Biologia vegetale - tessuti fondamentali e vascolari

PARENCHIMA AERIFERO

Localizzato in fusti, foglie e radici di piante che vivono su terreni acquitrinosi dove gli scambi gassosi nelle parti sommerse della pianta sono difficoltosi. Il rifornimento di aria è effettuato quindi dalle parti aeree tramite la rete degli spazi intercellulari.

Questo tessuto non ha organuli particolari ma la sua peculiarità è legata alla forma e disposizione assunta dalle cellule. Il tessuto ha infatti abbondanti spazi intercellulari, che possono occupare un volume superiore a quello delle singole cellule.

P. aerifero di Arum

Poiché la funzione principale è assicurata dalla organizzazione spaziale delle cellule, è possibile che queste possano svolgere anche altre funzioni (es. se il tessuto si trova nelle porzioni superficiali di un fusto può effettuare la fotosintesi)

P. aerifero di ninfea

TESSUTI MECCANICI E VASCOLARI

L'emersione l'esigenza dalle acque ha fatto nascere nelle piante di assumere una posizione eretta

ovvero di avere un sostegno meccanico. Questo è stato risolto sia con il turgore cellulare (ottimo sistema per piccole piante) che con lo sviluppo di tessuti fondamentali specializzati detti tessuti meccanici: Collenchima e Sclerenchima

Man mano che le piante si specializzano e sviluppano organi diversi con funzioni differenti (radici, foglie, fusti) nasce la necessità di far comunicare questi organi. Questo, inizialmente si ottiene con cellule mobili poi con veri e propri tessuti vascolari (Xilema e Floema)

TESSUTO MECCANICO

I tessuti meccanici si dividono in Collenchima e Sclerenchima

Localizzazione:

• Collenchima (fusto primario delle dicotiledoni, piccioli, nervature)
• Sclerenchima (frutti, fusto, tegumenti semi, foglie e radici)

Funzioni: Questi tessuti hanno entrambe la funzione di sostegno

Collenchima

Sclerenchima (fibre)

COLLENCHIMA è formato da cellule allungate, vive a maturità, provviste della sola parete primaria pectocellulosica ad ispessimento ineguale

(zone ispessite intervallate ad aree in cui la parete rimane sottile). Questa parete non lignificata conferisce una limitata epidermide capacità di sostegno ma garantisce alle cellule:

• facilità di scambi e quindi ispessimenti lamellari
• buona attività metabolica (le cellule angolari mediane collenchimatiche possono fare della parete fotosintesi)
• possibilità di adattarsi, attraverso la distensione della parete, alla crescita del fusto dell'organo di cui fanno parte.

I collenchimi sono tipici, per esempio, dei giovani fusti in accrescimento.

Collenchima angolare:

Sezione trasversale di collenchima angolare: sono ispessite soltanto le pareti che si trovano agli angoli delle cellule, mentre le altre porzioni rimangono sottili.

Epidermide

Collenchima lamellare

Collenchima lamellare

Funzioni del Collenchima: Picciolo di Ficus

1. formazione di cordoni discreti sotto l'epidermide in fusti con funzione di sostegno. Collenchima angolare a ridosso dell'epidermide.

Fusto sez.

trasversale2 - Rinforzo delle nervature di alcune piante, sia di fusti che di foglie (picciolo)

Collenchima

Fusto sez. trasversale Vasi

SCLERENCHIMA

Le cellule sclerenchimatiche possono costituire ammassi continui (tessuti) oppure piccoli gruppi o singole cellule. Spesso a maturità sono morte ed hanno parete secondaria di notevole spessore.

Caratteristiche del tessuto:

• Resistente con ruolo di sostegno
• Protezione chimico-fisica

Vi sono 2 tipi di tessuto sclerenchimatico:

• Scleredi (strutture corte)
• Fibre (lunghe)

Le sclereidi sono cellule isodiametriche, spesso a contorno irregolare, lobato, ramificato. Se non sono singole formano piccoli ammassi con cellule strettamente incastrate tra loro (es. i gusci di alcuni semi).

La parete secondaria delle sclereidi è una struttura imponente, lignificata (lignina sino al 30%) ed occupa gran parte della cellula (il lume cellulare ha dimensioni ridotte).

