TESSUTI VEGETALI PDF

TESSUTI VEGETALI insieme di cellule (vive/morte) strutturalmente simili originati dalla divisione di altre cellule che si sviluppano nelle 3 direzioni dello spazio cellule associate per funzione (livello superiore di organizzazione cellulare) e deputate a svolgere un ruolo determinante all...

TESSUTI VEGETALI insieme di cellule (vive/morte) strutturalmente simili originati dalla divisione di altre cellule che si sviluppano nelle 3 direzioni dello spazio cellule associate per funzione (livello superiore di organizzazione cellulare) e deputate a svolgere un ruolo determinante all’interno di un organismo solidi / liquidi (linfa vegetale non è tessuto) DIFFERENZIAMENTO CELLULARE: solo le cellule piccole possono mantenere una forma sferica (batteri) à un aumento delle dimensioni della cellula fa diminuire il rapporto S/V creando condizioni più sfavorevoli à nelle cellule vegetali (più grandi di quelle animali) il rapporto S/V sfavorevole è superato grazie alla presenza del VACUOLO ORGANISMI PLURICELLUARI: l’organizzazione in organismi pluricellulari garantisce una maggiore superficie di scambio con l’esterno e dunque il mantenimento di un rapporto S/V favorevole tutte le cellule si formano in seguito a successive divisioni mitotiche di un’unica cellula à tessuti meristematici embrionali à differenziamento à tessuti adulti/definitivi à le cellule dell’embrione, che in origine sono totipotenti, si differenziano e diventano cellule adulte, destinate a svolgere un compito preciso nell’organismo à la funzione definitiva della cellula dipende dalla sua posizione nella pianta à al termine del differenziamento si possono formare fino a 70 tipi diversi di cellule CARATTERI DISTINTIVI DEI TESSUTI VEGETALI: presenza di lamella mediana stratificazione della parete caratteristiche delle punteggiature (plasmodesmi) presenza di spazi intercellulari (parenchima aerifero) DIFFERENZIAMENTO CELLULARE: con la crescita della cellula la quantità di citoplasma non aumenta, ma si allunga e aumenta il vacuolo CELLULA GIOVANILE/MERISTEMATICA: CELLULA ADULTA/DIFFERENZIATA: alto indice N/C basso indice N/C parete sottile parete spessa e talora modificata proplastidi plastidi differenziati piccoli vacuoli ampio sistema vacuolare in grado di dividersi perde la capacità di dividersi TESSUTI NELLE PIANTE VASCOLARI: TESSUTI MERISTEMATICI / EMBRIONALI: tessuti indifferenziati responsabili dell’accrescimento del numero di cellule della pianta sono attivi per tutta la vita della pianta anche se in modo non costante restano allo stato embrionale per tutta la vita della pianta sono costituiti da cellule vive con parete sottile (emicellulose e sostanze poetiche), capaci di riprodursi e dare origine a nuove cellule mediante mitosi (divisione equazionale dei cromosomi contenuti nel nucleo) ○ t. meristematici PRIMARI / APICALI: - accrescimento longitudinale (altezza) - meristema apicale del germoglio - meristema apicale della radice - tutte le piante ○ t. meristematici SECONDARI: - costituiti da cellule adulte che hanno riacquisito la capacità di dividersi - accrescimento radiale (spessore) - cambio cribro-vascolare - cambio subero-fellodermico - piante arboree e arbustive (no palme) MERISTEMI: cellule presenti nei tessuti delle piante che fanno sì che queste continuino a crescere per tutta la vita (= perenni) à sono costituiti da cellule tutte uguali e atte a dividersi; costituiscono gli embrioni e i poli apicale e basale della pianta adulta ACCRESCIMENTO DELLE CELLULE VEGETALI: le cellule derivate dai meristemi crescono di dimensioni (crescita per distensione) poi si differenziano, acquisendo forme/funzioni diverse accrescimento per DIVISIONE: aumenta il numero di cellule à cellule ancora indifferenziate accrescimento per