Biologia Vegetale e Farmaceutica: organografia e struttura della radice

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DELLA BASILICATA

Corso di Laurea Magistrale a ciclo unico in FARMACIA (LM-13) a.a. 2023-24

BIOLOGIA VEGETALE E FARMACEUTICA

PROF. LUIGI MILELLA luigi.milella@unibas.it

ORGANOGRAFIA

• Organi Vegetativi :
  • Radici
  • Foglie
  • Fusto
• Organi Riproduttivi :
  • Fiori
  • Frutti

Leaves absorb CO2 and are the main site of photosynthesis. A vascular system transports water and minerals.

Shoot System above ground organs (leaves. stems, flowers)

Flowers are the reproductive structures. Fruits contain the seeds.

Plant organs are made of tissues: dermal

The stern provides support and extends the plant toward the sun

Pascalar

Roots anchor plants and absorb water and nutrients.

Root System below ground organ

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ORGANOGRAFIA

Il sistema del germoglio è epigeo e consiste del fusto, foglie, fiori, e il frutto che contiene i semi.

CORMO VEGETALE

Il sistema radicale è ipogeo

Biologia vegetale e farmaceutica shoot tip (apical bud) EPIDERMIS flower lateral bud node internode- leaf node VASCULAR TISSUES - -seeds fruit GROUND TISSUE SHOOT ROOT primary root lateral root root hairs root tip root cap 3

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LA RADICE

meritematic13/05/2025

RADICE

Fissa il germoglio al terreno

Può avere funzioni di riserva

Può dare metamorfosi

Organo sotterraneo

Funzioni della radice

Non porta foglie

Assicura il rifornimento di Sali minerali

Assicura il rifornimento idrico

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RADICE

La radice che si forma da un seme germinante e che si accresce verso il basso in direzione verticale si chiama radice principale. Ramificazioni successive producono radici secondarie: radici laterali di 1° ordine radici di 2° ordine radici di 3° ordine

Apparato allorrizico: radice principale che permane tutta la vita

Apparato omorrizico: morte precoce della radice principale sostituita da radici caulinari (radici avventizie) = si formano in seguito a traumi, ferite o su organi distaccati dalla pianta madre (talea, margotta, propaggine)

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RADICE

I sistemi radicali hanno per lo più una lunghezza totale maggiore di quella del sistema aereo dei rami.

Maggiore superficie assorbente

Essi tendono ad essere presenti prevalentemente negli strati superficiali del suolo, e sono ben riforniti di acqua e sostanze nutritive.

In casi particolari, i sistemi radicali possono anche spingersi molto in profondità. È dimostrato che le piante del deserto si spingono fino alla profondità di 30m per raggiungere la falda

MASSIMIZZAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ

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RADICE

Apparato allorrizico: radice principale che permane tutta la vita Nelle dicotiledoni il sistema è formato da una radice principale che con geotropismo positivo si accresce in profondità e dalla quale si accrescono radici laterali. Le radici laterali di ordine superiore, non mostrano alcuna tendenza geotropica particolare e quindi crescono disordinatamente. Grazie al diverso comportamento geotropico della radice principale e di quelle laterali, la radice non assorbe solo nella profondità del suolo, ma anche tutto attorno.

• Radice fittonante: la radice principale prende il nome di FITTONE, permane e da essa partono le radici laterali di primo ordine (il fittone può essere tuberizzato - es. carota)
• Radice affastellata o fascicolata: le radici laterali di primo ordine raggiungono o superano le dimensioni della radice principale

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RADICE

Radici principali

carota pisello di radicale

• a fittone In alcune piante le radici primarie vengono dette a "fittone" perché crescono più delle radici secondarie, sia in termini di dimensioni che di profondità all'interno del suolo ( es. la carota). L'apparato radicale a fittone si origina dalla radice embrionale del seme ed è formato da una radice principale e da numerose radici laterali più piccole emergenti da quella principale = sono caratteristiche delle Dicotiledoni e delle Gimnosperme

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RADICE

Le principali tipologie di apparato radicale sono:

• fascicolato frumento cipolla Si hanno radici fascicolate quando si hanno un fascio di radici tutte uguali. L'apparato radicale fascicolato si origina dalla radice embrionale del seme ed è formato da numerose radici laterali più piccole emergenti da quella principale = sono caratteristiche delle Monocotoledoni

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RADICE

Apparato omorrizico: morte precoce della radice principale

La radice primaria si atrofizza relativamente presto e viene sostituita da molte radici, simili fra loro nella morfologia, che prendono origine alla base del fusto.

Radici caulinari: radici che si sviluppano alla base del CAULE (fusto) e che sostituiscono la radice principale. Queste radici si ramificano a loro volta.