Lume

Poro

canale

Le sclereidi possono trovarsi in foglie e fusti ed anche nell'endocarpo dei frutti.

tegumenti di semi o di frutti.Es. Sclereide nella polpa delle pere dove dannoconsistenza granulosa.Le sclereidi possono essere ramificate o stellate singole o aggregate nel parenchima.Sclereidi ramificate della foglia di ninfea a luce normale e polarizzata.A destra sono visibili cristalli di ossalato di calcio incorporati nella parete

Le fibre sono composte da cellule allungate, affusolate, senza spazi intercellulari fra diloro. Le pareti sono spesso lignificate.La lunghezza delle fibre puòessere notevole, ancheparecchi mm. Fibre in sezione longitudinali Fibre in sezionetrasversaleLa lignificazione della parete determina la morte della cellula (una parete lignificatal’esterno)risulta infatti anche impermeabile quindi incapace di effettuare scambi consenza che ciò influisca sulle funzioni del tessuto, affidate esclusivamente alla parete.Le fibre vengono divise in due grandi gruppi:- xilari = associate al tessuto vascolare chiamato xilema, sono fibre molto

lignificate.= presenti in altri sistemi e regioni della pianta (sotto l'epidermide- extraxilariframmisti con il collenchima).

Confronto tra i 2 tessuti sclerenchimatici

TESSUTI VASCOLARI O DI CONDUZIONE

Localizzazione: in tutti gli organi delle piante evolute (dalle briofite in poi).

trasferimento di sostanze e acqua da un organo all'altro (es. radice - Funzione: foglia).

I tessuto vascolare sono divisi in base a struttura e funzione in:

Floema o libro: trasporta la linfa elaborata (acqua e sali minerali) dalle radici alle siti di consumo (apici, frutti, radici).

Xilema o legno: trasporta la linfa grezza dai siti di produzione (di solito le foglie) ai parti aeree della pianta. Fusto con fasci conduttori

Sia lo xilema che il floema sono tessuti misti, costituiti da più tipi cellulari. Essi, infatti, comprendono cellule parenchimatiche, fibre e cellule vascolari vere e proprie.

XILEMA o LEGNO

E' il tessuto vascolare adibito al trasporto e dei

• Tracheidi
• Elementi delle trachee o semplicemente Trachee Trachee

interrompe la parete secondaria e rimane una parete primaria con la membrana. Non hanno perforazioni. Tracheidi Le tracheidi sono comuni nei tessuti giovani in via di distensione in quanto "stiramento" si adattano allo dei tessuti. Questo perché durante il loro sviluppo la parete secondaria lignificata può essere sintetizzata in forma di anelli più o meno ravvicinati (t. anulato), di spirali (t. elicoidali) o in modo più esteso (t. reticolate o scalariformi). Le t. punteggiate sono le più lignificate e sono comuni nei tessuti differenziati. Un tipo particolarmente elaborato di tracheide punteggiata è quello caratteristico delle Gimnosperme, detta tracheide con punteggiature areolate. Nelle p. areolate la parete secondaria forma una sorta di calotta sul setto primario. Il setto può presentare un ispessimento centrale lignificato, detto toro, che funge da valvola di sicurezza. Qual è la funzione di queste punteggiature? La linfa grezza scorre nei

Vasi (tracheidi) formano delle colonne liquide continue dalle radici fino alle foglie e si sposta anche lateralmente tra vasi adiacenti. Per vari motivi (gelo, insetti, forti vibrazioni, ecc.) nei vasi possono formarsi delle punteggiature bolle d'aria che interrompono la continuità della linfa bloccandone il flusso, e che possono passare nei vasi vicini, inattivandoli. Le punteggiature con il toro funzionano come delle vere e proprie valvole in grado di bloccare il passaggio dell'aria da un vaso all'altro: se due vasi vicini sono entrambi funzionanti, il toro rimane al centro della punteggiatura e consente il passaggio laterale della linfa; se invece solo uno dei due vasi trasporta la linfa e l'altro è pieno d'aria, la depressione all'interno del vaso funzionante risucchia il toro che occlude l'apertura della punteggiatura e blocca l'entrata dell'aria nel vaso. Vedremo in seguito che nelle Gimnosperme (es. Pinus)

il legno è costituito unicamente da tracheidi. Questa tipologia di legno è detta omoxilo.

Tracheidi

Raggi parenchimatici

Nelle piante a fiore (Angiosperme) avremo invece un secondo elemento di conduzione, ovvero le trachee ed il legno di queste piante è quindi costituito sia da trachee che da tracheidi, perciò viene chiamato eteroxilo.

Trachee: sono cellule allungate e fusiformi, ma più spesso corte e larghe. Il loro diametro varia da