Transcript for:
Funzioni e Struttura delle Piante Superiori

ciao a tutti iniziamo oggi a parlare degli organi delle piante cosiddette superiori a partire dalla radice e dal fusto questa è l'argomento di questa video lezione con l'eccezione delle alghe marine e di poche piante terrestri molto primitive gli organismi del regno piante hanno un corpo provvisto di organi differenziati in particolare tre sono gli organi vegetativi fondamentali di una pianta come vediamo in quest'immagine la radice il fusto e la foglia in molte specie di piante possono poi essere presenti altri organi che si vedono anche in questa immagine si tratta però in quel caso di organi a funzione riproduttiva e di cui parleremo in seguito ciascuno di questi tre organi assolve ad una delle funzioni fondamentali della vita di una pianta la radice è la parte sotterranea di una pianta che ha la funzione di ancorare l'organismo al suolo e di assorbire dal terreno acqua e sali minerali ingredienti fondamentali per la fotosintesi clorofilliana il fusto e la parte aerea di una pianta spesso sviluppata in altezza e alla funzione di raccordare l'apparato radicale sotterraneo con la chioma formata dalle foglie la sua funzione principale è quella del trasporto di sostanze in entrambe le direzioni tra l'insieme delle foglie e le radici la foglia di cui parleremo in seguito e vi invito a cliccare lei per andare direttamente al video sulla folla l'aic apparirà ora in alto a destra la foglia invece come detto è il laboratorio chimico della pianta e dell organo specializzato per la fotosintesi per questo motivo le foglie si trovano nella parte della pianta situata più in alto ovvero più vicina alla luce del sole prima di esaminare le caratteristiche principali della radice del fusto occorre ricordare quali sono le esigenze fondamentali di un vegetale come sappiamo una pianta è un organismo privo di movimento se facciamo eccezione per alcune sue parti ed è un organismo autografo ovvero produce da sé il suo nutrimento a partire da sostanze semplici presenti nell'ambiente queste sono l'acqua e l'anidride carbonica l'anidride carbonica è un gas atmosferico e come vedremo viene assorbita direttamente dalla superficie delle foglie per questo l'abbiamo messa in alto a sinistra e con una freccia diretta alla foglia perché direttamente da lì che viene assorbita per quanto riguarda l'acqua le piante terrestri a differenza delle alghe non sono immerse in acqua ma la sorgono dal terreno che è situato piuttosto lontano dalle foglie in cui si svolge la fotosintesi da qui è nata la necessità di sviluppare un efficace apparato per l'assorbimento di acqua dal sottosuolo e il suo trasporto fino al fusto e all'apparato fogliare l'acqua e sali minerali assorbiti dal terreno costituiscono la cosiddetta linfa grezza che vediamo in basso a sinistra che deve risalire verso l'alto spesso fino a notevoli altezze per arrivare alle foglie che la utilizzeranno attraverso prima la radice e poi il fusto nelle foglie che vediamo in alto nello schema l'acqua si combina con l'anidride carbonica tramite la fotosintesi che fa uso della luce solare e del pigmento verde clorofilla per formare zuccheri i quali devono essere trasportati alle altre parti della pianta per il loro nutrimento o accumulati in organi particolari e di zuccheri prodotti dalle foglie salt in acqua formano la linfa elaborata che viene trasportata a tutte le altre parti della pianta stavolta anche verso il basso fino alle radici fatti dalla linfa elaborata a destra vediamo una freccia in basso che indica il trasporto a tutto il corpo della pianta i due liquidi e questa è la cosa importante per capire come funziona questo sistema i due liquidi che circolano in una pianta cioè la linfa grezza e la linfa elaborata non si devono mai mescolare per cui nel fusto e anche nella radice sono presenti due distinti sistemi di canali chiamati vasi conduttori che sono dei lunghi e sottilissimi tubi estesi dalle radici ai piccioli e nervature delle foglie e viceversa inoltre le piante cosiddette superiori a differenza delle alghe pratiche che usufruiscono della spinta dell'acqua hanno bisogno di possedere delle strutture di sostegno per cui loro fusti presentano strati di cellule irrigidite con spesse pareti di cellulosa quando si tratta dei cosiddetti fusti erbacei quindi