Corso di Botanica per Scienze Veterinarie

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1 UNICAM Università di Camerino A.A. 2013/2014 Corso di Botanica per Scienze Veterinarie Prof. Andrea Catorci Dott. Luca Malatesta Lezione 2: Struttura degli organismi vegetali

2 Differenziazione dei tessuti Tallofite: tessuti poco differenziati Cormofite: strutture specializzate (radici, fusto, foglie)

3 Strutture delle cormofite Foglie: - Fotosintesi - Scambi gassosi - Modifiche (ancoraggio, difesa, attacco...) Fusto: - Sostegno - Trasporto - Modifiche (fotosintesi, ancoraggio, riserva...) Radice: - Ancoraggio - Assorbimento - Modifiche (riserva) + Organo produttore gameti maschili Organo produttore gameti femminili

4 Radice Zona glabra Zona pilifera (ancoraggio) Struttura secondaria: cambio vascolare-meristematico legno (xilema) interno libro/cribro (floema) esterno Struttura primaria: arche vascolari parenchima Zona di estensione/differenziazione: crescita cellule e specializzazione Zona apicale Zona meristematica: accrescimento in lunghezza Cuffia/caliptra: sensibile alla gravità ed all'acqua (geotropismo positivo) Lo XILEMA trasporta la LINFA GREZZA (acqua+sali) fino alle foglie Il FLOEMA trasporta la LINFA ELABORATA (acqua+zuccheri) dalle foglie al resto della pianta

5 Perché le radici crescono sempre verso il basso?...ma soprattutto, perché dovremmo chiedercelo? SCIENTISTS SPEND THEIR TIME FIXING THINGS THAT AREN'T BROKEN

6 Geotropismo Tropismo = spostamento con accrescimento Radice: geotropismo positivo cresce nella direzione della forza di gravità Fusto: Geotropismo negativo cresce in direzione opposta alla forza di gravità Il differente geotropismo di fusto e radici permette alla pianta di crescere nel modo più vantaggioso per sfruttare le risorse ambientali

7 Tipi di radice e funzioni accessorie Principali tipi di radici Radici con sostanza di riserva Radici avventizie: non hanno origine nel meristema radicale, ma dal fusto. Diverse funzioni accessorie: ancoraggio, sostegno, respirazione

8 Fusto - Ipocotile: germinazione del seme - Epicotile: accrescimento della GEMMA APICALE - Include abbozzi fogliari e dei rami nella zona meristematica (gemma) - I rami hanno origine dagli abbozzi superficiali - L'epidermide ha la funzione di regolare la TRASPIRAZIONE (cuticola cerosa) - Lo xilema si forma nella parte interna al cambio, il floema in quella esterna - Spesso l'endoderma è assente - Tessuti conduttori periferici - Parenchima corticale meno esteso - Nodi e internodi - Caratteristiche variabili

9 Gemma apicale Zona meristematica del fusto: cellule indifferenziate in continua divisione, protette da una tunica esterna di 1-5 cellule di spessore Al di sotto del meristema apicale, si trovano 3 promeristemi: - Protoderma: origina l'epidermide - Procambio: origina I tessuti conduttori - Promeristema fondamentale: origina il parenchima ACCRESCIMENTO CON GEOTROPISMO NEGATIVO

10 Tipi di fusto e modifiche - Fusto arboreo: asse principale notevolmente più sviluppato dei rami, legnoso, h>5 m - Fusto arbustivo: legnoso, ramificazioni che partono dalla base, h<5m - Fusto erbaceo: non legnoso, tenero (la resistenza può variare), contiene clorofilla, ricoperto da una cuticola cerosa. Fusti modificati: - Rizoma: fusto ipogeo, somigliante a una radice e provvisto di radici avventizie (assorbimento, ancoraggio, riproduzione vegetativa) - Bulbo: fusto ipogeo, formato da un girello e da una grande gemma apicale, con catafilli ricchi di sostanze di riserva. Radici fascicolate partono da sotto il girello. Varianti: caulobulbo, pseudobulbo - Tubero: parte ipogea del fusto, ingrossata per la presenza di sostanze di riserva. Ricco di gemme (occhi) dalle quali possono dipartirsi sia radici che foglie (LE PATATE PRENDONO VITA!)

