XILEMA: trasporto dell’acqua e dei sali minerali
Assorbimento dell’H2O dalle radici
I peli radicali
aumentano
enormemente
la superficie
disponibile per
l’assorbimento.
L’H2O può
seguire tre vie
Apoplastica
Transmembrana
simplastica
Banda di Caspary
parete cellulare
radiale
nell’endodermide
impregnata di
suberina
L’H2O entra
prevalentemente
nella zona
apicale che
non è suberinizzata
XILEMA
struttura specializzata per
il trasporto dell’H2O con la massima
efficienza
sovrapposizione di elementi
vasali a formare un vaso
le tracheidi e gli elementi vasali sono cellule
elementi vasali
a differenza delle
tracheidi sono
impaccati uno su
l’altro
tracheidi
morte che non possiedono membrane e
organuli. Tubi cavi rinforzati da pareti
secondarie lignificate
Tracheidi
angiosperme, gimnosperme
Vasi
angiosperme
meccanismi e forze motrici per il
trasporto dell’acqua
gradiente di concentrazione del
vapor d’acqua nella traspirazione
gradiente di pressione nel trasporto
a lunga distanza nello xilema
gradiente di potenziale idrico
nella radice
gradiente di pressione nel suolo
Spostamento dell’H2O nello xilema
Flusso di massa
Pressione radicale?
non è sufficiente
MPa e si annulla se la traspirazione è elevata)
L’H2O si muove per la forte TENSIONE (pressione
idrostatica negativa) che si sviluppa in seguito alla
traspirazione e che tende ad aspirare l’H2O nello
xilema
TEORIA DELLA COESIONE-TENSIONE
Parete secondaria necessaria per evitare il collasso dello
xilema
forza esercitata sulle pareti dall’H2O sotto
tensione
l’H2O, evaporata dalla superficie delle cellule negli
spazi aeriferi, esce dalla foglia per diffusione
la forza motrice per la
perdita di H2O è il
GRADIENTE DI
CONCENTRAZIONE del
vapor d’acqua tra gli
spazi aeriferi e l’aria
La velocità di traspirazione dipende, oltre che
dal gradiente di concentrazione, dalla
resistenza alla diffusione
STOMI: regolazione della traspirazione
FLOEMA: trasporto dei fotosintati
Trasporto Floematico
Il floema è il tessuto in grado di traslocare
i prodotti della fotosintesi da foglie adulte ad aree
di accrescimento ed accumulo
comprese le radici
Ridistribuisce anche l’acqua ed altri composti
attraverso la pianta intera
Elementi del Cribro
Cellule cribrose (gimnosperme)
Elementi dei tubi cribrosi
(angiosperme)
Placche cribrose: aree estese di connessione
tra elementi dei tubi cribrosi
Gli elementi dei tubi cribrosi mancano di nucleo, tonoplasto,
microfilamenti, microtubuli, Golgi e ribosomi
Gli elementi dei tubi cribrosi sono connessi mediante
plasmodesmi con una o più Cellule Compagne
Cellule Compagne:
Derivano dalla stessa cellula madre dell’elemento cribroso
Sono la sorgente di ATP e di altri composti
Sono ricche di mitocondri
Esistono tre tipi di Cellule Compagne:
Cellule Compagne ordinarie
Cellule Transfer
Cellule Intermediarie
(Cellule Albuminose nelle Gimnosperme)
Direzione della traslocazione nel Floema
La direzione di traslocazione nel floema non è definita rispetto alla gravità
Avviene da zone di produzione dei fotoassimilati dette SORGENTI (Source)
a zone di consumo metabolico o di immagazzinamento dette POZZI (Sink)
SORGENTI: organi in grado di esportare fotoassimilati
tipicamente foglie mature ma anche organi di
immagazzinamento (radici , tuberi) durante la fase di esporto
(piante biennali: Beta maritima
Beta vulgaris)
POZZI: organi non fotosintetizzanti o non autosufficienti
radici, immature, frutti in sviluppo, tuberi
Composizione del succo floematico
IL TRASPORTO NEL FLOEMA
