Plastidi

Plastidi
-I cloroplasti di colore verde contenenti i
pigmenti clorofilla a, b e carotenoidi (e ficobiline
nei plastidi fotosintetici delle alghe rosse);
-i cromoplasti di colore giallo, arancio o rosso
mancano di clorofilla ma hanno carotenoidi;
-i leucoplasti incolori per l’assenza di pigmenti.
Come nei procarioti e nei mitocondri, i plastidi
presentano una o più molecole di DNA e ribosomi
deputati alla sintesi proteica. Si duplicano per
scissione.
Altri tipi di pigmenti si trovano nei vacuoli (viola,
blu, giallo)
a) Cloroplasti b) Cromoplasti
c) Leucoplasti.
• I cromoplasti hanno forma variabile e mancano di un
sistema tilacoidale vero e proprio. Sono di colore giallo,
arancio o rosso, mancano di clorofilla, ma sono ricchi in
carotenoidi. Generalmente si differenziano a partire dai
cloroplasti (si pensi ad esempio alla maturazione del
pomodoro), ma possono derivare anche da proplastidi o
leucoplasti (ad esempio nella carota). La conversione da
cloroplasti comporta la degradazione delle clorofille e più in
generale dell’apparato fotosintetico, e la sintesi e
l’accumulo di pigmenti carotenoidi.
• La conversione è legata a fattori endogeni (ormoni e
nutrienti) ed ambientali (fotoperiodo e temperatura). Il
processo può essere reversibile
I colori vivaci conferiti dai carotenoidi a molti fiori e frutti
rivestono un ruolo importante nell’attrazione di animali
impollinatori e di quelli coinvolti nella dispersione dei semi.
Certe volte però non è chiaro (carota, ravanello).
• i flavonoidi e gli antociani. Questi metaboliti
secondari sono un'ampia classe di sostanze
colorate di natura fenolica che comprendono
le antocianine, i flavoni, i flavonoli e gli
isoflavoni. Essi danno una grande varietà di
colori dal giallo fino al blu-viola e vengono
accumulati nei vacuoli delle cellule
• I leucoplasti sono plastidi incolori per l’assenza di pigmenti. Sono
distinti in base alle sostanze prodotte e/o accumulate:
- elaioplasti: accumulano lipidi;
- proteinoplasti: accumulano proteine, ad esempio in alcune radici;
- amiloplasti: accumulano carboidrati sotto forma di amido.
Questi organelli sono particolarmente abbondanti nelle parti della
pianta specializzate per l’accumulo, come radici, tuberi, rizomi,
semi, midollo del fusto. I proplastidi della radice nelle cellule adulte
diventeranno leucoplasti (amiloplasti):se esposta alla luce
difficilmente diventeranno cloroplasti.
Gli amiloplasti maturi, il cui stroma è quasi interamente occupato
da granuli di amido, assumono forme e dimensioni diverse, che
dipendono dalla deposizione di strati di amido intorno a un centro
di formazione detto ilo, che può essere centrale o eccentrico. In
alcuni casi, come nella patata, intorno all’ilo si possono osservare
diversi strati concentrici più chiari e più scuri.
L’amido primario che si forma durante la fotosintesi nei
cloroplasti dove è deposto in piccoli granuli, durante la notte
quando non si ha fotosintesi viene idrolizzato in dimeri di
saccarosio (un glucosio + un fruttosio) i quali vengono poi
trasferiti negli organi di riserva dove si ripolimerizzano nei
leucoplasti (amiloplasti) a formare l’amido secondario
costituito da amilosio ed amilopectina.
L’inverdimento delle patate, causato dall’esposizione alla luce,
riflette la conversione degli amiloplasti in cloroplasti.
Cellule di tubero di patata
Cloroplasti con amido primario
• Negli organismi pluricellulari le cellule si dividono
mitoticamente e si differenziano in modo da
poter svolegre tutte le funzioni necessarie per la
vita stessa della pianta.
• Le cellule si organizzano a formare i tessuti e
questi gli organi
Tegumentali, Parenchimatici, Meccanici, Conduttori
Foglia, Fusto, Radice organi riproduttivi
Tessuti
Tessuti meristematici:
cell. non differenziate, mitosi
Primari
tessuti primari
corpo primario
apice vegetativo (apice fiorale), apice radicale,
Secondari, es. Cambio e Fellogeno tra i tessuti definitivi
dell’adulto (Gimnosperme e Dicotiledoni)
tessuti
secondari o definitivi
Tessuti definitivi:
cell. differenziate, no mitosi
• Le piante hanno una CRESCITA INDEFINITA, che cioè dura per
tutta la vita, anche se naturalmente la crescita è più intensa in
certe stagioni dell’anno o fasi della vita del vegetale.
