Morfologia ed Anatomia delle Piante - Comparazione tra una monocotiledone (avena) e una dicotiledone (fagiolo)

Morfologia ed Anatomia delle Piante

                               Fiore

                              Foglia

                                Nodo

                              Internodo
                               Fusto

                               Radice

Comparazione tra una monocotiledone (avena) e una dicotiledone (fagiolo)

Ricorda che:
Sia nel fusto sia nella radice si
incontrano le seguenti zone di
sviluppo:

• zona meristematica.

• zona di distensione e
differenziamento

• zona di struttura primaria.

• zona di struttura secondaria
(solo nelle Dicotiledoni e
Gimnosperme).

 Le prime tre zone si spostano sempre più verso l’alto (fusto) o verso il basso
  (radice), ma la loro estensione rimane costante.
 La zona di struttura secondaria diventa sempre più estesa perché il suo limite
  superiore si sposta verso l’alto mentre il suo limite inferiore, che coincide con
  la base dell’organo, non cambia posizione.

Fusto

• Deriva dallo sviluppo dell’apice del germoglio dell’embrione.
• Organo generalmente aereo (esistono anche fusti con sviluppo
  plagiotropico addirittura sotterraneo) ad accrescimento
  geotropicamente negativo
• Aspetto assile con accrescimento indefinito
• Ramificazione monopodiale (la gemma apicale si mantiene) e
  simpodiale (la gemma apicale muore alla fine della stagione)

FUNZIONI

- Porta foglie, fiori e frutti
- Assicura l’interscambio dei liquidi nella pianta (xilema e floema)
- Può rappresentare un organo di riserva

Germoglio: organizzazione strutturale più complessa della radice.
E’ composto da nodi (dove si trovano foglie e gemme laterali) e internodi.

                    Gemma: meristema + bozze fogliari

                                         apicale: all’apice del
                                         germoglio
                 ascellare:
                 all’ascella delle
                                           germoglio principale
                 foglie (nei nodi)

                Fusti laterali o fiori

Gli internodi possono essere corti             piante a rosetta

                                       Crassulaceae

 Gli internodi possono essere lunghi             piante rampicanti

Fusto di Dicotiledone erbacea

• All’esterno c’è l’epidermide ricoperta dalla cuticola con stomi
• Sotto c’è la corteccia (cellule parenchimatiche, collenchimatiche e
  sclerenchimatiche) con funzione fotosintetica, di accumulo e di
  sostegno
• I tessuti vascolari (funzione di conduzione e di sostegno) sono
  organizzati in fasci disposti in modo circolare con xilema
  (all’interno) e floema (all’esterno)
• All’interno dei fasci, fra xilema e floema c’è il procambio
• Al centro c’è il midollo (cellule parenchimatiche di accumulo) con
  raggi midollari fra i fasci

Fusto di Dicotiledone erbacea
                                                   Eustele
                                               4

                                               1

                                               5

                                               6

                                               7

                                               3

                                               2

 MO Sez. trasversale e particolare di fasci            6
       cribro-vascolari
1. 2. Epidermide con tricomi
3. Collenchima
4. Parenchima corticale                                          B
5. Fasci cribro-vascolari collaterali aperti                 7
6. 7. Raggi midollari, midollo

Fusto di Monocotiledone

• All’esterno c’è l’epidermide ricoperta dalla cuticola con stomi
• I fasci vascolari con xilema (all’interno) e floema (all’esterno)
  sono sparsi nel tessuto parenchimatico
• Non c’è distinzione fra corteccia e midollo
• Non c’è procambio (manca la crescita secondaria)

Fusto di Monocotiledone

                          MO Sez. trasversale e particolare di
                             fasci cribro-vascolari
                          1. Epidermide
                          2. Fasci cribo-vascolari collaterali chiusi
                          3. Floema
                          4. Xilema
                          5. Parenchima
                          6. Lacuna del protoxilema