DISTENSIONE: aumenta la dimensione della cellula à cellula adulta dopo il differenziamento ACCRESCIMENTO PRIMARIO: fase di sviluppo vegetale che porta alla formazione di nuovi organi e alla struttura di base vegetale; è il risultato dell’attività dei meristemi apicali, nei quali alla divisione cellulare segue un progressivo espandersi della cellula, tipicamente per allungamento ACCRESCIMENO SECONDARIO: lo si può avere in una determinata regione dopo il completamento della distensione della cellula; esso implica la presenza di due meristemi laterali cambio cribro-vascolare cambio subero-fellodermico RADICE (apice radicale): nella parte apicale di ogni radice è sempre presente un apice meristematico rivestito distalmente dalla cuffia CUFFIA: funzioni: - protezione dell’apice - gravitropismo - facilitare la penetrazione della radice nel terreno è prodotta da un proprio meristema, situato alla base della cuffia stessa, che produce in continuazione cellule che si spostano distalmente e lateralmente e che infine si distaccano nel terreno le cellule della cuffia sono cel. parenchimatiche particolari che assumono morfologia e funzioni differenti durante la loro vita: - le cellule che si differenziano dal meristema contengono grossi granuli d’amido (= STATOLITI), che sono implicati nella percezione della gravità - quando le stesse cellule giungono vicino alla superficie della cuffia iniziano a produrre sostanze mucillaginose, che favoriscono la penetrazione della radice nel terreno APICE VEGETATIVO: nella parte apicale di un fusto (quindi di ogni rametto) è sempre presente una gemma apicale che è formata da un apice meristematico avvolto dalle giovani foglioline che esso stesso ha prodotto poco al di sotto dell’apice, le cellule degli strati cellulari superficiali si dividono dando origine alle bozze fogliari, che gradualmente si allungano e le foglioline che ne derivano si ripiegano al di sopra dell’apice, proteggendolo all’ascella delle foglioline si formano i primordi dei rami, organizzati in modo identico alla gemma apicale, che sviluppandosi daranno origine ai rami laterali TESSUTI TEGUMENTALI / CUTANEI: rivestono tutta la pianta ed hanno funzione di protezione da parassiti e agenti atmosferici regolano gli scambi gassosi parti aeree: impediscono una traspirazione troppo elevata, che provocherebbe l’avvizzimento della pianta, perciò sono costituiti, per la maggior parte, da cellule a stretto contatto tra loro, senza spazi intercellulari, e hanno le pareti impregnate da polimeri impermeabili TESSUTI PRIMARI ESTERNI: EPIDERMIDE, tessuto tegumentale che riveste le parti non legnose della pianta (fusti giovani/foglie/frutti/fiori) à RIZODERMA: - tipo di epidermide (t. tegumentale) che riveste le radici - ha la funzione di assorbire acqua e sali minerali dal terreno - le cellule del rizoderma sono strettamente a contatto tra di loro ma hanno parete molto permeabile (no rivestimenti) - alcune cellule possiedono delle lunghe estroflessioni (= peli radicali), che servono per aumentarne la superficie assorbente TESSUTI SECONDARI ESTERNI: SUGHERO, tessuto tegumentale che riveste le parti lignificate EPIDERMIDE: riveste foglie / fusti erbacei / fiori / frutti le sue funzioni principali sono - controllo del movimento dell’acqua tra interno ed esterno della pianta - protezione contro altri organismi e contro agenti non biologici CELLULE EPIDERMICHE: sono cellule vive senza forma definita (dipende dall’organo) hanno un contorno sinuoso che consente loro di incastrarsi perfettamente, senza lasciare spazi intercellulari (eccetto stomi) non hanno cloroplasti sono appiattite, spesso rivestite di sostanze cerose che le rendono impermeabili all’acqua - cutina: oltre ad essere impermeabile è anche in grado di riflettere le radiazioni