di parziale lignificazione (es ispessimento anulare o a spirale, che forma vasi “anulati” e “spiralati”) che permette alla cellula di non collassare sotto l’influsso della pressione negativa di aspirazione. Cellule di forma cilindrica impilate per formare un “tubo” la cui parete trasversale può essere parzialmente o completamente riassorbita per favorire la conduzione.

Parete parzialmente riassorbita: tracheidi o vasi chiusi tipico sia

dellegimnosperme che delle angiosperme. La linfa grezza trova più difficoltoso il passaggioper via della presenza della parete trasversale. Per quanto riguarda le gimnospermele tracheidi svolgono anche una funzione di sostegno, per cui è necessario parlare difibrotracheidi o legno omoxilo (formato da cellule xilematiche tutte identiche).

• Parete completamente riassorbita: trachee o vasi aperti, formate da cellule a lumelargo. Presenti solo nelle angiosperme, la cui linfa grezza è più facilitata nel passaggio.
• Legno eteroxilo(formato da cellule xilematiche diverse).

Gli ispessimenti delle cellule possono essere: anulari, a spirale, a reticolo e estesi a tutta laparete. I vasi formati da queste cellule si chiamano rispettivamente: vasi anulati, spiralati,reticolati e punteggiati.