C ll l u l l u a l a v ege g t e a t l a e

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1 Cellula vegetale

2 La Cellula vegetale

3 Che tipo di cellula è? La cellula vegetale è un tipo di cellula eucariotica(eukaryota (o eukarya) deriva dalla fusione dei due termini greci εὖ (eu, perfetto) e κάρυον (karyon, nucleo)) con diverse peculiarità che la differenziano dalle cellule animali, fungine (alimentazione eterotrofa,completa mancanza di tessuti differenziati e di elementi conduttori, sistema riproduttivo attraverso elementi detti spore - e non attraverso uno stadio embrionale come avviene per animalie piante-) e degli altri regni dei viventi.

4 parete cellulare la presenza della parete cellularecostituita da cellulosa un polimero la cui unità elementare è il glucosio, proteine ed, a seguito di modificazioni, da lignina, suberina... ) e i relativi plasmodesmi, canali nella parete cellulare grazie ai quali le cellule della pianta sono in comunicazione fra loro.

5 I plastidi Fra i plastidi vi sono i cloroplasti che, grazie alla clorofilla permettono alle cellule vegetali di produrre monomeri di zucchero (glucosio) e ossigeno a partire dalla CO2 sfruttando l'energia solare: detto processo viene definito come fotosintesi clorofilliana.

6 Il cloroplasto Il cloroplasto è un tipo di organulo presente nelle cellule delle piante e nelle alghe eucariotiche. All interno di questi organuli si svolge il processo della fotosintesi: l energia luminosa viene catturata dai pigmenti di clorofilla e viene convertita in energia chimica (ATPe NADPH).

7 Il cloroplasto

8 I vacuoli la presenza caratterizzante di numerosi vacuoli (organuli avvolti da una membrana) che occupano gran parte della cellula e la cui funzione principale è quella di mantenere il turgore cellulare e svolgono funzioni di riserva di varie sostanze.

9 principali tipi di cellule vegetali: Cellule Meristematiche: sono cellule non differenziate il cui unico scopo è la riproduzione; si occupano quindi della riparazione e della crescita della pianta in lunghezza, meristema primario o apicale, ed in larghezza, meristema secondario

10 Cellule Parenchimatiche sono cellule vive a maturità, con una parete cellulare primaria piuttosto sottile e molto attive dal punto di vista metabolico, possono per esempio assumere funzioni fotoautotrofe (nelle foglie e nelle parti verdi della pianta), funzioni di riserva oppure di conduzione.

11 Cellule collenchimatiche: sono cellule allungate che svolgono prevalentemente una funzione di supporto, ma, nel mentre, svolgono anche funzioni metaboliche come la fotosintesi, sono proviste della sola parete primaria emicellulosa, cellulosa e pectina, mancando la lignina le sue capacità di sostegno meccanico sono molto limitate ma la loro elasticità le rende ottime per sostenere le piante erbacee e gli organi in sviluppo.

12 Cellule sclerenchimatiche: sono le cellule di sostegno propriamente dette, sono provviste, oltre che della parete primaria, di una parete secondaria sottostante alla prima, questa è formata prevalentemente da lignina che rende le suddette cellule estremamente dure, inoltre sono rese impermiabili dalla presenza di cutina e/o suberina, questo provoca inoltre la morte della cellula che non può ricevere abbastanza nutrimento per mantenere un qualsiasi metabolismo, anche di mantenimento. Il tessuto sclerenchimatico oltre alle ovvie funzioni di sostegno ha funzioni di protezione.

13 tessuto vegetale Un tessuto vegetaleèun caratteristico tessutodelle Cormofiteed ècostituito da complessi cellulari formati da cellulepiùo meno differenziatee specializzate per lo svolgimento di una particolare funzione, che risulta strettamente vitale per la sopravvivenza dell'organismo, e per questo mantengono anche la medesima forma e la medesima struttura. I primi, detti anche meristemi, presenti solamente in determinate aree, sono formati da cellule indifferenziate (embrionali) che mantenendo, o riacquistando in un secondo tempo, la loro capacità di divisioneportano ad una crescitaindefinita dell'individuo in lunghezza (meristemi primari) e/o spessore (meristemi secondari). I secondi sono costituiti da cellule che perdendo la loro capacitàdi dividersi, si differenziano e si specializzano per lo svolgimento di una parti

14 Come originano i tessuti vegetali I tessuti vegetali originano dalla divisione di una o più cellule secondo le tre direzioni spaziali e sono caratteristici in quanto conservano numerose comunicazioni plasmatiche tra le cellule, i plasmodesmi. Tutte le cellule rimangono poi unite tra loro per mezzo di una struttura formata da pectina, la lamella mediana, che si forma alla fine della divisione cellulare.