tipici delle piante di dimensioni più piccole che chiamiamo erbe oppure impregnate di una sostanza impermeabile molto dura e resistente ovvero la lignina in questo caso parliamo dei cosiddetti fusti legnosi tipici degli arbusti e degli alberi veri e propri la radice di una pianta è il suo organo meno visibile perché come visto a sviluppo sotterraneo diretto verso il basso secondo la forza di gravità insieme a tutte le sue ramificazioni formare apparato radicale e si accresce e ramifica per tutta la durata della vita della pianta le piante infatti presentano un'importante differenza rispetto agli animali alcuni gruppi di cellule dei loro organi radice e fusto rimangono per tutta la vita allo stato embrionale e per tutta la vita continuano a moltiplicarsi aumentando di numero e consentendo l'accrescimento senza limiti dell'organo così la parte terminale della radice in basso dell'immagine chiamata apice radicale che la parte più importante bene di tutto l'apparato radicale il quale formato da centinaia di radici primarie e secondarie terziari e così via ciascuna con il suo apice questo apis radicale questa puntina che vediamo rivolta in basso è formato da cellule embrionali in continua divisione dal momento che questa zona della radice deve essere particolarmente protetta la radice funziona per tutta la vita della pianta ricordiamo proprio perché si accresce colonizzando ed esplorando nuove porzioni di terreno e dal momento che la radice deve avanzare sotto terra intorno alle cellule di questo apice c'è una cuffia protettiva di cellule gelatinose le quali producono questa sostanza che favorisce l'avanzamento della radice nel terreno in questa immagine vediamo una sezione l'on finale ovvero per lungo di una radice al di sopra della piece notiamo una zona di accrescimento dove le cellule non aumentano di numero ma aumentano la loro lunghezza determinando quindi l'allungamento della radice allontanandosi ancora di più dall'apice troviamo la zona di assorbimento zona pilifera cosiddetta in quanto le sue cellule sono provviste di filamenti microscopici detti per i radicali questa è la zona dove massimo l'assorbimento di acqua e sali minerali dal terreno assorbimento che avviene tramite il meccanismo dello zloty l'acqua muovendosi attraverso una membrana in questo caso la membrana cellulare si muove spontaneamente dalla zona dove più concentrata ovvero dove contiene meno sostanze disciolte quindi dal terreno a quella dove è più concentrata ovvero dove contiene più sostanze disciolte le cellule interne della radice dal momento che nelle cellule della radice ci sono più sostanze disciolte rispetto al terreno circostante l'acqua si muove spontaneamente per osmosi dal terreno verso l'interno della radice mettiamo adesso un'altra immagine dove invece vediamo una sezione trasversale ovvero a mo di fetta di salame di una radice se facciamo una sezione di una radice ad esempio arbace a e lo osserviamo al microscopio notiamo la presenza dall'esterno di tre strati e adesso ci aiutiamo proiettando un animazione ecco qui vediamo una radice no ci stiamo avvicinando ad una radice vediamo prima una sezione longitudinale in cui vediamo la piece importantissimo ed estremamente sensibile in basso e poi tra poco vedremo la sezione trasversale con cui l'abbiamo tagliata trasversalmente partendo dall'esterno troviamo l'epidermide formata da un sottile strato di cellule appiattite tutte quelle cellule presenti più all'interno che in questo caso formano uno strato 4 cellule formano la cosiddetta corteccia fatta da cellule tondeggianti dove si accumulano sostanze di riserva durante l'inverno amido derivato dagli zuccheri bene come riserva alimentare nel periodo in cui la pianta non fa la fotosintesi durante l'inverno la parte più interessante è quella però più interne protetta che il cilindro centrale formato appunto dai vasi conduttori che qui vediamo in giallo per il trasporto nei sensi opposti dei due tipi di linfa questi sono i cosiddetti vasi legnosi di cui vi parleremo a proposito del fusto che sono gli elementi più interni con la sezione più grande ne riparleremo meglio a proposito del fusto del sistema di conduzione però questo ovviamente inizia già nella radice anzi possiamo dire che una volta completato il loro accrescimento definitivo il fusto è la radice di