• La crescita in LUNGHEZZA di fusti e di radici è presente in tutte le
piante ed è definita CRESCITA PRIMARIA. Essa dipende dai
meristemi situati ai due poli della pianta, apice vegetativo e
apice radicale: cellule embrionali che continuano dividersi per
mitosi.
• Il corpo primario è la parte di pianta prodotta dai meristemi
apicali.
Moltissime piante, per esempio tutte le piante erbacee, hanno
solo la struttura primaria perché l’ intero loro corpo è stato
formato dai meristemi apicali.
Gli alberi hanno anche una crescita secondaria ad opera dei
meristemi secondari o cambi. La crescita in larghezza dipende dai
meristemi secondari
Meristema dell’apice
vegetativo che
permette la crescita in
altezza della pianta
Schema di una
pianta con
crescita
secondaria, in
sezione
longitudinale e
trasversale
Localizzazione
del meristema
secondario (in
nero): Cambio
cribrovascolare
Cambio
Tessuti definitivi
•
•
•
•
Tegumentali
Parenchimatici
Meccanici o di sostegno
Conduttori o vascolari
Tessuti Tegumentali
Hanno funzione di protezione. I t. tegumentali rivestono le parti aeree e
limitano traspirazione troppo elevata; sono costituiti da cellule a stretto
contatto tra loro, senza spazi intercellulari, con pareti verso l’esterno
impregnate da polimeri impermeabili quali cutina o la suberina.
Il tessuto tegumentale delle parti non legnose della pianta, come fusti
giovani, foglie, frutti, fiori, è l'epidermide, mentre le parti lignificate
sono rivestite dal sughero.
Anche la radice è rivestita, nelle parti non lignificate, da un'epidermide,
il rizoderma, che ha una funzione completamente diversa: quella di
assorbire acqua e sali minerali dal terreno: anche qui le cellule sono
strettamente a contatto tra di loro ma hanno parete molto permeabile e
alcune cellule possiedono delle lunghe estroflessioni, i peli radicali, che
servono per aumentarne la superficie assorbente.
Epidermide
Riveste le foglie, i fusti erbacei, i fiori e i frutti; controlla il movimento dell'acqua tra interno
ed esterno della pianta, la protegge contro altri organismi (es. funghi, batteri ed insetti) e
contro agenti non biologici (es. vento). E' costituita da tre tipi di cellule:
1. Cellule ordinarie. Sono cellule vive, di forma variabile, strettamente a contatto tra loro,
mancano di cloroplasti e sono trasparenti in modo da far arrivare la luce al parenchima
clorofilliano sottostante. Le loro pareti esterne presentano cutina, molto impermeabile, e
riflettente le radiazioni solari di protezione da funghi e batteri. Verso l’esterno si trovano
anche delle cere (patina biancastra, la "pruina", di prugne e acini d'uva).
2. Stomi. "buchi" ad apertura regolabile, attraverso i quali avvengono la traspirazione e gli
scambi di gas tra l'interno della pianta e l'ambiente esterno. Ogni stoma è costituito da due
cellule di guardia, reniformi, che delimitano il poro stomatico. Quando le cellule di guardia
assorbono acqua, si allungano e divaricano aprendo il poro stomatico, viceversa quando
perdono acqua lo richiudono. 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,
mentre il buio, la carenza d'acqua, il calore troppo elevato ne determinano la chiusura.
3. Tricomi o peli. Comprendono tutte le strutture costituite da una o più cellule che si
proiettano al di fuori del piano dell'epidermide; possono avere funzione protettiva (peli di
rivestimento) oppure produrre sostanze di vario tipo: oli essenziali, sostanze urticanti,
enzimi proteolitici, e così via (peli ghiandolari).
Regno: Plantae
Divisione: Magnoliophyta (Angiospermae)
Classe: Liliopsida (Monocotyledones)
Ordine: Alismatales
Famiglia: Araceae
Sottofamiglia: Aroideae
Tribù: Arisareae
Arisarum vulgare Targ. Tozz.
Arisarum vulgare
I peli o tricomi possono essere dei seguenti tipi :
a) PROTETTORI
Glabro, pubescente e tomentoso
b) URTICANTI
I peli urticanti cellule ghiandolari vive a maturità con SECRETO IRRITANTE
(reazione istaminica). L’apice del pelo è impregnata di SILICE (SiO2) e quella
basale di CARBONATO DI CALCIO (CaCO3). La mineralizzazione delle pareti
cellulari rende il pelo rigido ma fragile, così penetra facilmente nella pelle e si
spezza facendo uscire il suo veleno. ( Urtica dioica )
c) RADICALI
sono unicellulari, con il nucleo in posizione distale e il citoplasma occupato da
un grosso vacuolo. La parete cellulare è sottilissima e priva di cera in relazione
alla loro funzione di assorbimento.