(Il caricamento del floema)
(Il modello del flusso di pressione)
Caricamento del floema
Meccanismo mediante il quale gli zuccheri fotosintetizzati
nelle cellule del mesofillo fogliare entrano nel floema
L’ingresso avviene a livello del complesso
cellula compagna /elemento del cribro,considerati
come un’unica unità funzionale
Complesso SE/CC
Nel cribro gli zuccheri sono più concentrati che
nelle cellule del mesofillo)
meccanismo di Trasporto Attivo
Caricamento del floema
Via Apoplastica
Via Simplastica
Nella via apoplastica il caricamento degli elementi del cribro
avviene mediante un simporto saccarosio/protone
Flusso da pressione
Il flusso avviene
in risposta ad un
gradiente di P
che si crea
in seguito al
caricamento e
allo scaricamento
del floema
Sviluppo e differenziamento
Piante: immobilità
Maggiore capacità di adattamenti fisiologici
Minore complessità anatomica rispetto agli animali
Crescita indeterminata: mediante attività dei meristemi
durante tutto il ciclo vitale
Negli animali sviluppo stabilito essenzialmente durante
l’embriogenesi
Tutte le piante a seme passano attraverso tre stadi
di sviluppo
EMBRIOGENESI
SVILUPPO VEGETATIVO
SVILUPPO RIPRODUTTIVO
Ciclo vitale di una
pianta a fiore
Nel primo stadio di sviluppo, dalla cellula
uovo fecondata si origina il seme
Nelle piante, a differenza degli animali, gli organi riproduttivi
maschili e femminili si trovano sullo stesso individuo
Celule specializzate nello stame e nel carpello vanno
incontro a meiosi, producendo cellule spermatiche
(stame) e cellule uovo (carpello) aploidi.
Nell’ovulo si forma una singola cellula uovo
Nel tubetto pollinico sono presenti due cellule
spermatiche
La fecondazione produce lo zigote diploide che si sviluppa nell’embrione, parte del seme.
Un secondo evento di fertilizzazione produrrà il nucleo polare da cui si genera l’endosperma
del seme. La formazione dell’embrione e del seme avviene nei tessuti (ovario) della pianta madre.
La fase vegetativa dello sviluppo della pianta comincia con l’embriogenesi
ma continua per tutta la vita della pianta.
Le piante a differenza degli animali hanno tessuti specializzati, i meristemi,
che generano continuamente nuove cellule ed organi
Crescita indeterminata
Ciò fornisce alle piante un modo semplice di risolvere il problema
dell’invecchiamento: quando un organo è vecchio viene sostituito da uno nuovo
ES: abscissione fogliare
EMBRIOGENESI
Dopo la fecondazione, lo zigote va incontro a numerose
divisioni fino a formare l’embrione
formazione dell’asse embrionale
Meristema apicale del germoglio e meristema apicale della radice
situati ai poli opposti dell’embrione
formazione del seme
Formato l’embrione, vengono sintetizzate le riserve di nutrienti
(proteine, lipidi, amido) e si accumulano nelle cellule parenchimatiche
di riserva dei cotiledoni o di altri tessuti.
Nelle dicotiledoni: accumulo nei cotiledoni che diventano molto grandi
Nei cereali e altre erbacee accumulo nell’endosperma
Accumulo in organelli specializzati: amiloplasti (amido), corpi proteici
(proteine), corpi oleosi (lipidi)
Caratteristiche cellulari dell’embriogenesi di arabidopsis
Sviluppo post embrionale di
arabidopsis
Le cellule meristematiche si dividono per generare altre cellule.
Alcune rimangono nella regione meristematica per generare altre
cellule (cellule iniziali). Altre si specializzano e vengono incorporate
nei tessuti in crescita (cellule derivate)
I Meristemi
Crescita secondaria di un fusto