solari e non viene digerita da alcun organismo (protezione da funghi e batteri) à cuticola: pellicola continua di cutina - cere (all’esterno della cuticola) sotto forma di cristalli di varia forma, che accrescono l'impermeabilizzazione dell'epidermide (“pruina”: patina biancastra che riveste le prugne e gli acini d’uva) alcune producono sottili prolungamenti (peli) in sezione trasversale hanno una forma rettangolare le pareti rivolte verso l’esterno sono ispessite ed impregnate di cutina (strato cuticolare) tra le cellule epidermiche vi sono gli stomi, che si trovano al di sopra di un ampio spazio intercellulare (= CAMERA SOTTOSTOMATICA) CELLULE ORDINARIE: cellule vive, strettamente a contatto tra loro in modo da formare una pellicola impermeabile; generalmente mancano di cloroplasti e sono trasparenti in modo da non ostacolare il passaggio della luce verso il parenchima clorofilliano sottostante CELLULE ACCESSORIE (= STOMI): interrompono lo strato impermeabile formato dalle cellule ordinarie; servono per la traspirazione e gli scambi di gas tra l’interno della pianta e l’ambiente esterno, due processi indispensabili per la vita della pianta à ogni stoma è costituito da due cellule di guardia, generalmente reniformi, che delimitano il poro stomatico/rima stomatica STOMI APERTI: grazie allo spessore non uniforme della parete cellulare e all’orientamento delle microfibrille di cellulosa, quando le cellule di guardia assorbono acqua, si allungano e si divaricano aprendo il poro stomatico; segnali quali la luce e la carenza di anidride carbonica nei tessuti fotosintetici danno il via ad un processo che si conclude con l’apertura dello stoma STOMI CHIUSI: si hanno quando le cellule di guardia perdono acqua; segnali quali il buio / carenza d’acqua / calore troppo elevato ne determinano la chiusura à LA DISTRIBUZIONE DEGLI STOMI È UNA CARATTERISTICA DISTINTIVA à tipi di stomi nelle dicotiledoni: A: asinocitici B: anomocitici C: diacitici D: paracitici EPIDERMIDE DI MONOCOTILEDONE: nelle foglie lineari delle monocotiledoni le cellule ordinarie dell’epidermide sono allungate, con forma grosso modo rettangolare, e gli stomi sono orientati tutti con la rima stomatica parallela all’asse lungo della foglia TESSUTI VEGETALI: TRICOMI/PELI: - comprendono tutte le strutture costituite da una/più cellule che si proiettano al di fuori del piano dell’epidermide - possono essere: cellule vive (funzione di SECREZIONE) cellule morte (ISOLAMENTO TERMICO) ○ unicellulari ○ pluricellulari (lineari/ramificate) - possono avere funzione protettiva (peli di rivestimento) à la proteggono dall’eccessiva radiazione solare (piante del clima mediterraneo/d’alta montagna) rallentano la perdita di acqua sotto forma di vapore, che normalmente fuoriesce attraverso gli stomi producono sostanze come oli essenziali / sostanze urticanti / enzimi proteolitici (peli ghiandolari) P.DI PROTEZIONE: P. AGGRAPPANTI/UNCINANTI: P. SECRETORI/GHIANDOLARI: P. URTICANTI: PAPILLE/SETOLE TATTTILI: SUGHERO: tessuto tegumentale della struttura secondaria che riveste le parti lignificate; quando la pianta invecchia e diventa legnosa l’epidermide del fusto viene sostituita con cellule suberificate che vanno a costituire la CORTECCIA à il sughero è il rivestimento esterno (suberina e cellulosa) - è un tessuto lacunoso (ampi spazi intercellulari) - è composto da cellule morte con pareti suberificate (impermeabili) - gli stomi sono sostituiti da lenticelle - è presente nelle parti adulte della pianta TESSUTI CONDUTTORI: funzione di trasporto - della linfa grezza (acqua + sali minerali) dalle radici alle parti aeree - della linfa elaborata (acqua + zuccheri) dalle foglie a tutte le altre parti della pianta sono tessuti complessi (= costituiti da più tipi cellulari) ○ XILEMA (= legno/tessuto vascolare): - trasporta a lunga distanza la linfa grezza (acqua + soluti) dalle radici alle foglie - è composto da cellule morte prive di protoplasma, con parete ispessita e in parte lignificata à iniziano a svolgere la loro funzione solo una volta morte à “tubicini” à formano vasi a lume ampio; sono sovrapposte le une alle altre a formare colonne continue - la linfa (acqua + sali) viene “risucchiata” verso l’alto dall’evaporazione che si verifica nelle foglie à perciò è sotto tensione (capillarità/coesione H2O/spinta radicale/traspirazione stomatica) ◆ TRACHEE: lume ampio; le pareti trasversali delle cellule mancano completamente à TIPI DI LIGNIFICAZIONE: - anulati - anulo spiralati - spiralati - reticolati - punteggiati ◆ TRACHIDI: lume più ristretto con pareti trasversali presenti e perforate - quando la pianta diventa adulta: ◆ aumenta la lignificazione ◆ aumenta il diametro ◆ sparisce la parete trasversale  ○ FLOEMA (= libro/tessuto cribroso): - cellule vive (ma profondamente modificate) in cui il trasporto della linfa è principalmente attivo à cellule vive dalle pareti cellulosiche, con nucleo e protoplasto ridottissimi (o mancanti), le cui funzioni vitali vengono svolte dalle cellule compagne, addossate ad ogni porzione del vaso - le cellule sono poste le une sulle altre e formano lunghi cordoni che dalle foglie trasportano linfa elaborata (soluzioni acquose di sostanze organiche: zuccheri prodotti dalla fotosintesi / amminoacidi / ormoni) a tutte le parti della pianta - pareti: ◆ laterali: permettono la diffusione della linfa verso l’esterno dei vasi, grazie alla presenza dei plasmodesmi ◆ trasversali: presentano piccole perforazioni, che d’inverno si otturano, permettendo alla linfa di ristagnare nella porzione di vaso sovrastante; esse rallentano il flusso regolandone la distribuzione - la linfa è sotto pressione ○ sia nello xilema che nel floema si trovano anche fibre (funzione di sostegno meccanico) e cellule parenchimatiche (funzione di riserva di acqua/sostanze nutritizie) VASI CRIBRO-VASCOLARI: gli elementi vascolari e quelli cribrosi decorrono fianco a fianco nello stesso cordone à fasci cribro-vascolari à FASCIO CONDUTTORE: le strutture di conduzione sono disposte in un’unica entità colonnare assieme ad elementi meccanici e parenchimatici à la disposizione reciproca del floema e xilema nei fasci vascolari è un elemento diagnostico TESSUTI MECCANICI: funzioni: le piante a maturità possiedono dei tessuti specializzati nella funzione - resistenza a torsioni/trazioni… - sostegno - protezione ○ COLLENCHIMA (sostegno elastico): - piante erbacee che si accrescono - cellule non lignificate à tessuto di sostegno tipico delle parti giovani dei fusti e delle foglie che si accrescono per distensione à le sue cellule sono in grado di allungarsi insieme ai tessuti circostanti e di sostenere l’organo in cui si trovano grazie alle pareti cellulari ispessite e alla pressione di turgore che si genera al loro interno - costituito da cellule vive addossate con un grosso vacuolo centrale / pareti inspessite / cellulosa - presente normalmente sotto l’epidermide  - nei fusti giovani il collenchima è in posizione periferica e può formare uno strato continuo al di sotto dell’epidermide o dei cordoni longitudinali che formano costole sporgenti ○ SCLERENCHIMA (sostegno rigido): - costituito da cellule morte, con pareti fortemente ispessite di lignina - presente nelle parti adulte della pianta ◆ in strati lamellari ◆ in fibre (a sostegno dei vasi legnosi/cribrosi) ◆ in forma di sclercidi / idioblasti / … - le sue cellule possiedono una parete secondaria che frequentemente subisce un processo di lignificazione (rigida / robusta / impermeabile) - le pareti pectocellulosiche sono permeabili all’acqua