15 Categorie di tessuti Per la loro relativa semplicità morfostrutturale, le piante, rispetto agli animali, possiedono un minor numero di tessuti. Questi, a seconda della derivazione e della specializzazione delle loro cellule, possono essere raggruppati in due grandi categorie: Tessuti meristematici o embrionali Tessuti definitivi o adulti

16 Tessuti meristematici o embrionali Tessuti meristematicisono dei tessuti embrionali responsabili della crescita della pianta. 1.1 Tessuti meristematici primari I tessuti meristematici primari sono formati da cellule piccole (10-15 micrometri) che mantengono le caratteristiche embrionali, tra queste la più importante è la capacità di dividersi, rimanendo cosìsempre giovani. 1.2 Tessuti meristematici secondari I tessuti meristematici secondari derivano da cellule adulte e già differenziate che, in un secondo tempo, riacquistano la capacità di dividersi persa con la specializzazione. Questi meristemi si trovano nelle parti più massicce dei fusti e delle radici dove formano due anelli concentrici.

17 Tessuti definitivi o adulti Tessuti tegumentali Il sistema dei tessuti tegumentaliha il compito di rivestire e proteggere l'intera pianta. Epidermide Esoderma Endoderma Periderma

18 I Tessuti parenchimatici Il tessuto parenchimatico, è il più abbondante tra i tessuti definitivi e può svolgere diverse funzioni. Ad esempio, forma la corteccia del fusto e delle radici, il midollo nel fusto, il mesofillo fogliare, la polpa del frutto e l'endosperma del seme

19 Tessuti conduttori Il sistema dei tessuti vascolari è rappresentato da due tessuti composti, ossia ciascuno formato da diversi tipi cellulari, utili per il trasporto a lunga distanza delle soluzioni circolanti all'interno dell'organismo. Xilema Floema

20 Tessuti meccanici La loro funzione principale consiste nel dare alla pianta una notevole resistenza al piegamento, alla torsione e alla trazione. Questi tessuti sono caratterizzati da cellule con ispessimenti della parete e scarsi spazi tra le cellule Collenchima Sclerenchima

21 Tessuti secretori Hanno il compito di sintetizzare prodotti che possono rimanere all'interno della cellula o, come accade di frequente, possono essere secreti all'esterno. Questi prodotti, non sempre di chiara interpretazione, sono spesso utilizzati, dalla pianta che li produce, come difesa contro attacchi esterni, ma vengono in molti casi apprezzate dall'uomo (oli essenziali, aromi naturali, latici, alcaloidi, ecc.)

22 La radice è l'organo della pianta specializzato nell'assorbimento di acqua e sali minerali dal terreno, fondamentali per la vita delle piante. Ha anche funzioni principali di ancoraggio e di produzione di ormoni (citochinine e gibberelline) che segnano il forte legame tra lo sviluppo della radice e lo sviluppo del germoglio

23 Tipologie di radici

24 La radice principale èformata da: 1. colletto 2. asse. 3. zona pilifera 4. pileoriza e le sue differenti tipologie.

25 colletto è il punto di inizio della radice. Detto colletto in modo figurativo dal nostro corpo, luogo di passaggio di sostanze tra la testa e il corpo. Si definisce colletto di una pianta la zona di passaggio fra il fustoe la radice, a livello del terreno. È una zona specializzata che consente di resistere alla pressione del terreno circostante ed è il punto fino al quale le piante devono essere interrate al momento del trapianto: se la pianta viene interrata meno rischia di morire per esposizione delle radici, se viene interrata troppo viene lesionato il fusto e possono insorgere patologie, come il marciume del colletto.

26 asse èla radice principale dove si ramificano tutte le altre radici secondarie.

