Biologia Vegetale Tomo 2

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  • 11

    11. Istologia vegetale

    Organizzazione dei vegetali Tessuti e pseudotessuti

    2

    Nel corso dellevoluzione forme di organizzazione sempre pi complesse:

    Protofite Aggregati cellulari Tallofite

    - tallo sifonale- tallo pluricellulare- tallo cormoide

    Cormofite

    Livelli di organizzazione degli organismi vegetali

    polienergide

    3

    ProtofiteOrganismi unicellulari microscopici

    cellula = organismo

    9 procarioti9 alghe mobili, es. Chlamydomonas, Euglena9 alghe immobili (org. coccale), es. Chlorella, diatomee9 lieviti (funghi)

    4

    Euglena gracilis

    ChlamydomonasChlorella vulgaris

    Cyclotella (diatomea)

    Da Raven et al.

    Da Lttge et al.

    Da Lttge et al.

    Da Ferroni et al. 2004

  • 25

    Alcuni organismi unicellulari tendono ad associarsi tra loro in colonie

    associazioni POST-GENITE

    9 procarioti (cianobatteri, es. Nostoc, Gloecapsa)9 alghe mobili (es. Gonium, Pandorina)9 alghe immobili (es. Scenedesmus)

    Aggregati cellulari

    6

    Gloeocapsa

    Scenedesmus

    Da Lttge et al.

    7

    La formazione delle colonie apre la strada verso la pluricellularit

    CENOBIO = colonia tipica delle alghe verdi volvocali(Pandorina, Eudorina). Massima espressione in Volvox.

    Le cellule restano collegate da ponti citoplasmatici e compare una primitiva suddivisione del lavorotra cellule vegetative e cellule riproduttive.

    Da Lttge et al.8

    TallofiteLa mitosi cessa di essere necessariamente legata alla

    riproduzione: per mitosi lorganismo cresce = aumenta di dimensioni.

    TALLO

    corpo di vegetale in cui non siano differenziati veri organi (radici, fusto e foglie)

  • 39

    Caso 1: alla mitosi NON segue la citodieresi

    Formazione di cellule PLURINUCLEATE

    ENERGIDE

    9 nucleo circondato dalla porzione di citoplasma sulla quale esercita la sua funzione coordinatrice9 a differenza della cellula, unentit solo funzionale(non morfologica)9 la cellula plurinucleata unentit polienergidica / cenocitica

    10

    9 APOCIZIO: le divisioni nucleari non sono seguite da citodieresi

    - tallo unicellulare = organizzazione sifonale(es. Valonia, Caulerpa, Acetabularia, Vaucheria)- tallo pluricellulare = pi cellule polienergidiche, organizzazione sifonocladale (es. Cladophora)- ife non settate dei funghi inferiori- nelle piante superiori, i tubi laticiferi delle euphorbiacee

    Nelle piante superiori c anche la possibilit del

    9 SINCIZIO: fusione di cellule uninucleate

    Es. tubi laticiferi delle papaveracee.

    11

    Vaucheria

    Da Lttge et al.

    CladophoraDa Nultsch.

    polienergide

    12

    Caso 2: alla divisione del nucleo segue la citodieresi

    Associazione CONGENITA di cellule:formazione di un tallo pluricellulare

    talli filamentosi (es. Spirogyra, Zygnema) talli laminari (es. Ulva) talli complessi (es. Gracilaria, Laminaria, Chara) talli cormoidi (es. briofite = muschi ed epatiche)

  • 413Furcellaria fastigiata

    Ulva lactuca

    Zygnema

    Tallo laminare Tallo filamentoso

    Tallo complesso di alga rossa

    Da Nultsch

    14

    Tallo cormoide di muschioTallo complesso di alga bruna

    Da Lttge et al. Da Nultsch.

    15

    Le cellule che costituiscono i talli pi complessi possono formare degli agglomerati compatti:

    - plectenchima (alghe rosse)- ifenchima (funghi superiori)

    PSEUDOTESSUTINon presentano le caratteristiche dei tessuti veri (per es. possono derivare da cellule che si dividevano in una sola direzione, generando filamenti che poi si accostano tra loro).

    ife

    Da Nultsch.

    16

    CormofiteLa conquista dellambiente terrestre comporta il massimo livello di specializzazione per risolvere problemi di:

    - economia dellacqua, latmosfera sottrae acqua alla pianta- nutrizione, acqua e sali minerali sono disponibili nel suolo- sostegno, manca la spinta dovuta allacqua- riproduzione, progressivo svincolarsi dalla dipendenza di un ambiente liquido

    Cormofite = piante con veri organi e veri tessuti

    Pteridofite (felci, equiseti) Spermatofite (gimnosperme + angiosperme)

    CORMO = radici + fusto + foglie

  • 517

    CORMO

    Le cormofite sono normalmente indicate come tracheofiteo piante vascolari

    Germoglio

    Da Lttge et al. 18

    Tessuti veri

    Aggregati congeniti di cellule che svolgono la stessa funzione.