     Atactostele

                                                   6

A – MO Sez. trasversale Phalangium:         B – MO Sez. trasversale Papiro: le frecce:
guaina sclerenchimatica continua e xilema   epidermide      cuticolarizzata,     fibre   sotto-
(frecce)                                    epidermiche e guaina sclerenchimatica che
                                            circondano i fasci cribro vascolari (frecce)

      A                                                                      B

                                                                 MO Sez. trasversale Zea mays:
                                                                 fibre sotto l’epidermide (F) ed
                                                                 intorno ai fasci (testa di freccia)
                                                                 Peterson 2008

Ricapitolando
Gimnosperme e                  Angiosperme Monocotiledoni
Angiosperme Dicotiledoni

   Fascio collaterale aperto   Fascio collaterale chiuso

        Eustele                           Atactostele

Modificazioni del fusto:

Funzione di:
 riserva di nutrienti
 propagazione vegetativa
 sostegno
 fotosintetica
 difesa

 Riserva di nutrienti

                         Iris (rizomi)
Solanum tuberosum
     (tubero)                            Allium cepa (bullbo)

                                         Gladiolus communis
                                           (bulbo tubero)

a. Rizomi
fusti ispessiti orizzontali ad accrescimento indefinito; si distinguono
dalle radici perché hanno nodi ed internodi.

                        I rizomi si trovano in molte specie erbacee in cui il
                        germoglio aereo ha vita breve.
                        Ex:
                        Iris
                        Bambu’
                        Canne
                        Gigli

b. Tuberi
Fusti sotterranei orizzontali come i rizomi, ma hanno
accrescimento definito.
                                 Hanno tuberi anche anemoni e begonie

c. Bulbi
Germogli raccorciati sotterranei
                       foglie carnose (catafilli) (cipolla, aglio, narciso)
            con
                      fusti ingrossati con foglie sottili (croco, gladiolo)
                      detti anche bulbo-tubero

Quale significato hanno i rizomi, i bulbi e i tuberi per le piante?

            proteggono la pianta dal freddo e dagli erbivori

             garantiscono la sopravvivenza della specie
(dalle possono produrre nuovi rami e foglie nella stagione favorevole)

 Propagazione vegetativa   fusto aereo che si forma da
                             una gemma ascellare vicino
 Stolone                     alla base (colletto) della pianta
                             stolonifera, che si allunga
                             scorrendo sul suolo, o appena
                             sotto il terreno, emettendo
                             radici e foglie dai nodi da cui si
                             generano nuove piantine

Fragaria sp.

 Sostegno
Viticci

 Fotosintetica

  Ruscus aculeatus

                     Opuntia ficus-indica

                     Cladofilli

 Difesa

Spine rameali

Radice

• Deriva dallo sviluppo del polo radicale dell’ embrione.
• Organo sotterraneo della pianta         ad      accrescimento
  geotropicamente positivo.
• Aspetto assile e filiforme, con accrescimento indefinito.

FUNZIONI:
- Fissare la pianta al substrato.
- Assorbire H2O e sali minerali.
- Ruolo di riserva e nutrizione.
- Sintesi e trasformazione di composti organici.

Zona suberosa o delle radici laterali
(di origine primaria nelle
Monocotiledoni e per lo più
secondaria nelle Dicotiledoni e
Gimnosperme)

  Zona pilifera

 Zona liscia

Cuffia + apice meristematico
= zona apicale                   26

Morfologia esterna                     Morfologia interna

                     Zona suberosa
                                                  Zona di
                                                 struttura
                                                 primaria

                       Zona pilifera

                                         Zona di differenziamento
                     Zona liscia
                                         Zona di determinazione

                 Zona apicale
                                         Zona embrionale

             Cuffia o caliptra
                                                              27

 Le dimensioni della zona pilifera si
  mantengono costanti
 Con la sua continua crescita la radice
  sposta la zona assorbente in avanti nel
  terreno in zone ancora non sfruttate

Nella radice la suddivisione in tre regioni rizoderma, corteccia e
cilindro centrale è molto netta, grazie alla presenza di uno strato
cellulare (endoderma) strutturalmente ben definito e che delimita
con precisione corteccia e cilindro centrale.