27 zona pilifera Alla zona liscia segue la zona pilifera, facilmente riconoscibile per la presenza, sulla sua superficie, di sottili peli assorbenti (peli radicali): questi appaiono piùbrevi verso la parte apicale della radice, dato che in questo tratto stanno formandosi e non hanno ancora raggiunto la lunghezza definitiva. La porzione di radice che costituisce la zona pilifera è sempre di estensione molto limitata, in quanto la vita dei peli radicali è piuttosto breve e tanto più breve quanto più rapido è l'allungamento della radice. Infatti, con la formazione da parte dell'apice di nuove cellule, si formano pure nuovi peli radicali, mentre quelli piùvecchi disseccano.

28 Pileoriza( e le sue differenti tipologie: La pileoriza o cuffia rappresentauna massa di tessuto protettivo, a modo di cuffia, all'apice della radice.

29 La radice può essere ramosadetta cosìperchéèstrutturata come un albero sottosopra. tuberosa fascicolata a fittone:èla radiceprincipale dell'apparato radicale delle piante dicotiledoni e gimnosperme. Si presenta come una grosso corpo cilindrico a carattere legnosoche scende verticalmente dal fusto della pianta, assicurando ancoraggio e stabilità alla pianta, oltre al normale scopo di trasporto delle sostanze nutritive al corpo emerso del vegetale. Un esempio di fittone èla parte gialla delle carote impiantate saldamente nel terreno grazie ad esso. avventizia sono quelle radici che non si formano in strutture della radice primaria (es. fusto, foglie) dette radici fascicolate, ma da meristemisecondari (tipo l'edera) aerea

30 Fusto Il fusto è la struttura portante delle piante; porta le foglie all'altezza e nella posizione adatta (inserite in punti del fusto chiamati nodi). Il tratto di fusto compreso tra due nodi, di lunghezza variabile sia in funzione della specie sia delle condizioni ambientali, si definisce internodo. Il fusto collega radici e foglie mediante i tessuti conduttori che hanno la funzione di trasportare acqua e sali minerali dalle radici alle foglie, nonchéla linfada queste a tutto il cormo.

31 Zone del fusto Nel fusto esistono diversi tipi di tessuti: epidermide, parenchimi, tessuti di sostegno, tessuti conduttori. Il fusto può essere suddiviso in diverse zone corrispondenti ad aree diverse della pianta e a tempi differenti di crescita dell'organo: Zona apicale Zona di determinazione e distensione Struttura primaria Struttura secondaria

32 Zona apicale È la zona in cui si trovano i tessuti meristematici, formati da cellule che si dividono in modo ordinato. In esso si trovano cellule iniziali che resteranno sempre meristematiche e cellule derivate che nell'apice sono ancora capaci di dividersi, ma sono destinate alla differenziazione man mano che sono spinte lontano dall'apice dalla formazione di nuove cellule.

33 Zona di determinazione e distensione In quest'area, posta sotto all'apice, le cellule iniziano a differenziarsi: aumenta la vacuolizzazione, considerata indice di maturazione delle cellule; aumentano di dimensione per distensione finita la distensione la cellula perde la capacità di dividersi: potrà solo completare la sua trasformazione nel tipo di cellula adulta che le sarà proprio in base alla sua posizione nell'organismo vegetale

34 Tappe del passaggio dalla struttura primaria alla secondaria in un fusto Le cellule indifferenziate all'interno del fascio(procambio) cominciano a proliferare Alcune cellule dei raggi parenchimatici cominciano a dividersi formando un meristema secondario (cambio) Le cellule del cambio si dividono producendo libro secondario verso l'esterno e legno secondario verso l'interno. Il libro primario viene spinto verso l'esterno, il legno primario verso l'interno Altre cellule cambiali si dividono formando cellule di tipo parenchimatico Anche nei tessuti esterni al libro si hanno cambiamenti: si differenzia il fellogeno che produce sugheroall'esterno e felloderma verso l'interno. Il complesso di tessuti che si accumula alla periferia del fustoin seguito alla formazione del sughero si dice ritidomao scorza.

35 Il fusto legnoso di lino

36 legenda Ep:epidermide C:corteccia Bf:fibre sclerenchimatiche P:floema X:Xilema Pi: midollo centrale

37 Sezione del fusto

38 Crescita del fusto

39

40 il passaggio a struttura secondaria il passaggio a struttura secondaria può non essere contemporaneo nella zona esterna ed interna del fusto; l'aumento della massa legnosa èpiùrilevante di quella liberiana e provoca compressione sia sul midollo centrale sia sulla zona corticale, facilitando il distacco dei ritidomi; lo sviluppo della struttura secondaria porta alla distruzione dei tessuti primari.

