Crescita primaria e secondaria delle piante: tessuti e strutture

Crescita e Struttura Primaria

CRESCITA PRIMARIA E STRUTTURA PRIMARIA CRESCITA SECONDARIA E STRUTTURA SECONDARIA Prima di iniziare la parte relativa ai tessuti vegetali (istologia) e agli organi (organografia) è indispensabile capire bene quanto segue. 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 è possibile perché negli apici vegetativi di tutti i fusti (comprese legemme laterali) e delle radici anche le più sottili, è presente il MERISTEMA APICALE, ovvero una piccola massa di cellule embrionali che continuano ad aumentare di numero grazie a un'intensa attività di mitosi (vedi la figura a pagina 75). Le piante quindi non crescono "dal basso" come un capello, ma "dall'alto": sono cioè gli apici che si allungano, anno dopo anno. Come già detto a proposito della parete cellulare, molto del fenomeno della crescita si deve poi al fatto che le cellule neoformate sono piccole e che durante la loro maturazione cresconoe aumentano anche di 10 volte le proprie dimensioni in conseguenza del TURGORE. Partendo dall'apice si può distinguere, anche se non ci sono confini netti, una ZONA DI ALLUNGAMENTO PER DIVISIONE CELLULARE (il meristema), una ZONA DI ALLUNGAMENTO PER DISTENSIONE CELLULARE e infine una ZONA DI MATURAZIONE E DI DIFFERENZIAMENTO nella quale le cellule si specializzano per diversi compiti, assumendo forma e dimensioni definitive. La STRUTTURA PRIMARIA 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. IMPORTANTE : si noti che crescita e struttura primaria, anche se collegate tra di loro, non sono assolutamente la stessa cosa, essendo la seconda una CONSEGUENZA della prima . Quindi la crescita è il fenomeno dell'aumento delle dimensioni dovuto all'attività dei meristemi e all'ingrossamento delle cellule durante il loro sviluppo, mentre la struttura primaria è una parte della pianta come sopra è stata definita.

Crescita e Struttura Secondaria

Considerazioni del tutto analoghe per quanto riguarda la crescita e la struttura secondaria di seguito considerate. Un numero più limitato di piante - comunemente chiamate ALBERI - hanno, oltre la crescita in lunghezza, anche una crescita in larghezza o CRESCITA SECONDARIA (sinonimi: CRESCITA LATERALE o - forse meglio - CRESCITA DIAMETRICA). Più esattamente questa crescita è presente nelle GIMNOSPERME (per esempio pini, abeti, cipressi eccetera) e nelle ANGIOSPERME DICOTILEDONI LEGNOSE (vale a dire tutti gli altri alberi, per esempio ciliegio, melo, querce, pioppi, castagno ... ). In nessun altro gruppo di vegetali è presente la crescita secondaria, salvo poche e parziali eccezioni (Per maggior chiarezza vedi la classificazione del Regno Vegetale a pagina 117). Le Palme e i Bambù, pur essendo piante di consistenza legnosa di notevoli dimensioni, sono Monocotiledoni e sono quindi prive di crescita diametrica.La crescita secondaria è resa possibile dai meristemi secondari o CAMBI. In una sezione trasversale del fusto possiamo immaginare i CAMBI come due cerchi concentrici vicinissimi tra loro e poco al di sotto della corteccia. Il cambio più esterno è chiamato CAMBIO SUBERO-FELLODERMICO o più semplicemente FELLOGENO e produce SUGHERO verso l'esterno e FELLODERMA verso l'interno. L'altro cambio, poco più interno del precedente, è il CAMBIO CRIBRO-VASCOLARE O CAMBIO il quale produce FLOEMA (OLIBRO) verso l'esterno e XILEMA (o LEGNO) verso l'interno. Il cambio produce anche una certa quantità di FIBRE e di PARENCHIMA. SUGHERO ESTERNO DELLA PIANTA I FELLOGENO FELLODERMA FLOEMA - 1 CAMBIO XILEMA - FIBRE - PARENCHIMA ESTERNO DELLA PIANTA La STRUTTURA SECONDARIA è la parte di pianta prodotta dai cambi. Quindi nelle Gimnosperme e nelle Angiosperme dicotiledoni legnose la struttura primaria e quella secondaria coesistono nello stesso individuo vegetale. Semplificando un po': la struttura secondaria è la parte legnosa della pianta rivestita dalla corteccia; la struttura primaria e invece rappresentata da foglie, fiori, frutti e dalle estreme terminazioni dei fusti e delle radici alle spalle delle quali, infatti, inizia subito a differenziarsi la struttura secondaria. J NOTA BENE: quindi nella stessa stagione vegetativa, non l'anno successivo!

