1. Il mondo vegetale
2. Come si nutrono le piante
3. La radice
4. Il fusto
5. La foglia
6. Il fiore e la riproduzione
7. L’impollinazione
8. Il frutto e il seme
9. La disseminazione
10. I funghi e le piante
11. L’evoluzione delle piante
Indice
I vegetali sono diversi dagli animali perché:
• durante la vita non si spostano dal luogo in cui sono nati;
• le cellule sono avvolte da una parete cellulare molto resistente;
• compiono la fotosintesi e sono organismi autotrofi;
• si possono riprodurre sia in modo sessuato sia per via vegetativa.
Indice
Come fanno le piante per nutrirsi?
I vegetali assorbono dall’ambiente
la fotosintesi clorofilliana
soltanto sostanze inorganiche:
acqua e diossido di carbonio (ossia
anidride carbonica).
In parte le distribuiscono
direttamente alle proprie cellule.
In parte le usano nelle foglie
per fare la fotosintesi clorofilliana
con cui producono sostanze organiche.
Così le piante fanno da sé il proprio cibo.
gli ingredienti per la fotosintesi
i prodotti della fotosintesi
dal terreno: acqua (H2O)
ossigeno (O2): un gas che è rilasciato nell’atmosfera
dall’aria: diossido di carbonio (CO2)
zuccheri: sostanze organiche come il glucosio
(C6H12O6)
dalla luce solare: energia
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La linfa è il liquido che circola dentro la pianta
e distribuisce alle cellule le sostanze vitali.
• linfa grezza: è l’acqua
con i sali minerali del suolo,
assorbita dalle radici
linfa elaborata
(che sale attraverso
i vasi conduttori
del fusto della pianta)
• linfa elaborata:
è la linfa grezza
arricchita con gli zuccheri
prodotti dalla fotosintesi
linfa grezza
(che scende e raggiunge
tutte le cellule
della pianta, scorrendo
in altri vasi conduttori)
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Un’esperienza per osservare la risalita della linfa nel fusto
i vasi dello stelo
portano la linfa
fino ai petali
dopo alcune
ore, metà
della corolla
si è colorata
Ma come è possibile che l’acqua
risalga nel fusto anche per molti metri?
Le piante sfruttano due fenomeni
naturali che riguardano l’acqua:
• la capillarità
acqua
acqua
colorata
• e l’osmosi
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La capillarità
Il liquido su cui è
poggiata la zolletta
di zucchero sale
per capillarità.
Si insinua nei
minuscoli pori
tra i granelli fino
a bagnare tutto
lo zucchero.
Qualcosa di simile
avviene per la linfa
nei vasi conduttori
delle piante.
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L’osmosi
Tagliate a metà una patata cruda,
scavate un foro nella buccia
e versateci dentro un po’ di zucchero.
Poi lasciate riposare la mezza patata
su un piattino, con il foro all’insù
e il lato tagliato immerso in acqua…
Dopo mezza giornata troverete che il foro
nella patata è pieno di acqua zuccherata.
Le cellule (vive) della patata hanno fatto salire
per osmosi l’acqua dal piatto fino al foro.
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Se due soluzioni sono separate da una membrana semipermeabile,
per osmosi si crea un dislivello: l’acqua scorre in modo spontaneo
dalla soluzione con concentrazione minore (a sinistra nel disegno)
verso la soluzione in cui ci sono più sostanze disciolte (a destra).
La membrana
cellulare è proprio
una membrana
semipermeabile.
Si lascia attraversare
dall’acqua e da altre
piccole molecole,
ma impedisce l’uscita
delle molecole
più grandi.
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La radice è la parte della pianta che affonda nel terreno:
• assorbe l’acqua e i sali minerali dal terreno;
• mantiene la pianta ancorata al suolo;
• serve come deposito di sostanze nutritive di riserva.
peli radicali
Il colore è biancastro: infatti
le cellule della radice (che
non sono esposte al sole)
non contengono clorofilla.
zona
di assorbimento
I peli radicali assorbono
dal terreno la linfa grezza.
zona
di accrescimento
apice radicale
cuffia
La cuffia è una guaina
che si sfalda e si rigenera
mentre la radice cresce.
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uando la radice
Q
principale è molto
più grossa
delle altre,
la si chiama
radice a fittone.
uando invece tutte le
Q
radici (centrale e laterali)
crescono in modo uguale,
si ha un gruppo
di radici fascicolate
o affastellate.
Le carote
sono un esempio
di radice a fittone.
Il granoturco
per esempio
ha radici fascicolate.
radice
a fittone
radice
fascicolata
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Il fusto è la parte
della pianta che
collega le radici
alle foglie:
• sostiene la parte
della pianta che
si trova fuori terra;
elle piante erbacee il fusto o stelo
N
è esile, molto flessibile e incapace di
reggersi da solo oltre una certa altezza.
egli arbusti il fusto è legnoso ma non
N
raggiunge grandi altezze e si confonde
con i rami, che partono alla sua base.
• contiene i vasi
conduttori che
trasportano la linfa.
egli alberi legnosi il fusto cresce
N
anno dopo anno, può raggiungere
grandi altezze ed è molto resistente.