11 Rami Condividono la struttura a vasi del tronco, e svolgono la funzione di sostenere foglie ed apparati riproduttori. Partono dal tronco centrale con diverse tipologie di ramificazione: - Monopodiale: il tronco continua ad accrescersi, e getta rami laterali - Simpodiale: la gemma apicale del tronco cessa l'attività, ed I rami laterali continuano ad accrescersi Struttura a NODI ed INTERNODI: - Nei NODI si inseriscono FOGLIE, FIORI e FRUTTI - All'apice dei rami è presente la GEMMA APICALE - Ogni nodo ospita una GEMMA ASCELLARE Altre modifiche di fusto e rami: - Funzione di ancoraggio: viticci, rampicanti (spesso con radici avventizie) - Funzione di riproduzione vegetativa ed occupazione orizzontale dello spazio: stoloni (piante reptanti come le fragole) - Funzione fotosintetica: fillocladi, cladodi (le foglie assumono funzione di difesa) Funzione di difesa: spine

12 Foglie - Nomofilli: foglie normali, verdi, fotosintetiche - Cotiledoni: foglie embrionali contenute nel seme, con sostanza di riserva e funzione protettiva - Squame: proteggono fusti ipogei e gemme - Bràttee: alla base di fiori e frutti, proteggono le parti riproduttive e attraggono gli impollinatori - Antofilli: foglie modificate a formare le componenti del fiore (sepali, petali, stami, carpelli) Struttura e funzione dei nomofilli: - Fototropismo positivo: sensibili alla luce, possono orientarsi in modo da ricevere I raggi solari perpendicolarmente alla superficie. Pagina superiore scura e cerosa, quella inferiore è più chiara e opaca, a volte ricoperta di peli. - Guaina: parte basale di connessione al ramo - Picciolo: struttura assile che connette la guaina alla lamina fogliare, a volte assente (foglie sessili) - Lamina fogliare (lembo): pagina superiore adibita alla fotosintesi, quella inferiore è specializzata nella regolazione degli scambi gassosi. La lamina si distingue in tre regioni (base, margine, apice) - Nervature: parti terminali dei vasi, con funzione di trasporto di linfa grezza ed elaborata. Spesso si distinuge una nervatura principale mediana ed altre laterali (secondarie e terziarie)

13 Lamina fogliare - Cuticola: rivestimento ceroso, previene la disidratazione - Parenchima a palizzata (clorofilliano): struttura fotosintetica e di regolazione - Parenchima lacunoso: struttura porosa, facilita gli scambi gassosi - Nervature tra i due tessuti parenchimatici: xilema e floema, a volte con fibre sclerenchimatiche - Epidermide inferiore con stomi - Idatodi nella zona terminale delle nervature per l'eliminazione dei sali in eccesso (guttazione) Gli stomi regolano la traspirazione attraverso un meccanismo di feedback negativo legato alla disponibilità di acqua nei tessuti della pianta. In condizioni di abbondanza, sono turgidi ed aperti, in caso contrario le loro cellule di guardia si contraggono fin quasi al collasso, provocandone la chiusura. Anche le condizioni di luminosità influiscono sul comportamento degli stomi.

14 Tipi di nervature: - Penninervia: nervature secondarie che partono lateralmente rispetto alla mediana - Palminervia: nervature secondarie originate dallo stesso punto - Peltinervia: nervature disposte a raggiera - Parallelinervia: nervature parallele (carattere frequente nelle monocotiledoni) Tipi di inserzione: - Sessile: picciolo assente, foglia inserita direttamente sul fusto - Peltata: picciolo inserito al centro del lembo - Guainante: guaina che abbraccia il fusto avvolgendolo - Perfogliata: lembo che circonda il fusto

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16 Foglie modificate Utricoli (Carnivore) Brattee Spine/stipole spinescenti Ligule Stipole trasformate in viticci

17 Persistenza delle foglie Piante sempreverdi: rinnovamento continuo delle foglie, pianta mai spoglia (Conifere, tra le querce: leccio e sughera) Piante caducifoglie o decidue: rinnovamento pressoché contemporaneo delle foglie, pianta spoglia per periodi più o meno lunghi. Prima della caduta, la contrazione dei vasi provoca la perdita di clorofilla nella foglie, evidenziando il colore degli altri pigmenti (Carpino nero, Faggio, tra le querce: rovere, farnia, roverella

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