Le parti principali delle piante: caratteristiche e funzioni

Le piante sono un grande gruppo di esseri viventi, formato da cellule eucariotiche che svolgono il processo di fotosintesi. In questo gruppo troviamo alghe, felci, muschi, alberi, erbe e arbusti. Hanno tutti caratteristiche particolari, tuttavia, possiamo distinguere nella maggior parte dei casi questi quattro organi principali:

• Radice: dove la pianta ottiene acqua e minerali.
• Stelo: dà sostegno alla pianta.
• Foglia: dove catturano la luce per la fotosintesi.
• Fiore: responsabile della riproduzione sessuale nelle piante che si trasforma in frutto e seme.

Proprietà

Le radici sono la parte della pianta che fornisce fissazione e nutrimento. Alcune piante hanno le radici sepolte nel terreno, che possono andare da pochi centimetri a metri, alla ricerca di acqua ed elementi per la crescita e lo sviluppo. Altre piante hanno radici aeree con le quali si aggrappano a un supporto, come le orchidee.

Alcune piante mancano di radici. È il caso delle bromelie, piante che sopravvivono solo in ambienti molto umidi e piovosi, in modo che l'acqua possa essere assorbita dalle foglie.

Le radici hanno le seguenti funzioni:

1. Ancorare la pianta: la radice stabilizza e fissa la pianta su un substrato o base, in modo tale da orientare il fusto, le foglie ei fiori verso il sole e gli agenti impollinatori.
2. assorbire acqua e sostanze chimiche: gli elementi di cui la pianta ha bisogno per le sue attività, come potassio, fosforo e magnesio, si trovano nel terreno e vengono assorbiti insieme all'acqua attraverso la radice.
3. produrre ormoni: nelle radici vengono sintetizzati gli ormoni gibberellina e citochinina che regolano la crescita e lo sviluppo dei germogli.
4. immagazzinare i carboidrati: Alcune radici fungono da deposito di zuccheri, come carote, barbabietole e ravanelli, che vengono poi utilizzati dalla pianta per sopravvivere durante l'inverno. Gli esseri umani sfruttano queste radici per nutrirci.

struttura della radice

Zona del meristema apicale: è la punta della radice. La crescita si verifica in questa regione, poiché ha la capacità di spingere attraverso il suolo. La punta è protetta dal cappello, uno spesso strato di cellule che si moltiplica costantemente e secerne un lubrificante che facilita il passaggio della punta della radice attraverso il terreno.

zona di allungamento: sopra la punta della radice c'è una regione in cui le cellule subiscono divisione ed espansione.

zona pelosa: regione in cui si concentrano le strutture sotto forma di peli. I peli della radice aumentano l'area di assorbimento e durano alcuni giorni, dopodiché degenerano.

tipi di radici

Esistono due tipi di sistemi di root:

• Radice principale: è il sistema in cui esiste una radice centrale principale da cui si diramano altre radici. Il fittone si sviluppa da una radice embrionale chiamata radichetta, presente nel seme. È presente negli alberi, nelle piante di fagioli, nei pomodori e nelle rose.
• radici avventizie: o apparato radicale fibroso, si trova nelle piante monocotiledoni, come cipolle, mais e gladioli. È caratterizzato dalla presentazione di fili di radici indipendenti.

radici modificate

Molte piante hanno radici fuori dall'ordinario:

• radici di stoccaggio: Nelle piante che vivono due anni, le radici sono gli organi permanenti, quindi i carboidrati immagazzinati vengono utilizzati per produrre nuovi germogli in primavera.
• sostenere le radici: sono radici che si generano dai fusti, come nel caso di alcune palme, mais, Ficus e mangrovie.
• radici aeree: Molte orchidee vivono su altre piante, quindi le loro radici devono allungarsi e aggrapparsi alla corteccia degli alberi.
• radici simbiotiche: alcune radici stabiliscono un rapporto simbiotico con i funghi del suolo, formando micorrize. Altri, come le radici dei legumi, formano noduli con batteri del genere rizobio, in grado di catturare l'azoto dall'aria e trasformarlo in ammoniaca, che la pianta può poi utilizzare per produrre amminoacidi.
• Radici austoriali: sono radici di piante parassite, cioè piante che vivono a spese di un'altra pianta.

steli

Lo stelo è l'organo che sostiene le foglie, i fiori e i frutti. Appartiene al sistema di germogli della pianta e collega il resto delle sue parti con le radici. La maggior parte sono in superficie, ma ce ne sono alcune, come le patate, che crescono anche sepolte nel terreno.