Anatomia degli Alberi

Il disegno sottostante è molto importante per capire come sono fatti veramente gli alberi. Si legga con attenzione anche tutte le didascalie della figura che, per semplicità, non è completa ed evidenzia solo il CAMBIO CRIBRO-VASCOLARE e non quello SUBERO- FELLODERMICO che è parallelo e molto vicino al primo ed è separato da esso solo dal sottile FLOEMA e dal FELLODERMA, ancora più sottile. Il sughero è la parte più esterna della corteccia ed è un tessuto morto con cellule impregnate di suberina, una cera. Deve proteggere la pianta dalla disidratazione, dai danni meccanici e dalle temperature estreme. Il floema trasporta gli zuccheri prodotti dalla fotosintesi alle radici e ad altre parti viventi non fotosintetiche della pianta. Il cambio vascolare produce xilema secondario e floema secondario. Trailu luz. L'alburno è costituito da tessuto xilematico, che contiene tracheidi ed elementi dei vasi attraverso i quali l'acqua e i minerali passano dal suolo alle foglie e ad altre parti viventi dell'albero. A mano a mano che le cellule vive parenchimatiche dello xilema muoiono, l'alburno diventa il durame. polpa deskrat Il durame, composto interamente da cellule morte, è la colonna centrale di sostegno dell'albero maturo. Serve anche per accumulare prodotti di rifiuto del metabolismo. Nella figura accanto è evidente la distinzione tra ALBURNO e DURAMEN (o DURAME). L'alburno, così chiamato per il suo colore chiaro, è formato in parte da cellule vive e contiene il tessuto conduttore attivo per il trasporto della linfa grezza, lo XILEMA o LEGNO (si ricorda che le trachee e le tracheidi che formano lo xilema sono cellule morte a maturità, quindi vive nell'alburno sono altri tipi di cellule e soprattutto le cellule PARENCHIMATICHE dei RAGGI MIDOLLARI, vedi la figura a pagina36). L'alburno non è mai spesso più di qualche centimetro, anche nel caso di tronchi grandi. Il duramen è invece interamente formato da cellule morte ed è più duro e quasi sempre anche più scuro dell'alburno. Anche il duramen per la maggior parte è fatto da xilema, ma non più in attività. Il duramen quindi serve solo per il sostegno della pianta e per accumulare una certa quantità di prodotti di rifiuto che derivano dal metabolismo, come già accennato in precedenza. L'accumulo di rifiuti metabolici e fenomeni d'ossidazione determinano la colorazione più o meno scura del duramen che è di gran lunga la parte più bella e pregiata peri lavori di falegnameria.

Terminologia Botanica

Ora impariamo bene e cerchiamo di non confondere i seguenti termini:

1. SUGHERO - è un tessuto di cellule morte suberificate; è la produzione esterna del fellogeno.
2. FELLODERMA - è un sottilissimo strato di parenchima di riserva; è la produzione interna del fellogeno.
3. PERIDERMA - è l'insieme del fellogeno con le sue produzioni di sughero e di felloderma.
4. XILEMA o LEGNO - tessuto morto per il trasporto della linfa grezza.
5. FLOEMA o LIBRO - tessuto vivo per il trasporto della linfa elaborata.
6. CORTECCIA - comprende tutti i tessuti esterni al cambio cribro-vascolare, compreso il periderma quando presente.
7. CORTECCIA INTERNA - è la parte viva e più profonda della corteccia; è compresa tra il cambio ed il fellogeno attivo e quindi comprende il floema più giovane e vivo, il felloderma e il fellogeno stesso.
8. CORTECCIA ESTERNA O RITIDOMA - è la parte esterna ed interamente morta della corteccia; si trova all'esterno del fellogeno vivo e funzionale e comprende tutti i vecchi peridermi e i resti di floema non più funzionali in essi inclusi.