e alle sostanze disciolte - le pareti lignificate sono impermeabili à affinché le cellule con parete lignificata possano scambiare tra loro acqua/nutrienti/altre sostanze, alcune zone della parete primaria non sono rivestite dalla parete secondaria e formano dei “canali”/lepunteggiature, attraverso i quali avviene il passaggio di sostanze tra cellule adiacenti - al termine del processo di differenziamento, la maggior le cellule sclerenchimatiche muore ed il protoplasma degenera - tipi principali: ◆ sclereidi: cellule brevi, a volte ramificate (es.: noce di cocco) ◆ fibre: cellule lunghe, mai ramificate ▷ SCLEREIDI: - cellule morte (svolgono la loro funzione solo dopo la morte) - parete molto ispessita (lignificazione) - funzione di sostegno e di protezione - formano il “guscio” della frutta secca e il rivestimento ligneo (endocarpo = nòcciolo) del seme della pesca/albicocca… ▷ FIBRE: - cellule morte (svolgono la loro funzione solo dopo la morte) - parete molto ispessita (lignificazione) - forma allungata (1-2 mm) LOCALIZZAZONE TESSUTO MECCANICO: RADICE: si trova al centro à forze di trazione verso il basso, no torsioni FUSTO: si trova in periferia à torsioni/piegamenti TESSUTI PARENCHIMATICI: sempre costituiti da cellule vive con pareti permeabili e citoplasma organizzato in modi differenti in relazione alla funzione tra i tessuti adulti sono quelli meno differenziati à possono andare incontro ad un de-differenziamento: meristemi secondari  parenchima fondamentale: costituito da cellule con forma poliedrica e parete sottile volume cellulare occupato per la maggior parte da un grosso vacuolo il citoplasma è ridotto ad un sottile strato contro la parete cellulare; si trova in diverse parti della pianta (es.: nella corteccia primaria del fusto e delle radici) PARENCHIMA FOTOSINTETICO / CLOROFILLIANO (clorenchima): costituito da cellule ricche di cloroplasti (fotosintesi) si trova in tutte le parti verdi della pianta ma è particolarmente specializzato nella foglia è formato da cellule cilindriche/tondeggianti/lobate, con un grande vacuolo centrale che preme i cloroplasti contro la parete cellulare in un unico strato, favorendone la ricezione della luce e l’assorbimento della CO2 tra le cellule vi sono ampi spazi intercellulari à può quindi venire considerato un aerenchima PARENCHIMA AERIFERO (aerenchima): molto diffuso nelle radici e nelle piante acquatiche tra le cellule vi sono ampi spazi intercellulari che permettono la circolazione dei gas funzione: convogliare aria nella pianta le grandi cavità piene d’aria forniscono un percorso interno a bassa resistenza per lo scambio di gas tra gli organi vegetali sopra l’acqua e i tessuti sommersi le cellule parenchimatiche possono contenere nel vacuolo sali di acidi organici (ossalato di calcio)/tannini… PARENCHIMA AQUIFERO: nelle piante succulente (= cactus) vi sono cellule parenchimatiche molto grandi e tondeggianti l’acqua è contenuta nel vacuolo centrale, che occupa quasi tutto il volume cellulare, e che contiene sostanze mucillaginose con funzione di trattenere l’acqua TESSUTI PARENCHIMATICI DI RISERVA: possono accumulare diversi tipi di sostanze nel citoplasma / vacuoli / plastidi possono anche contenere mono- di- e polisaccaridi in soluzione nei vacuoli esempi: - glucosio nell’uva e nelle pesche - saccarosio nella radice di barbabietola e nel fusto della canna da zucchero - inulina nei tuberi di dalie e topinambur à Helianthus tuberosus: pianta erbacea perenne il cui fusto può raggiungere i 2/3 m d’altezza; è una radice tuberizzata (molto ramificate e provviste di rizomi tuberiferi) globulosa; presenta una forma tozza ed è avvolta da una pellicola piuttosto rigida e chiara (tartufo di canna); ha un basso indice glicemico à azione prebiotica: dall’idrolisi