una pianta ad una struttura piuttosto simile la foglia invece è completamente diversa alcune radici sono ingrossate trasformate in organi di riserva ecco vediamo quest'immagine alcuni arrivano anche sulle nostre tavole in questa immagine vediamo delle bellissime carote bene la carota è un esempio di radice affitto né radici affitto né vuol dire un apparato radicale in cui la radice principale che ha per l'appunto alla carota che ci arriva a tavola è sempre molto più sviluppata di quelle secondarie esistono però piante che hanno invece radici fascicolate dove le radici secondarie addirittura superano in estensione quella principale perché alcune piante hanno radici o altri organi di riserva sotterranei perché in alcuni periodi l'attività fotosintetica della pianta è ridotto a pure assente ad esempio nella stagione invernale e quindi alcune sostanze nutritive prodotte nelle altre stagioni vengono utilizzate accumulate per il nutrimento della pianta perché durante il periodo invernale l'attività diciamo vitale di una pianta nei nostri climi è ridotta al minimo ma va comunque in qualche modo sostenuta per questo sviluppano questi organi per accumulare sostanze di riserva da utilizzare durante l'inverno questi organi sono tipicamente sotterranei o sono radici come in questo caso o vedremo più avanti porzioni di fusto sotterranee proprio per essere sottratte alla vista degli animali erbivori che se ne nutrirebbero quindi la carota è un esempio di radice ha trasformata in organo di riserva altro esempio interessante è costituito dalle rape di questo bel colore viola o ancora vediamo queste barbabietole questo bel colore rosso che sono delle radici dolci per che accumulano proprio degli zuccheri semplici come quello che utilizziamo a tavola lo zucchero che arriva nelle nostre tavole è proprio estratto dalle barbabietole ora prima di parlare del fusto vediamo un filmato piuttosto spettacolare in cui vediamo prima un apparato radicale e poi vediamo il percorso in questa bella animazione di una goccia d'acqua dall'ara di ciano quindi immaginando di essere piccoli come una goccia d'acqua cosa vedremo dalla radice all'interno del fusto e quindi inizieremo a parlare di questi elementi di conduzione questi cosiddetti vasi legnosi che trasportano verso l'alto la linfa grezza l'acqua e sali minerali bene immagineremo di entrare all'interno di uno di questi casi di questo tipo vedremo tra poco come sono fatti sono presenti sia nel fusto che nella radice accorresse immaginiamo di penetrare nella parte interna è più protetta bene della pianta nel cuore della radice del fusto dove sono presenti questi vasi che trasportano verso l'alto la linfa grezza ecco vediamo un'animazione spettacolare noi vediamo a un certo punto tra poco vedremo dove va a finire quest'acqua verso l'alto arriva all'interno di una fogli ecco le cellule della foglia le vedremo ora ma non ne parleremo in questo video dopo di che esce attraverso una delle micro scacco acquist vediamo l'acqua attraverso le cellule della foglia e vediamo un apertura verso l'esterno da cui esce buona parte dell'acqua e le aperture verso l'esterno sono gli stomi ne parleremo nel video sulla folla a cui vi rimando adesso vediamo il fusto ecco questa una bella sezione di fusto il fusto costituisce la parte aerea è sviluppata in altezza di una pianta e alla funzione di raccordo tra gli apparati radicale fogliare e di trasporto della linfa grezza verso l'alto della linfa elaborata verso il basso nelle opposte direzioni inoltre una parte piuttosto rigida della pianta in quanto deve assolvere anche alla funzione di sostegno dell'intero organismo il fusto le termine al cosiddetto portamento della pianta le piante a seconda del tipo di fusto si distinguono in erbe e arbusti ed alberi le erbe sono di piccole dimensioni e hanno fusto anno legnoso di steli d'erba si tengono eretti per la pressione sviluppata dai liquidi interni delle cellule a cui si oppone la parete rigida di cellulosa le piante legnose si dividono a seconda dell'altezza in alberi e arbusti anche il fusto è un organo ad accrescimento illimitato in quanto possiede come la radice sia all'apice sia in altre posizioni gruppi di cellule embrionali che si moltiplicano per tutta la vita della pianta generando oltre all'accrescimento in altezza la formazione di