L'attività del CAMBIO CRIBRO-VASCOLARE produce i noti CERCHI DI CRESCITA ANNUALI grazie ai quali si può determinare l'età di un albero abbattuto.

Istologia Vegetale

ISTOLOGIA L'istologia è lo studio dei TESSUTI e un tessuto è un insieme di cellule specializzate per una o più funzioni.

Domande di Autoverifica sui Tessuti

DOMANDE D'AUTOVERIFICA ORALE PER OGNI TIPO DI TESSUTO STUDIATO

1. E' un tessuto presente in tutte le piante?
2. E' tipico della struttura primaria o della struttura secondaria o è presente in entrambe?
3. Dove si trova nella pianta? Dove con più abbondanza?
4. E' formato da cellule vive o morte a maturità? E se morte, sono lignificate o suberificate?
5. Descrizione morfologica delle cellule o dei diversi tipi di cellule che formano il tessuto considerato.
6. Funzioni del tessuto.

Classificazione dei Tessuti Vegetali

CLASSIFICAZIONE DEI TESSUTI I tessuti vegetali si dividono in TESSUTI MERISTEMATICI O GIOVANILI O EMBRIONALI e in TESSUTI ADULTI O DEFINITIVI. I tessuti adulti a loro volta si dividono in :

1. TEGUMENTALI
2. PARENCHIMATICI O FONDAMENTALI
3. MECCANICI O DI SOSTEGNO
4. SECRETORI E GHIANDOLARI
5. CONDUTTORI

Tessuti Meristematici

TESSUTI MERISTEMATICI Si tratta naturalmente di un tessuto di cellule vive in quanto la caratteristica fondamentale di questo tipo di tessuto è la capacità delle sue cellule di subire mitosi e perciò di aumentare di numero. Si è già visto che questa capacità, insieme all'ingrandirsi delle cellule neoformate,determina il fenomeno della crescita della pianta. Le cellule di questo tessuto sono piccole, con un metabolismo intenso, con pareti sottili e nucleo in proporzione piuttosto grosso. Ovviamente troviamo questo tessuto dove ci sono i meristemi stessi, quelli apicali e quelli laterali o cambi, se presenti. Si rivedano le figure delle pagine 75 e 18-19 rispettivamente per vedere la posizione dei meristemi apicali e dei cambi. Quando una cellula meristematica subisce mitosi si divide in due cellule; delle due cellule figlie una rimane meristematica e perpetua il meristema stesso (CELLULA INIZIALE) e laseconda, la CELLULA DERIVATA, si ingrandisce e si differenzia trasformandosi in una cellula adulta di qualche tessuto definitivo. Di conseguenza un meristema è costituito da cellule iniziali e cellule derivate.

Tessuti Adulti

TESSUTI ADULTI I tessuti adulti sono anche detti DEFINITIVI in quanto una cellula matura e ormai differenziata e specializzata non può più cambiare o subire mitosi (ci sono però alcuneimportanti eccezioni di cui parleremo).

Tessuti Tegumentali

TESSUTI TEGUMENTALI I tessuti tegumentali sono così chiamati perché costituiscono il rivestimento della pianta e sono di tre tipi : l'EPIDERMIDE, il RIZODERMA e il SUGHERO.

Epidermide

1) EPIDERMIDE Svolge un'azione protettiva salvaguardando la pianta dalla disidratazione ma consente nel contempo gli indispensabili scambi gassosi tramite piccole ma numerosissime aperture: gli STOMI . Le cellule sono di forma diversa con pareti non molto inspessite, senza spazi intercellulari, vive a maturità, non fotosintetiche.