Radice di dicotiledone erbacea (II)
•   Segue l’endodermide (strato interno della corteccia) fatta
    da cellule fortemente adese caratterizzate dalla “banda di
    Caspary” determinata da apposizione di suberina sulle
    pareti laterali, superiore ed inferiore

    Ricorda che:
    - questa banda rende impossibile all’acqua di passare
    attraverso l’apoplasto ed è necessario che essa passi
    all’interno delle cellule dell’endodermide con trasporto
    facilitato dalle acquaporine (secondo gradiente osmotico)
    - i sali minerali invece entrano nelle cellule
    dell’endodermide con trasporto attivo carrier mediato
    (contro gradiente essendo più concentrati nelle cellule che
    nel suolo) con consumo di ATP

Radice di Dicotiledone erbacea (I)

•   All’esterno c’è il rizoderma con peli radicali o l’esoderma senza
    peli radicali
•   Segue la corteccia fatta da cellule parenchimatiche (con
    amiloplasti) con funzione di accumulo con grandi spazi
    intercellulari (non c’è collenchima, raramente c’è sclerenchima)
•   Cilindro centrale: endoderma, periciclo, arche xilamatiche e
    floematiche. Fibre: resistenza alla distensione

Radice tetrarca di Dicotiledone erbacea

             1
                   1.   Rizoderma(Esoderma)
             2     2.   Corteccia (parenchima di riserva)
                   3.   Cilindro centrale
             3     4.   Cellula con amiloplasti
                   5.   Endoderma
                   6.   Periciclo
                   7.   Arca xilematica (trachea)
             4     8.   Arca floematica

             5

             6

             7

             8

Radice di Monocotiledone

• All’esterno si trova l’epidermide, seguono corteccia, endoderma
  e periciclo
• Xilema e floema sono localizzati in fasci alternati e separati
  disposti attorno ad un midollo centrale di cellule
  parenchimatiche
• Manca il cambio cribro-legnoso

Radice poliarca di
                                           Monocotiledone

                                1.   Esoderma
8   7   6   5   4   3   2   1   2.   Parenchima corticale (di riserva)
                                3.   Radice laterale
                                4.   Endoderma
                                5.   Periciclo
                                6.   Arca xilematica(trachee)
                                7.   Arca floematica
                                8.   Midollo (cellule parenchimatiche
                                     con parete lignificata)

Radice triarca
Radice biarca

                  Da Mauseth.

Radice tetrarca

                                 Dicotiledoni:
                                  poche arche
                                Monocotiledoni:
Radice poliarca
                                  tante arche
                                                  36

Radici laterali

      • Appendici   laterali della radice.

      • Origine endogena: dal periciclo
      formazione di un nuovo meristema
      apicale.

      • Organografia analoga a quella
      della radice principale.

                                             37

38

Apparato radicale allorrizico

            • dal polo radicale dell’embrione

            • radice principale

            • radici secondarie di 1°, 2°, 3°… ordine

            • sistema a fittone (forma piramidale,
            spesso tuberizzata: pino, abete, quercia,
            trifoglio)

            • radici ramificate con radici laterali
            (faggio, ricino, melo, pero)

            •Gimnosperme e Dicotiledoni

Da Raven.                                               39

Apparato radicale
                      omorrizico

      • morte della radice principale

      • formazione di radici avventizie caulinari

      • sistema fascicolato

      • Monocotiledoni e Dicotiledoni acquatiche

Da Raven.                                           40

Da Strasburger.
                  42

 Radici con funzione di riserva

Sono radici la cui porzione corticale è ampia ed è costituita da
cellule parenchimatiche ricche di amiloplasti

 Radici avventizie
Sono strutture prodotte da organi epigei della pianta e possono
svolgere attività di sostegno (es. le radici a trampolo del Mais) o di
supporto come nel caso delle piante rampicanti (edera).

 Radici aerifere o pneunomatofori:

si trovano in piante che vivono in ambienti acquitrinosi e che non
riescono ad avere abbastanza scambi gassosi per la respirazione.
Queste piante sviluppano radici aerifere con un geotropismo
positivo