    Caratteristiche:

    derivati da cellule che si dividono secondo le 3 direzioni dello spazio

    fragmoplasto e lamella mediana

    plasmodesmi e punteggiature

    specializzazione morfo-funzionale

    spazi intercellulari

    19

    Tessuti veri e pseudotessuti

    TESSUTI VERI

    1. cellule madri che si dividono secondo 3 direzioni

    2. fragmoplasto e formazione della lamella mediana

    3. plasmodesmi e punteggiature

    4. specializzazioni morfo-funzionali caratteristiche del tessuto

    5. spazi intercellulari (circolazione dei gas)

    PSEUDOTESSUTI

    1. cellule madri che si dividono anche secondo una sola direzione (es. ife)

    2. anche altri tipi di citodieresi (es. ficoplasto nelle alghe)

    3. anche altri tipi di giunzione tra cellule (es. giunzioni alghe rosse)

    4. livello di specializzazione normalmente pi basso

    5. assenza di veri spazi intercellulari

    20

    Nei tessuti veri gli spazi intercellulari assicurano gli scambi gassosi grazie alla circolazione dellaria tra le cellule.

    Origine durante la formazione del tessuto :

    9 schizogena: le cellule si sono reciprocamente allontanate, digerendo la lamella mediana che le cementava

    9 lisigena: alcune cellule, comprese le pareti, sono state digerite

    9 rexigena: alcune cellule sono state distrutte per lacerazione o stiramento

  • 621

    CORMO

    Tessuti MERISTEMATICI

    (giovanili o formatori)

    TessutiADULTI

    (definitivi)IDIOBLASTI

    Idioblasti = cellule adulte con caratteri differenti rispetto a quelle del tessuto in cui si trovano (es. cellule ad essenza, cellule a tannini)

    22

    Differenziamento

    Cellulainiziale

    Cellula derivata

    Cellula adulta

    differenziamento

    sdifferenziamento

    Differenziamento = insieme di trasformazioni attraverso le quali una cellula acquisisce le caratteristiche necessarie per svolgere una specifica funzione.

    23

    12. Tessuti meristematici e tessuti adulti

    tessuti meristematici classificazione dei tessuti adulti

    tessuti parenchimatici

    24

    Tessuti meristematiciLe piante conservano per tutta la loro vita cellule

    capaci di dividersi (accrescimento indefinito).

    MERISTEMIregioni della pianta costituite

    da tessuti meristematici

    1. primari

    2. secondari

  • 725

    Meristemi primari

    Tipiche cellule giovanili:9 cellule piccole e isodiametriche9 provacuoli9 lamella mediana9 proplastidi

    Gi presenti nellembrione e attivi per tutta la vita della pianta

    Responsabili dellaccrescimento PRIMARIO longitudinale

    Da Gerola.26

    I meristemi primari comprendono le cellule iniziali e le loro derivate che andranno incontro al differenziamento.

    I tessuti adulti originati dai meristemi primari sono detti a loro volta PRIMARI.

    Pteridofite e angiosperme monocotiledoni presentano solo meristemi primari (no crescita secondaria).

    Comprendono i meristemi:1. APICALI: apice di fusto e radice2. INTERCALARI: interposti tra tessuti adulti

    27

    Meristemi apicali

    Da Nultsch.Da Lttge et al. Mod.

    28

    Meristemi intercalari

    I meristemi intercalari (o residui) si localizzano a livello dei nodi e cooperano alla crescita in lunghezza nei fusti di monocotiledoni come frumento, mais, canna

    Costituiscono punti di debolezza per il fusto.

  • 829

    Meristemi secondari

    Derivano da cellule adulte che hanno riacquistato la capacit di dividersi (sdifferenziamento): cellule pigrandi, provviste di parete primaria, sistema vacuolare sviluppato.

    Comprendono:1. meristemi CAMBIALI2. meristemoidi: cellule che ritornano allo stato embrionale per originare peli pluricellulari e apparati stomatici.3. meristemi avventizi: cellule che si sdifferenzianoper originare radici avventizie e tessuti cicatriziali.

    30

    Meristemi secondari cambiali Responsabili dellaccrescimento secondario in diametro

    nelle gimnosperme e nelle angiosperme dicotiledoni: originano i tessuti adulti SECONDARI.

    Comprendono:1. cambio cribro-vascolare (cambio)2. cambio subero-fellodermico (fellogeno)

    I cambi hanno la forma di un cilindro cavo che percorre radici e fusti legnosi.

    Capacit di produrre cellule diverse sul lato esterno e su quello interno del cilindro: attivit DIPLEURICA.

    31

    Cambio subero-fellodermico(fellogeno) Cambio cribro-vascolare

    32

    Attivit dipleurica dei cambi

    1 Cribro-

    vascolare

    2Fellogeno

    E

    S

    T

    E

    R

    N

    O

    INTE

    RN

    O

    Cellule del libro

    Cellule del legno

    Sughero Felloderma

  • 933

    Cellula iniziale

    differenziamento

    Nelle piante alcuni processi di differenziamento conducono alla morte della cellula

    Cellula adulta

    Da Mauseth.

    sdifferenziamento

    34

    Tessuti adultiLe cellule derivate dai meristemi primari e secondari vanno

    incontro al differenziamento = acquisiscono le caratteristiche morfologiche/biochimiche fondamentali per lo svolgimento di una determinata funzione.

    Cellule vive o morte a maturit Tipo di plastidio Modificazioni parietali Contenuti del vacuolo

    35

    Classificazione dei tessuti adulti Parenchimatici = struttura fondamentale della pianta Me