ramificazioni sempre nuove e complesse anche nella sezione di un fusto che vediamo una struttura quindi simile a quella della radice come ripeto e troviamo gli stessi tre strati visti nella radice dall'esterno abbiamo l'epidermide a funzione protettiva la corteccia funzione di riserva e il cilindro centrale dove ci sono i vasi conduttori l'epidermide in alcune specie di alberi alcune querce può essere anche spessa e rinforzata da strati di materiali ancora più impermeabili della lignina come il sughero e comunque con l'eccezione di fruste erbacei è sempre presente la lignina il cilindro centrale ospita i vasi conduttori presenti anche nella radice ma su cui ci soffermiamo meglio qui in quanto quella del trasporto dei liquidi e la funzione principale e specifica del fusto esistono due tipi di vaso conduttore ecco andiamo in basso questi due tipi di vaso conduttore sono i vasi legnosi che vediamo nella parte proprio più interna del fusto esattamente come nella radice e li vediamo rappresentati in basso a sinistra e che trasportano la linfa grezza verso l'alto e poi spostandoci sempre in basso verso destra il cosiddetto libro che forma uno strato piuttosto sottile molto più sottile dei vasi legnosi e più esterno rispetto ad essi invece trasporta verso il basso la linfa elaborata con gli zuccheri prodotti dalle foglie dopo la fotosintesi questo strato ancora più sottile di cellule che è presente tra i due si chiama cambio lo vedremo un po meglio tra un po in animazione e determina l'accrescimento e spessore del fusto che è necessario per sostenere il peso della pianta concentriamoci ora sul cilindro centrale e ci aiutiamo con un'altra animazione qui vediamo al centro a sinistra in legno hoc stilema ea destra il libro off lo è ma i vasi conduttori per il trasporto verso l'alto della linfa grezza sono i vasi legnosi che vediamo in blu a sinistra che si trovano nella parte più interna e formano nel loro complesso in legno detto anche xvi lem a questi vasi sono formati da cellule morte ora non li vediamo in questo momento e diciamo qui torniamo all immagine a sinistra queste cellule morte sono prive di qualsiasi contenuto eccezion fatta per la parete e le pareti di separazione tra le loro singole cellule allungate sono scomparse possiamo dire che i vasi legnosi formano dei tubicini estremamente sottili tubi tubicini capillari estesi dal basso verso l'alto come abbiamo visto a studiando le proprietà dell'acqua il cui video vi rimando il fatto che i vasi siano così sottili aiuta la risalita della linfa grezza dal basso verso l'alto contro la forza di gravità anche se la spinta principale alla risalita dell'acqua verso l'alto come vedremo meglio parlando della foglie di altro tipo esternamente al legno si trovano questi vasi che vediamo in rosso a sinistra in questo zoom e che formano nel loro complesso uno strato ben più sottile del legno detto libro off lo è ma questo sistema di vasi acqua torniamo all immagine statica come il legno formato da cellule allungate impilate una sull'altra ma stavolta sono cellule vive con un citoplasma il nucleo degli organelli e sopravvivono in esse le pareti di separazione che però sono perforate in maniera simile al setaccio dal momento che setaccio il latino si dice acri broom le cellule che formano i vasi discendenti per il trasporto della linfa elaborata sono dette tubik librosi quindi hanno questo nome un po complicato che deriva dal latino per assolvere alla funzione di sostegno il fusto oltre che lunghezza deve avere anche un accrescimento in diametro e spessore per questo è presente un sottile strato di cellule embrionali che vediamo in basso tra legno il libro detto cambio esattamente al confine fra i due elementi fra le due serie di vasi quindi fra il legno e il libro è formato da cellule appiattite anche qui abbiamo un animazione bene è qui sarebbe quello strato rappresentato in azzurro all'interno in legno con le cellule perforate e all'esterno il libro vediamo che queste cellule appiattite che formano il cambio si dividono sia verso l'interno formando nuovi elementi del legno sia verso l'esterno formando nuovi elementi del libro che però sono un po più schiacciati e sottili di conseguenza si dividono in questo senso trasversale e alla sua attività stagionale si devono anche i tipici anelli di accrescimento ecco