34.6: Tessuti e cellule vegetali

I tessuti vegetali sono raccolte di cellule simili che svolgono funzioni correlate. Diversi tessuti vegetali avranno i loro ruoli specializzati e possono essere combinati con altri tessuti per formare organi come fiori, frutta, stelo e foglie. Due tipi principali di tessuto vegetale includono tessuto meristematico e permanente.

Il tessuto meristematico, il tessuto primario di crescita nelle piante, è in grado di auto-rinnovamento e divisione cellulare indefinita. Ogni cellula della pianta proviene da un meristema. Il tessuto meristematico è classificato in uno dei tre tipi a seconda della sua posizione all’interno della pianta – apicale, laterale e intercalaria. I meristemi apicali sono tessuto meristematico situato sulla punta della radice e dello stelo, che consentono l’allungamento in lunghezza della pianta. I meristemi laterali sono presenti nella parte radiale dello stelo e della radice e aumentano lo spessore o la circonferenza della pianta durante l’invecchiamento. I meristemi intercalari si verificano solo in monocotiledoni alla base dell’internodo e della lama fogliare. I meristem intercalari aumentano la lunghezza della lama fogliare.

I tessuti vegetali permanenti sono semplici (composti da tipi simili di cellule) o complessi (costituiti da diversi tipi di cellule). Ad esempio, il tessuto dermico è un semplice tessuto permanente che forma il rivestimento protettivo esterno. Protegge l’impianto da danni fisici e consente lo scambio di gas. Nelle piante non legnose, il tessuto dermico è uno strato di cellule strettamente imballate chiamato epidermide. La cuticola, un rivestimento epidermico ceroso, è presente su foglie e steli che prevengono la perdita d’acqua. L’epidermide ha funzioni uniche in diversi organi vegetali. Ad esempio, radici, acqua e minerali assorbiti dal suolo entrano attraverso l’epidermide.

Il tessuto vascolare, al contrario, è un esempio di tessuto complesso che consente il trasporto di acqua e minerali attraverso la pianta. Il sistema vascolare è composto da due recipienti conduttori specializzati: xilema e floema. Xilema conduce acqua e minerali dalle radici a diverse parti della pianta, ed è di per sé costituito da tre tipi di cellule: vaso xilematico, trachei (entrambi detengono acqua), e parenchma xilematico. Il floema conduce composti organici dal sito di fotosintesi a diverse parti della pianta. Esso comprende quattro diversi tipi di cellule: cellule setaccio (che conducono fotosintesi), parenchima floematico, cellule compatte, e fibre floematiche. Nel gambo, xilema e floema insieme formano una struttura chiamata fascio vascolare. Nelle radici, questo è chiamato il cilindro vascolare o stele vascolare.

Parenchima, collenchima e sclerenchima

L’anatomia vegetale divide l’organismo in quattro organi primari: radice, stelo, foglia e fiore. Questi possono essere successivamente suddivisi in tre tipi di tessuto. Ad esempio, le foglie sono costituite da tre tessuti diversi – dermici, vascolari e terrestri. Inoltre, questi tessuti sono composti ciascuno da un massimo di tre tipi di cellule-parenchima, collenchima e sclerenchima.

Le cellule di parenchima vivono, metabolicamente attive, e di solito sono delimitate da una parete cellulare primaria sottile e flessibile. In generale, le cellule di parenchima rappresentano il 90 per cento delle cellule che si trovano nelle piante di semi erbacei. Questi spesso si verificano nella corteccia o nel picciolo di steli o radici, e il tessuto carnoso di molti frutti. La maggior parte delle cellule parenchima mantengono la capacità di dividersi, rendendole essenziali nella guarigione delle ferite e nella rigenerazione dei tessuti. Inoltre, le cellule di parenchima svolgono funzioni specializzate in piante come la fotosintesi, lo stoccaggio o il trasporto, e aiutano il tessuto vascolare formando un percorso per lo scambio di nutrienti all’interno o tra xilema e floema.

Anche le cellule di collenchima vivono, e sono allungate nella struttura, costituita da una parete cellulare spessa irregolare che fornisce supporto e struttura alla pianta. Questi sono il tipo di cellula meno comune e hanno pareti cellulari composte di cellulosa e pectina. Il tessuto epidermico delle vene staminali e foglie giovani è costituito da cellule del collenchima. Ci sono tre classificazioni generali delle cellule del collenchima, a seconda della posizione e del modello di ispessimento della parete cellulare – angolare, anulare, lamellare, e lacunare.

Le celluledello sclerenchima formano tessuto protettivo o di supporto nelle piante superiori. Alla maturità, queste cellule hanno un’attività fisiologica limitata e di solito sono morte. Le cellule dello sclerenchima hanno una parete cellulare con uno strato secondario ispessito costituito da cellulosa, emicellulosa e lignina. L’orientamento della cellulosa fornisce una combinazione diversificata di forza, flessibilità e rigidità negli organi vegetali sottoposti a diverse forze compressive e di tensione. Lo sclerenchima si manifesta in tre diverse forme – fibre, sclereidi, e sclerenchima che conduce l’acqua.