• formazioni a mangrovie: a radice principale si atrofizza e le accessorie mantengono la pianta al di sopra dell'acqua (paludi)

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RADICE

Radici colonnari: tipiche di alcuni Ficus: pendono dai rami fino a toccare al suolo funzionando come vere e proprie radici

Radici aeree: tipiche molte orchidee, formate da cellule morte (velamen) capaci di assorbire l'acqua sottoforma di vapore nell'atmosfera

Radici contrattili: presente nelle piante bulbose, che permettono di riportare al giusto livello le gemme caulinari, in modo da trovarsi non troppo in alto e ne troppo in basso

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a.a. 2023/24 Le tipologie apparato sono:13/05/2025

RADICE

Variazioni della radice

La radice può variare di forma: radici coniche, radici nodose radici fusiformi, radici funiformi radici napiformi radici tuberose

La radice può variare di superficie: liscia rugosa verrucosa sugherosa

La radice può variare di consistenza: legnosa carnosa fistolosa

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RADICE

Fibrose Ramificata Fascicolata ramificata Fittone Fascicolata Napiforme Tuberosa

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RADICE

Idraste rizoma e radici avventizie (Hy- frastis rbizoma). Ipecacuana radice (Ipecacuanbae Altea radice Tom 1cm Aconito tuberi. Rauwolfia radice Gentiana lutea

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RADICE

Anatomia della radice

Zona apicale Meristematica

Zona di allungamento

Struttura primaria

Struttura secondaria

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RADICE

ZONA MERISTEMATICA: L'APICE RADICALE

L'apice meristematico è protetto per evitare danni quando la radice avanza nel terreno.

Peli radicali Area di maturazione cellulare Area di allungamento cellulare Cuffia radicale Meristema apicale (Area di divisione cellulare)

Figura 31-3 Un apice radicale. Il meristema apicale della radice (area nella quale le cellule si divido- no ed aumentano di numero) è pro- tetto da una cuffia radicale. A monte del meristema apicale della radice si osserva l'area di allungamento cellu- lare, dove le cellule si ingrandiscono ed iniziano a differenziarsi. L'area di maturazione cellulare presenta cel- lule completamente mature e diffe- renziate. Si notino i peli radicali in quest'area nella plantula di rafano (Raphanus sativus) a sinistra. (Dennis Drenner)

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RADICE

CUFFIA

2 tipi di cellule: - Columella Le cellule della columella sono caratterizzate da accumuli di amido detti STATOLITI che permettono alla pianta di percepire la gravità e di orientarsi in modo geotropicamente positivo statoliti - Periferiche Le cellule periferiche morte vanno incontro a gelificazione per costituire un lubrificante naturale che facilita lo scivolamento della radice nel terreno Le cellule periferiche degenerano in una massa viscida detta mucigel

Columella periferiche 19

RADICE

MUCIGEL

Una miscela di polisaccaridi idratati contenente acidi organici, vitamine, enzimi, amino acidi.

• Funzioni:
  • Protezione - da altre radici
  • Lubrificazione - lubrifica le radici che penetrano nel terreno
  • Assorbimento di H2O- aiuta a mantenere la connesione tra radici ed acqua per un flusso continuo
  • Assorbimento nutrienti

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RADICE

ZONA MERISTEMATICA: CUFFIA

Meristema apicale della radice Cuffia radicale 250 ja.m

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Cappuccio protettivo, le cellule prodotte da apice meristematico dopo poco tempo degenerano ha dimensioni costanti poiché la velocità di produzione e degenerazione delle cellule è costante13/05/2025

RADICE

ZONA MERISTEMATICA

Le cellule meristematiche dell'apice radicale producono tutti i tessuti della radice (differenziazione verso l'alto) e la cuffia (differenziazione verso il basso). Mancano le bozze fogliari e i primordi dei rami > l'apice della radice ha un contorno liscio e regolare. Le cellule si dispongono in file ordinate longitudinali poiché le cellule si dividono secondo piani trasversali. La loro velocità di differenziazione dipende dalle cellule della cuffia

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RADICE

ZONA MERISTEMATICA

Come per il fusto nelle radici delle Pteridofite l'apice meristematico ha una sola cellula iniziale, mentre negli altri gruppi le iniziali sono numerose.

corteccia centrale epidermide Positione delle crila Fio. 9.48 . Nelo maggior parte dele pleridolte l'apice meristematica tio del fundo che dele radica possiede un'union onlula iniziale di forma ouimalivamente teatroedhico. Nel fusto la cellule apicale si divide secondo piani poralleli ale tre facta nela radice secondo i ale tre facon rivale verso l'interno dell'orgona, palo radice secondo piani poroleli a lute e quatro le foene. Le celule dole divisioni secondo pioni paroleli ala faccio distole frische verso il bowel donno origine são cute.

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a.a. 2023/24 Teoria dell'iniziale unica: una sola cellula iniziale tetraedrica molto voluminosa forma tutti i tessuti della radice e della cuffia.

RADICE

ZONA MERISTEMATICA

L'apice meristematico ha una forma prevalentemente conica. In questi tessuti l'attività di divisione cellulare raggiunge la velocità massima! È costituito da cellule meristematiche (meristemi primari) dalla cui attività mitotica prendono origine i tessuti primari della radice. Si evidenziano tre sistemi di tessuti:

• Protoderma
• Meristema fondamentale
• Procambio

Zona detta CENTRO QUIESCENTE che si divide raramente e che regola l'architettura della radice per mezzo di ormoni (citochinine)

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ZONA MERISTEMATICA

PROTODERMA È il meristema primario da cui originano l'epidermide della radice (detta rizoderma) e il caliptrogeno (caliptra=cuffia)

MERISTEMA FONDAMENTALE È il meristema primario da cui originano i tessuti parenchimatici della CORTECCIA

PROCAMBIO È il meristema primario da cui origina il tessuti vascolare del CILINDRO CENTRALE. Il procambio è a zona più interna dell'apice meristematico.

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