enzimatica dell’inulina si ricavano i cosiddetti FOS (Frutto-Oligo- Saccaridi), sostanze prebiotiche con caratteristiche e attività analoghe; l'inulina viene fermentata dalla flora intestinale (bifidobatteri) con la conseguente formazione di acidi grassi a catena corta (= acido acetico/proprionato/butirrato) à azione protettiva: degli eritrociti à l’inulina è l’oligosaccaride di riserva (fibra solubile composta da lunghe catene di fruttosio) ○ parenchima AMILIFERO: - si trova nei semi di cereali (grano/riso/mais) e nei tuberi di patata - presenta numerosi amiloplasti che contengono AMIDO, che deriva dalla polimerizzazione di zuccheri prodotti dalla fotosintesi e inviati ai parenchimi di riserva PARENCHIMA CHE ACCUMULA PROTEINE: le proteine sono accumulate all’interno di piccoli vacuoli (es.: granuli di aleurone dell’endosperma (= tessuto nutritivo) dei semi di ricino) à nel ricino, i granuli di aleurone contengono uno/più “cristalloidi” (= cristalli proteici) e un “globoide” sferico, costituito da fitina (= inositolo esafosfato di calcio e magnesio) PARENCHIMA CHE ACCUMULA OLI: si trovano ad esempio nei frutti di avocado e nei semi di ricino, sotto forma di gocce di diverse dimensioni nel citoplasma ▷ SECREZIONE: eliminazione di sostanze che non sono di rifiuto ma hanno compiti funzionali ▷ ESCREZIONE: espulsione di prodotti del metabolismo che non sono più utilizzati dalle cellule e sono privi di funzione ▷ RECREZIONE: espulsione di sostanze che non hanno preso parte al metabolismo TESSUTI SECRETORI: cellule vive che producono sostanze apparentemente non utili alla pianta organizzati in modo molto variabile à possono essere interni/esterni alla pianta à comprendono singole cellule / canali / cavità / peli secernenti alcuni di essi (idatodi / ghiandole saline) riversano all’esterno acqua e sali minerali in eccesso altri sintetizzano ed accumulano / riversano all’esterno prodotti organici di vario tipo (alcaloidi/oli essenziali/resine/gomme/latici/nettare/enzimi proteolitici), spesso importanti per le relazioni tra piante e animali PRODUZIONE DI METABOLITI SECONDARI: ESTERNO della pianta: - peli ghiandolari (= peli secretori) à il numero delle cellule della base/testa del pelo è un carattere diagnostico che permette la distinzione delle droghe - ghiandole digestive (piante carnivore) INTERNO della pianta: - canali schizogeni resiniferi (gimnosperme/conifere) - tasche lisigene: agrumi TESSUTI GHIANDOLARI/SECRETORI NELLE PIANTE CARNIVORE: piante che vivono su terreni poveri di sali azotati (pantani/terreni acquitrinosi) e che se li procurano catturando piccoli insetti, attratti con l’inganno sulla pianta stessa e successivamente digeriti INTERNO DELLA PIANTA: i canali resiniferi sono molto diffusi in tutti gli organi della maggior parte delle conifere; sono tappezzati internamente dalle cellule secretrici (= cellule vive che producono e secernono la resina nei dotti stessi) e delimitati da una guaina con pareti ispessite à questi canali hanno origine schizogena à il lume del canale si è formato in seguito alla lisi della lamella mediana che univa le cellule secretrici e al loro allontanamento in seguito alla secrezione della resina le resine sono miscugli eterogenei liposolubili e complessi di terpeni (= composti ciclici con 10-30 atomi di carbonio volatili e non) e/o composti fenolici (molto comuni nelle conifere/angiosperme arboree tropicali) tasche lisigene: si presentano, in sezione, come cavità sferiche, non chiaramente delimitate, in prossimità dell’epidermide; si formano in seguito alla morte e alla disgregazione delle cellule secretrici contenenti oli essenziali, che procede dal centro verso l'esterno della tasca à il secreto è quindi costituito dagli oli essenziali e dai resti delle cellule secernenti