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Queste caratteristiche
si devono a due sostanze
contenute nella parete
delle cellule del fusto:
la cellulosa e la lignina.
midollo
corteccia
libro
cambio
Il fusto dei vegetali
è molto resistente
e insieme elastico:
deve sostenere
il peso della chioma
e deve resistere
alla spinta del vento.
midollo
è la parte centrale del tronco;
nelle piante vecchie è fatta di cellule morte;
nelle piante giovani le cellule sono vive
e costituiscono un magazzino di sostanze
legno
Come è fatto il fusto?
legno
i vasi intorno al midollo trasportano
dal basso verso l’alto la linfa grezza
corteccia
circonda le parti più
vecchie del tronco
e dei rami; all’esterno
è fatta di cellule morte
cambio
è formato da cellule
giovani che generano
nuove cellule del libro
(verso l’esterno)
e del legno
(verso l’interno)
libro
i vasi più esterni,
che trasportano
dall’alto verso il basso
la linfa elaborata
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Come crescono gli alberi
Ogni anno la pianta produce un nuovo
strato di vasi all’esterno del fusto.
Perciò quando si taglia un albero
la sezione del tronco è fatta
di tanti anelli concentrici:
il numero degli anelli ci dice
l’età che aveva la pianta.
Lo spessore degli anelli ci dice
com’era il clima quando si sono
formati: anelli sottili corrispondono
ad anni di siccità, in cui la pianta
ha potuto crescere poco.
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La foglia ha due funzioni indispensabili per la vita della pianta:
• ha cellule che contengono la clorofilla ed effettuano la fotosintesi;
• disperde nell’ambiente l’acqua in eccesso con la traspirazione.
alloro
forma lanceolata
grano
forma lineare
castagno
seghettato
margine
seghettato
vite
margine
dentato
rotonda
ninfea
forma rotonda
rosmarino
aghiforme
quercia
margine lobato
robinia
foglia
composta
Tutte le foglie hanno:
• due lati, chiamati pagina superiore e pagina inferiore;
• una sottile pellicola esterna, la cuticola, fatta di cellule impermeabili;
• le nervature, piccoli rilievi ramificati che servono per il trasporto della linfa.
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L’interno delle foglie
Nella sezione trasversale di una foglia si distinguono strati di cellule diverse:
tessuto
a palizzata
tessuto
vasi epidermide spugnoso
pagina
superiore
stomi
il tessuto a palizzata
contiene i cloroplasti
pagina
inferiore
Le nervature con
i vasi conduttori
si trovano nel
tessuto spugnoso
(dove aria e vapore
acqueo circolano
negli spazi tra
una cellula e l’altra).
li stomi sono piccole
g
aperture attraverso cui
i gas entrano ed escono
dalla foglia
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Le piante si possono riprodurre in due modi diversi
riproduzione vegetativa
o asessuata: non richiede
l’incontro tra due sessi diversi
riproduzione sessuata:
richiede la fecondazione,
cioè la fusione di due cellule sessuali,
gamete maschile e gamete femminile
un esempio di talea: da un ramo
reciso si sviluppano nuove radici
l’organo dove avviene la riproduzione
sessuata è il fiore
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Nelle piante superiori (le più diffuse sulla Terra)
la riproduzione sessuata avviene dentro il fiore.
stame
antera
filamento
stimma
stilo
pistillo
Lo stame contiene
i granuli di polline
(gameti maschili).
petali
sepali
ovario
L’ovario contiene
la cellula-uovo
(gamete femminile).
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Nelle piante superiori (le più diffuse sulla Terra)
la riproduzione sessuata avviene dentro il fiore.
stame
antera
filamento
stimma
stilo
petali
sepali
ovario
pistillo
1) Il polline arriva sullo
stimma, produce un
filamento che si allunga
nello stilo e raggiunge
l’ovario.
2) La fecondazione:
nell’ovario i gameti
maschile e femminile
si fondono a formare
lo zigote.
3) Lo zigote inizia a
moltiplicarsi, dando
origine a tante cellule:
è l’embrione
della nuova pianta.
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Alcune piante hanno fiori ermafroditi (cioè con entrambi i gameti, maschile
e femminile). In altre specie invece i fiori hanno solo gli stami o solo i pistilli.
Nelle diverse specie vegetali i gameti possono essere:
nello stesso fiore
su fiori diversi
nella stessa pianta
su piante diverse
polline
cellule
uovo
polline
cellule
uovo
cellule
uovo
Per avere la fecondazione ci vuole un sistema di impollinazione
così che il polline dalle antere possa raggiungere lo stimma.
polline
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Per l’impollinazione molte piante sfruttano gli insetti.
La colorazione
e il profumo della
corolla attraggono
gli insetti
impollinatori.
Mentre succhia
il nettare, l’insetto
«si impolvera»
di polline,
che porterà poi
sui pistilli di altri fiori.
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Altre piante invece per l’impollinazione sfruttano il vento.
Il vento disperde il polline dei fiori
di questa graminacea.