La funzione principale degli steli è quella di sollevare le foglie in modo che possano essere meglio esposte alla luce solare. Lo stelo trasporta anche materiale da e verso le foglie. Inoltre, mangiamo i gambi di alcune piante, ad esempio patate e asparagi.

Tra le caratteristiche degli steli possiamo citare:

• Misurare: lo stelo può misurare pochi millimetri, come alcuni muschi, fino a decine di metri, come le sequoie.
• Diametro: è anche variabile, possono essere sottili come steli di riso, o spessi come l'albero di Santa María del Tule, a Oaxaca (Messico) che misura 14 metri di diametro.
• Struttura: i fusti possono essere erbacei, come mais o frumento, o legnosi, come querce da sughero e pini.
• Strada: il fusto può essere singolo, come la palma, o ramificato, come il melo.

parti dello stelo

Nello stelo di molte piante possiamo distinguere i nodi, i punti in cui le foglie si uniscono e gli internodi, le regioni tra i nodi. Le foglie sono attaccate allo stelo dal picciolo.

Se tagliamo uno stelo nelle angiosperme possiamo vedere l'epidermide, la corteccia e i tessuti vascolari. L'epidermide dello stelo è un singolo strato di cellule che ricoprono e proteggono il tessuto sottostante. Le piante legnose hanno uno strato esterno resistente e impermeabile di cellule di corteccia che offre una protezione aggiuntiva.

Lo xilema e il floema costituiscono il tessuto vascolare dello stelo. Lo xilema trasporta l'acqua dal basso verso l'alto nella pianta, il floema raccoglie gli zuccheri e gli amminoacidi prodotti nelle foglie.

steli modificati

• rizomi: sono fusti orizzontali che permettono alla pianta di estendersi al di sotto della superficie, come bambù, felci, iris e zenzero.
• tuberi: sono orizzontali e crescono per un breve periodo di tempo. La sua funzione è quella di immagazzinare i nutrienti, come nel caso delle patate.
• lampadine: sono germogli corti, alcuni hanno foglie carnose, come cipolle e aglio, altri hanno foglie sottilissime, come zafferano e gladioli.
• Stolone: sono estensioni del gambo, come nelle fragole.

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Fogli

Le foglie sono gli organi di produzione della fotosintesi. Durante la fotosintesi, assorbono l'anidride carbonica e la convertono in carboidrati utilizzando l'energia della luce.

Oltre alla funzione fotosintetica, le foglie offrono protezione alle piante, attraverso le spine e le squame del bozzolo; sostegno per mezzo dei viticci; conservazione come le foglie carnose dei bulbi e anche ottenere azoto, nel caso di piante insettivore.

Le foglie sono una fonte di cibo per la stragrande maggioranza degli esseri viventi. Gli esseri umani mangiano foglie come lattuga, spinaci, cavoli, carciofi e cipolle. Usiamo basilico, alloro, origano, prezzemolo e menta come spezie.

Tra le caratteristiche delle foglie abbiamo:

• forme assortite: lanceolato, come il salice, lineare come il grano, aciculare come il pino, ellittico come la rosa, reniforme, come il ciclamino.
• margini: Possono essere continui, seghettati, dentati, lacerati o divisi.
• Colori: associamo le foglie al colore verde, ma possono assumere anche altri colori, come il giallo, il rosso o il viola.
• Struttura: ci sono foglie lisce come la foglia di banana, setose come il verbasco, o appiccicose come l'amore del giardiniere (Galio aparina).
• Misurare: Possono essere piccoli come il muschio, o enormi, come la ninfea.
• Foglia: può essere semplice, come le foglie della quercia, del mango o del pepe, oppure composta come le foglie della rosa o della jacaranda.

struttura fogliare

Possiamo distinguere due parti della foglia: il picciolo e la lamina. Il picciolo è il passaggio tra il gambo e la lamina fogliare, che è la parte estesa che riconosciamo come "foglia".