41 la foglia èun organo delle piantespecializzato per la fotosintesi. Per questo scopo, una foglia è normalmente piatta e sottile, per poter così esporre i cloroplasti, contenuti nelle cellule del parenchima fotosintetico, alla luce del Sole e far sì che la luce penetri completamente nei tessuti. Le foglie sono inoltre gli organi in cui, nella maggior parte delle piante, hanno luogo la respirazione, la traspirazione e la guttazione (fuoriuscita d'acqua per permettere la traspirazione quando le condizioni atmosferiche sono sfavorevoli). Le foglie possono immagazzinare alimenti e acqua ed in alcune piante le loro forme sono modificate per altri scopi. Strutture simili a foglie - e denominate fronde - si trovano nelle felci.

42 Foglia di melo

43 Struttura La struttura completa di una foglia di un'angiosperma consiste di quattro parti: la guaina (struttura avvolgente a livello dell'inserzione sul fusto); le stipole (due appendici presente alla base della foglia); il picciolo (il gambo della foglia); la lamina, detta anche lembo (la parte piatta della foglia). È raro che la foglia presenti tutte e quattro le sue parti. Il punto in cui il picciolo è attaccato al fusto è denominato ascella della foglia. Non tutte le specie di piante producono foglie la cui struttura comprende tutte le parti sopra citate; in alcune specie il picciolo è assente (foglie sessili, ad esempio nel mais), in altre piante la lamina può essere molto ridotta. Nella pianta dei piselli la lamina è trasformata in un cirro, mentre la funzione fotosintetica è assolta dalle stipole. Nel sedano, il cosiddetto gambo è in realtà una grossa guaina carnosa.

44 Struttura anatomica di una foglia bifacciale Una foglia è tipicamente è costituita dai seguenti tessuti: 1. un'epidermide che copre la superficie superiore ed inferiore. La parte superiore è spesso ricoperta dalla cuticola, una sostanza cerosa (cutina) che rende la foglia impermeabile. 2. un mesofillo, costituito da 2 parenchimi. Un parenchima a palizzata superiormente e uno lacunoso inferiormente. Quello a palizzata è ricco di cloroplasti mentre quello lacunoso, oltre a contenere cloroplasti, è caratterizzato da ampispazi intercellulari. 3. una caratteristica disposizione delle nervature(i fasci cribro-vascolari). Lo xilemasi trova superiormente e comprende i vasi per il rifornimento di acqua e sali provenienti dalle radici. Il floema si trova inferiormente e comprende cellule allungate e modificate per formare dei tubi (detti cribrosi) che consentono il trasporto dei prodottidella fotosintesi fino ai siti di utilizzo o accumulo. 4. gli stomi che sono aperture microscopiche disposte su tutte le parti erbacee delle piante, in modo particolare sulle foglie; la loro funzione èdi mantenere lo scambio gassoso con l esterno, in particolare la fuoriuscita di vapore acqueo e l entrata di ossigeno e di anidride carbonica

45 Struttura anatomica

46 Morfologia Le foglie possono essere distinte e classificate in base alla conformazione e struttura delle loro parti costituenti. Tipologie di lamina (Shape), nervature (Venation) e margine (Margin).

47 Morfologia

48 Base cordata: rientra nel picciolo ottusa: base estesa per piùdi 90 acuta: base estesa per meno di 90 cuneata: base estesa per meno di 15 reniforme: il picciolo si attacca al centro della foglia tronca: base piatta a circa 180 asimmetrica: il punto di attacco sul picciolo èsfasato irregolare: base asimmetrica che si attacca nello stesso punto del picciolo

49 Nervature penninervia: nervatura centrale che si divide in secondarie, terziarie,.. palminervia: ricorda il palmo della mano (3,5,7,9 punte) parallelinerviale nervature sono tutte principali e parallele peltinerviail picciolo èinserito al centro della lamina e la base non c è