Nelle plantule sopra raffigurate si vedeno la radice, il fusto, le foglie
cotiledonari. Le plantule sulla sinistra non si sono ancora liberate dei
tegumenti del seme, di colore scuro. In tutte le plantule sono evidenti
i moltissimi peli radicali. Una forte riduzione del numero dei peli si
osserva nelle piante con una buona SIMBIOSI MICORRIZICA. La
MICORRIZA è una SIMBIOSI OBBLIGATA tra un fungo e le radici di una
pianta (“mico”: fungo – “riza”: radice).
TEGUMENTO SECONDARIO: SUGHERO
Deriva dal meristema secondario che si ritrova nelle parti legnose dei fusti di Gimnosperme
e Dicotiledoni legnose a livello della corteccia: cambio subero-fellodermico, o periderma,
che produce
- verso l'esterno il sughero, privo di spazi intercellulari, costituito da cellule rettangolari in
sezione trasversale con parete cellulare suberificata, morte e contenenti aria a maturità. Il
sughero quindi è un tessuto impermeabile ed è anche un isolante termico.
- verso l'interno il felloderma, in quantità molto minore rispetto al sughero, costituito da
cellule parenchimatiche
Le pareti delle cellule del sughero sono impregnate di SUBERINA, una cera totalmente
impermeabile, si tratta quindi di cellule morte a maturità. Per garantire comunque gli
scambi gassosi ai tessuti vivi sottostanti, la disposizione molto regolare delle cellule del
sughero è interrotta dove ci sono le LENTICELLE che infatti presentano ampi spazi tra le
cellule per il passaggio dell’ aria.
betulla
Periderma:
sostituisce l’epidermide nel corpo secondario di fusto e radice.
E’ un tessuto formato dall’insieme di sughero, fellogeno , felloderma
Sezione fusto di edera con lenticella
RIzoderma
il rizoderma è il tessuto di rivestimento della radice primaria, è
monostratificato, con parete sottile, pectocellulosica nella zona
assorbente e corrisponde in gran parte alla zona pilifera. Deriva dal
meristema radicale, ed è formato da normali cellule appiattite
provviste o meno di peli radicali.
Al contrario dell’epidermide, il rizoderma ha pareti prive di cuticola
e manca di stomi, quindi è del tutto permeabile ad acqua, sali
minerali del terreno, e ai gas che sono convogliati verso i tessuti più
profondi della radice. Non essendo esposto alla luce, le sue cellule
sono prive di cloroplasti. Man mano che la radice si allunga, per
opera del meristema apicale, nuovo rizoderma e nuovi peli si
formano. Le cellule più giovani sono le più vicine alla cuffia radicale.
Dopo la morte e la disgregazione (caduta) del rizoderma, lo strato di
cellule corticali sottostanti suberifica e si trasforma in un tessuto
tegumentale, sempre di origine primaria, l’esoderma.
Esoderma
Ha una funzione temporanea:
ricopre la zona del rizoderma che
va
degenerandosi
durante
l’accrescimento delle radici.
In particolare protegge la radice
primaria
nel
passaggio
a
secondaria mentre si forma il
sughero.
E ’ presente nella parte più
esterna del cilindro corticale.
Funzione protettiva della radice
primaria, con pareti cellulari
ispessite nello strato più esterno
per deposizione di suberina
Endoderma
E’ lo strato più interno del cilindro
corticale adiacente alla parte più esterna
del cilindro centrale (periciclo)
Nelle radici forma un strato unicellulare
senza spazi intercellulari.
Le pareti hanno una fascia impregnata con
materiale impermeabilizzante (suberina)
che corre come un nastro lungo le pareti
radiali e trasversali formando la banda di
Caspary.
In corrispondenza di questa fascia il
plasmalemma aderisce fortemente alle
pareti.
Le cellule dell’endoderma esplicano la
funzione protettiva controllando
l’assorbimento minerale: obbligano
l’acqua e i soluti assorbiti
dalla radice a passare all’interno del loro
citoplasma prima di raggiungere il
cilindro centrale.
Nel parenchima corticale acqua e soluti possono muoversi attraverso tre strade distinte:
a) Apoplastica: spazi intercellulari,
b) Simplastica: pareti cellulari,
c) Transcellulare: citoplasma delle cellule.
A livello delle cellule endodermiche, le bande del Caspary induco l’H2O e soluti ad
attraversare la cellula (transcellulare). Avviene così il filtraggio dei soluti estranei.
Le cellule dell’endoderma radicale che hanno
smesso di funzionare, diventano lignificate con
ispessimento a forma di U
(nelle monocotiledoni)