L'anta ha la seguente struttura interna:

• Epidermide: strato sottile piatto che serve a catturare la luce e il sudore. Nell'epidermide inferiore prevalgono gli stomi, pori che si aprono all'ambiente esterno e attraverso i quali avviene il movimento di gas e sudore.
• mesofillo: comprende i tessuti interni tra l'epidermide. In uno strato superiore ci sono le cellule del parenchima a palizzata dove avviene la fotosintesi; sotto è il parenchima spugnoso.
• tessuti vascolari: sono all'interno del mesofillo e hanno il compito di distribuire l'acqua che proviene dallo xilema e il carico di zuccheri all'interno del floema.

Tipi di foglie modificate

foglie succulente: Sono foglie spesse e carnose che favoriscono la conservazione dell'acqua. Prevalgono in condizioni desertiche e sono caratteristiche delle famiglie Chassulaceae (Kalanchoe Y sedum), Portulacaceae (Portulaca Y lewisia) e Aizoaceae (pianta del ghiaccio).

Foglie di fogliame di sclerofilla: sono foglie resistenti, più forti e più durevoli, come le foglie dell'Agave e della Yucca.

foglie di conifere: Possono essere semplici, aghiformi, come nei pini, abeti e abeti, o piccoli e piatti con squame, come nei cipressi e nei ginepri. Queste piante sono sempre verdi perché in inverno non perdono le foglie.

spine: sono foglie modificate che germogliano in gemme ausiliarie. Ha la forma di un ago, che aiuta a proteggere la pianta dagli erbivori.

bilancia: sulla punta dei germogli o dei germogli, queste foglie proteggono la futura crescita della pianta.

viticci: sono foglie che crescono come spirali su piante rampicanti, come piselli, cetrioli, frutto della passione o vite. Hanno cellule in grado di rilevare il contatto con gli oggetti, che li fa arrotolare. In questo modo sostengono la pianta.

trappole per insetti: sono foglie modificate con la capacità di intrappolare e digerire insetti in habitat poveri di nitrati e ammonio.

Fiore

I fiori sono gli organi riproduttivi sessuali delle piante. Alcune piante hanno fiori con parti esclusivamente femminili o maschili, come il mais. Altri conservano la parte maschile e femminile in un unico organo, come il fiore del melo.

La funzione del fiore è garantire il successo dell'impollinazione. L'impollinazione è il processo di trasferimento dei granelli di polline dallo stame allo stigma, dove germinano e formano un tubo attraverso lo stilo fino all'ovaio. Gli spermatozoi vengono trasferiti dal granello di polline lungo il tubo all'ovaio, dove fertilizzano l'uovo.

Nei fiori possiamo distinguere le seguenti strutture:

i sepali: Proteggono le altre parti del fiore durante lo sviluppo.

I petali: attirano gli impollinatori dopo che i sepali si sono aperti per consentire al fiore di aprirsi.

Lo stame o androceo: E' la parte maschile del fiore, dove si producono i granelli di polline che contengono i gameti maschili.

Il pistillo o gineceo: è la parte femminile del fiore, dove sono presenti una o più ovaie, che ospitano i gameti femminili.

La diversità dei fiori dipende dalla presenza o assenza di ogni parte del fiore. Ad esempio, i fiori impollinati dal vento non hanno bisogno di petali, come i fiori di mais o di grano.

Frutta

Il frutto è l'unità di dispersione dei semi. Si sviluppa dalla maturazione del fiore, la parte carnosa deriva dall'ovaio ed i semi derivano dagli ovuli.

Dopo che uno spermatozoo ha fertilizzato un ovocita, l'embrione e i tessuti circostanti crescono in un seme, mentre parte del tessuto ovarico si sviluppa in un frutto.

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Riferimenti

Crang R, Lyons-Sobaski S, Wise R. (2019). Anatomia vegetale: un approccio basato su concetti alla struttura delle piante da seme. Springer Nature, Svizzera.
Mauseth, J.D. (2016). Botanica-Un'introduzione alla biologia vegetale, 6a ed. Apprendimento Jones e Bartlett. Burlington, MA.