In modo casuale alcuni granelli si poseranno
sugli stami di altri fiori e li feconderanno.
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Dal fiore al frutto e al seme
Dopo l’impollinazione e la fecondazione i petali, i pistilli e gli stami
hanno esaurito il loro compito: perciò seccano e cadono.
L’ovario allora si trasforma nel pericarpo, che è l’insieme della buccia,
della polpa e dei tessuti del frutto, in cui sono immersi i semi.
Indice
Indice
Il seme è l’organo che racchiude l’embrione della pianta.
Il seme contiene sostanze nutritive zuccherine, come l’amido,
che l’embrione potrà utilizzare per le prime fasi della sua vita.
Nei semi delle graminacee,
come il grano, l’amido è contenuto
nell’endosperma.
Nei semi delle leguminose, come
il fagiolo, l’amido è contenuto
nei cotiledoni.
L’embrione, i cotiledoni e l’endosperma sono avvolti da una «buccia»
chiamata tegumento.
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Per poter germinare, cioè
passare a una vita attiva,
il seme deve trovare le
condizioni ambientali giuste:
• sufficiente umidità,
per poter rifornire d’acqua
le cellule disidratate del seme
• una temperatura adatta,
che varia per le diverse specie
ma di solito è intorno ai 20 ºC
• una buona disponibilità di aria:
l’ossigeno è indispensabile
per la respirazione cellulare.
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Con la disseminazione le piante diffondono i propri semi per riprodursi
e garantire così la sopravvivenza della propria specie.
La disseminazione con il vento
Le piante che sfruttano il vento
per spargere i propri semi:
• producono un numero
grandissimo di semi;
• producono frutti e semi
leggerissimi.
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La disseminazione: le piante diffondono i propri semi per riprodursi
e garantire così la sopravvivenza della propria specie.
La disseminazione mediante l’acqua
Le piante che vivono vicino all’acqua
hanno semi ben protetti, che possono
stare a lungo in ambienti molto umidi
senza marcire.
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La disseminazione: le piante diffondono i propri semi per riprodursi
e garantire così la sopravvivenza della propria specie.
La disseminazione
tramite gli animali
Spesso i semi germinano
dove gli animali li hanno nascosti
come scorta per la stagione fredda.
In molti casi gli animali
mangiano i semi insieme ai frutti
e poi li diffondono con gli escrementi.
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I funghi
corpo fruttifero
I funghi sono organismi eterotrofi.
Le loro cellule sono prive di clorofilla:
i funghi non fanno la fotosintesi.
ife
I funghi pluricellulari sono formati
da filamenti chiamati ife.
Le ife si intrecciano tra loro
formando il micelio.
Il micelio in genere è sotterraneo,
ma in molte specie produce fuori terra
un corpo fruttifero.
micelio
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I funghi si riproducono mediante spore
Quando un fungo è maturo
libera milioni di spore,
attraverso cui si può riprodurre
in modo asessuato.
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Come si alimentano i funghi?
Spesso i funghi sono saprofiti,
cioè si cibano
delle sostanze organiche
di organismi morti.
I funghi a mensola della foto
per esempio crescono
sui tronchi che stanno marcendo.
Altri funghi sono parassiti,
come le ruggini e i carboni
(che attaccano i cereali)
e la peronospora (che attacca la vite).
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Come si alimentano i funghi?
Alcuni funghi vivono
in simbiosi con le piante.
I porcini e i tartufi,
per esempio, vivono
a contatto con le radici
di alberi come
querce e castagni.
micorriza
Con la micorriza il fungo
sottrae zuccheri alla pianta,
ma allo stesso tempo
la aiuta a rifornirsi di sali
minerali estratti dal terreno.
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L’evoluzione delle piante (1)
I primi vegetali sono apparsi nell’acqua: erano i progenitori delle alghe
che ancora oggi vivono e si riproducono nei fiumi, nei laghi e nei mari.
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L’evoluzione delle piante (2)
Alcuni tipi di alghe si sono poi evoluti
adattandosi a sopravvivere
anche sulla terraferma.
Sono comparse così le briofite,
a cui appartengono i muschi.
Sono piante con radici e con un fusto
in grado di reggere il proprio peso,
ma non hanno ancora i vasi conduttori
per trasportare l’acqua al proprio interno.
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L’evoluzione delle piante (3)
Poi sono apparse le pteridofite
come le felci.
Sono le prime piante con un sistema
per il trasporto interno della linfa.
Si riproducono però ancora tramite
spore, senza semi.
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L’evoluzione delle piante (4)
monocotiledoni
Infine sono comparse
le piante con seme,
chiamate spermatofite,
che si suddividono in:
dicotiledoni
• gimnosperme:
angiosperme
(piante con fiori)
gimnosperme
(senza frutto)
spermatofite
(piante con seme)
briofite
(piante non vascolari)
alghe
pteridofite
(piante senza seme)
hanno semi «nudi»,
non protetti da un frutto;
• angiosperme: hanno i fiori
per la riproduzione sessuata.
Nelle angiosperme il seme
può avere un solo cotiledone
(piante monocotiledoni)
oppure due (dicotiledoni).
