Istologia - Schemi riassuntivi di Biologia Vegetale

Istologia dei tessuti vegetali

I tessuti vegetali possono essere classificati in:

• Meristematici → costituiti da cellule indifferenziate dalla cui attività mitotica prendono origine tutti gli altri tipi di tessuti
• Adulti (definitivi) → costituiti dalle cellule pienamente differenziate

I meristemi primari e secondari

I tessuti meristematici che derivano direttamente dal tessuto embrionale sono definiti meristemi primari. La divisione ed il successivo differenziamento delle cellule di questi meristemi dà origine ai tessuti primari, che nel loro insieme costituiscono il corpo primario della pianta.

I meristemi primari sono localizzati ai due poli della pianta, all’apice del fusto e della radice, e sono responsabili della crescita in lunghezza di questi organi. L’apice vegetativo, ossia il meristema apicale del fusto, produce generalmente foglie e rami e quando la pianta è pronta a passare allo stadio riproduttivo, questo si trasforma in apice fiorale e dà origine ai sepali, petali, stami e capelli. Il meristema apicale radicale provvede invece a formare la radice principale e la cuffia radicale.

I meristemi secondari non sono presenti nell’embrione, ma si trovano nell’individuo adulto tra i tessuti definitivi. Sono presenti solo in alcune piante e dalle loro divisioni cellulari si formano i tessuti secondari, che nel loro complesso costituiscono il corpo secondario della pianta. Tali meristemi si formano da cellule mature preesistenti grazie a un processo di “sdifferenziamento” che consente loro di riacquisire la capacità di dividersi.

I meristemi secondari, detti anche cambiali, sono responsabili della crescita in diametro del fusto e della radice. Si distinguono in:

• Cambio subero-fellodermico → forma il periderma, ossia il sistema tegumentale del corpo secondario della pianta
• Cambio cribro-vascolare → genera il sistema conduttore. Le porzioni di cambio cribro-vascolare poste all’interno dei fasci conduttori sono dette intrafasciali, mentre quelle poste nel parenchima localizzato tra i fasci conduttori sono dette interfasciali.

Solo il meristema interfasciale è un meristema secondario, mentre quello intrafasciale è un meristema primario in quanto deriva direttamente dal procambio. Tra i meristemi secondari sono inclusi anche quelli intercalari e avventizi. I primi sono costituiti da gruppi di cellule, generalmente poco numerose, che mantengono la capacità di dividersi e sono localizzati tra i tessuti definitivi dell’organismo adulto. I secondi si originano dallo sdifferenziamento di tessuti parenchimatici in particolari condizioni, ad esempio in seguito a ferite per formare tessuto di cicatrizzazione.

Localizzazione dei meristemi

• Primari = agli apici della pianta
• Cambi = facendo sezioni trasversali di fusto e di radici: il cambio subero-fellodermico vicino all’epidermide, mentre il cambio cribro-vascolare vicino al cilindro centrale.

Le cellule dei meristemi primari presentano caratteristiche tipiche di attività cellulare intensa, hanno piccole dimensioni, solitamente provviste di una parete cellulare sottile, con un elevato rapporto nucleo-citoplasma. Le cellule dei meristemi secondari hanno invece dimensioni maggiori, con un rapporto nucleo-citoplasma basso.

Accrescimento e differenziamento delle cellule vegetali

Le cellule embrionali e meristematiche, una volta terminata la divisione cellulare, iniziano un processo di differenziamento che dipende dalla loro posizione finale nell’organo in via di sviluppo. Questo effetto posizione è legato alla presenza della parete che impedisce la migrazione di gruppi di cellule. Avviene così che se una cellula indifferenziata si sposta in un diverso sito, si differenzierà nella cellula appropriata alla nuova posizione.

Il differenziamento della cellula inizia con uno stadio precoce di determinazione, a cui segue la crescita per distensione in cui il vacuolo si espande divenendo il compartimento cellulare più voluminoso. Il differenziamento di solito continua anche dopo che la cellula ha raggiunto la sua forma definitiva, fino a quando non abbia acquisito tutte le caratteristiche specifiche per svolgere le sue funzioni.

L’accrescimento può non avvenire in modo uniforme in tutte le direzioni e questo comporta che le cellule si scollino e si distanzino in alcuni punti formando spazi intercellulari pieni di aria. Questo fenomeno è di fondamentale importanza ad esempio nella formazione del parenchima spugnoso della foglia per gli scambi gassosi con l’ambiente esterno.

Tessuti parenchimatici/fondamentali

I tessuti parenchimatici, detti anche fondamentali, fungono spesso anche da tessuti di riempimento. Le cellule parenchimatiche sono generalmente vive ed anche da adulte conservano la capacità di dividersi. In questo senso svolgono un ruolo fondamentale nei processi di riparazione delle ferite e nella genesi dei meristemi secondari.

Le cellule parenchimatiche presentano in genere solo la parete primaria, hanno grandi vacuoli con abbondante succo vacuolare. Il tessuto parenchimatico può svolgere diverse funzioni ed in base a queste assume caratteristiche citologiche differenti:

Parenchima clorofilliano

Detto anche clorenchima, ha la funzione di svolgere la fotosintesi. Presenta cellule con pareti sottili, facilmente attraversabili dalla luce e delle sostanze gassose. È abbondante nel mesofillo fogliare.

Parenchima di riserva

È specializzato nell’accumulo di sostanze di riserva di varia natura (amido, lipidi, proteine). È localizzato in diverse parti del fusto, della radice e della foglia.

Parenchima di trasfusione

È specializzato nel trasferimento a breve distanza dei soluti attraverso il plasmalemma.

Parenchima acquifero

È specializzato nella conservazione dell’acqua, grazie alla presenza di grossi vacuoli con abbondanti mucillagini che trattengono l’acqua. È abbondante nelle piante grasse.

Parenchima aerifero

È specializzato nel favorire la diffusione e la circolazione dell’aria nelle piante acquatiche sommerse o in organi di piante emerse che si trovano in ambienti paludosi. Il tessuto è caratterizzato da grandi spazi intercellulari. Questo parenchima rende gli organi più leggeri e favorisce il galleggiamento della pianta.

Tessuti tegumentali

I tessuti tegumentali hanno funzione di protezione e di regolare i rapporti tra la pianta e l’ambiente esterno. I tessuti tegumentali vengono distinti in base alla loro posizione in:

• Esterni → ricoprono le superfici degli organi ed hanno funzioni protettive
• Interni → formano barriere di separazione ed isolamento tra i tessuti di uno stesso organo