50 Margine Le foglie possono essere classificate per il tipo di margine che presentano. Si distinguono i seguenti tipi di margine: margine liscio, il margine non presenta incisioni margine ondulato o sinuoso, il margine presenta delle pronunciate ondulazioni margine dentato, il margine presenta sporgenze acute o seghettature dirette verso l'esterno della foglia margine doppiamente dentato, il margine presenta una dentatura principale sulla quale appare una dentatura piùpiccola margine dentato-spinoso, i denti si prolungano con lunghe punte margine seghettato, il margine presenta sporgenze acute rivolte verso l'apice della foglia margine crenato, le sporgenze sono simili a dentature ma con

51 Lamina ellittica: apice e base tonda con larghezza massima al centro ovata: larghezza massima nella terza parte inferiore obovatalarghezza massima nelle terza parte superiore lanceolata: lamina molto lunga e stretta romboidale: a forma di rombo cuoriforme: lamina rotonda con apice cuspidata pennato composta: foglia composta pennato lobata: foglia con lobi penninervia palmato lobata: foglia palmata con lobi

52 Picciolo peduncolata: con picciolo sessile: non c èpicciolo schiacciato: appiattito con stipole: con foglioline alla base con guaina: la guaina avvolge il ramo amplessicaule: la guaina ricopre interamente il ramo

53 Peli glabro: senza peli pubescente: peli piccoli tomentoso: peli abbondanti

54 Superficie coriacee: dure e spesse tomentose: vellutate scabre: superficie ruvida

55 Il fiore è l'organo riproduttivo delle Spermatofite,(dal greco: spèrmatos = seme ; phytòn = pianta) nel quale si sviluppano i gametofiti, avviene la fecondazione e si sviluppa il seme.

56 Il fiore deriva dalla differenziazione dell'apice di un rametto le cui foglie hanno perduto quasi sempre la capacità fotosintetica. Questa differenziazione, detta induzione fiorale o induzione antogena, avviene quando l'apice è ancora di dimensioni microscopiche all'interno della gemma, sotto lo stimolo di fattori ormonali e ambientali.

57 Le varie parti del fiore sono formate da uno o piùverticilli di pezzi fiorali. Ogni verticillo ècomposto da singole unitàdi cui le esterne (petali o sepali) sono dette nel complesso antofilli.

58 le parti del fiore Nei casi più complicati sono quattro, partendo dalla più esterna: Vedere immagine 1 -Fiore maturo 2 -Stimma 3 -Stilo 4 -Filamento 5 -Asse fiorale Stame 10 -Ovario 11 -Ovuli 12 - Connettivo 13 - Microsporangio 14 -Antera 15 - Perianzio 16 -Corolla 17 -Calice

59 Immagine del fiore

60 fiore

61 Fiore

62 Stami

63 Pistillo

64 Calice, formato da foglioline verdi fotosintetizzanti dette sepali. Èuna parte fiorale sterile.

65 Corolla formata da petali spesso colorati e con funzione vessillare (capacitàdi attrarre gli animali impollinatori).anche questa parte del fiore èsterile.

66 Gineceo è la parte femminile del fiore, fertile. Si definisce anche pistillo ed è composto da una parte basale slargata detta ovario, che si continua in alto nello stilo e superiormente nello stigma. L'impollinazione nelle angiosperme èsempre stigmatica.

67 Androceo è la parte maschile del fiore, fertile. Ha stami formati da filamento e antere; ogni antera ha due teche polliniche, ogni teca pollinica ha due sacche polliniche dove sono contenute cellule madri delle microspore che daranno origine al polline.

68 frutti, semi Dopo la fecondazione gli ovari si trasformano in frutti, che contengono i semi. Se l'impollinazione è compiuta dal vento (impollinazione anemofila), i fiori sono spesso di colore verdastro e poco appariscenti; se al contrario è attuata dagli insetti o dagli uccelli (impollinazione zoofila), i fiori sono dotati di caratteristiche attrattive quali particolari forme e colori, e spesso di nettare, liquido zuccherino.

69 Oliva

70 Invaiatura A maturazione l epicarpo passa dal colore verde tenero al violetto o rosso(invaiatura) e poi alla colorazione nerastra. Contemporaneamente al viraggio si svolge la inoleazione,durante la quale nella polpa diminuisce il contenuto di acqua,zucchero e acidi e aumenta quello di olio.

71 Invaiatura

72 L endocarpo E costituito da un nocciolo fusiforme,molto duro,che protegge la mandorla. Questo nocciolo è di forma molto variabile e Caratteristica della varietà da cui proviene.