qui vediamo andando avanti con le divisioni visibili nella sezione di un fusto dovuti al fatto che in primavera alla ripresa della stagione vegetativa vengono prodotti vasi legnose a sezione più grande vedete quelli più interni mentre procedendo verso l'estate l'autunno vengono prodotti vasi più sottili e compatti a cui si devono gli anelli scuri negli album questo però balene gli alberi dei nostri climi negli alberi delle zone a clima tropicale in cui non si hanno stagioni differenziate il cambio produce sempre dei vasi legnosi di tipo primaverile la densità del legno è molto più bassa quindi sono legni molto più leggeri perché ricchi di cavità piene d'aria quindi hanno una densità più bassa rispetto agli alberi di clima temperato e freddo e in quegli alberi di zone tropicali gli anelli di accrescimento non sono visibili ecco qui continuano divisioni vedete il fusto si accresce spessore ad ogni ciclo torniamo ecco qui alla nostra immagine statica vediamo che anche il fusto in alcune piante posso dire delle modifiche diventare in parte sotterraneo è trasformato in organo di riserva come ad esempio nel caso del tubero della patata oppure anche nel caso dei cosiddetti bulbi di molte piante con fiore appartenenti alla stessa famiglia a cui appartengono anche le cipolle che vediamo in questa immagine all aglio ancora ci sono piante come le felci dove il fusto un andamento a sotterraneo orizzontale si chiama rizoma perché il fusto delle felci somiglia ad una radice e dal suolo emergono solo le fronde vedremo che sono piante più primitive in altre piante come la fragola più individui apparentemente distinti sono in realtà collegati sotto terra da una porzione di fusto orizzontale detta stolone quindi vediamo che c'è una grossa varietà anche nel fusto e nelle sue modificazioni e adesso diciamo che concludiamo la videolezione vedendo un video in cui ci divertiamo a colorare una rosa come facciamo mettiamo dell'acqua del colorante del colorante alimentare in questo caso blu ma vedremo anche ovviamente degli altri colori e poi infiliamo bene ci immergiamo il fusto reciso di una rosa il fusto ovviamente stato reciso però ancora abbiamo gli elementi conduttori quindi vedremo propalazione i vasi legnosi l'acqua risalirà dal basso verso l'alto per capillarità in questo caso visto che sono pochi centimetri risalirà bene attraverso i vasi legnosi e si diffonderà attraverso le nervature presenti anche nei petali del fiore e vedremo questa rosa inizialmente bianca anzi già la vediamo colorata con i petali che sono diventati colorati di un bellissimo colore celeste adesso l'esperimento viene ripetuto utilizzando degli altri colori ad esempio proviamo a colorare una rosa di verde chiaramente partendo da una rosa bianca oppure in un altro bicchiere mettiamo del colorante rosso e alla fine otterremo otteniamo come si vede queste rose bene dopo un po di tempo ovviamente perché bisogna dare tempo all'acqua di risalire colorare ecco dopo un po di tempo vediamo che le rose hanno assunto queste belle sfumature ci abbiamo colorato delle rose inizialmente bianche sfruttando solo il processo di risalita dell'acqua attraverso i vasi legnosi divertiamoci un altro po adesso vediamo 4 ma tingere una rosa di quattro colori diversi mettendo 4 coloranti sempre alimentari di quelli innocui diversi in quattro bicchieri e poi dividiamo il fusto della rosa in quattro parti e immergiamo ognuna delle parti in un bicchiere con un colore diverso cosa otterremo dovremo ottenere una bella rosa dopo con delle sfumature arcobaleno cioè di tutti questi colori sullo stesso fiore adesso ecco ne vedremo un immagine ne abbiamo creato una rosa dipinta dei colori adesso vedremo un po se la girerà se la mette in primo piano proprio dipinta dei colori dell'arcobaleno adesso ai vari petali a seconda dei vasi che hanno assorbito un colore oppure l'alto a seconda di come sono collegati con le varie zone della corolla ovvero dei petali della rosa quindi anche una bella rosa arcobaleno partendo sempre da una rosa bianca se questo video l'avete trovato interessante vi è piaciuto iscrivetevi al canale cliccando sul bollino colorato oppure andate a vedere no e di conseguenza cliccate sulla campanella così arrivano le notifiche è andato a vedere gli altri video che vi racconteranno tante curiosità sul mondo scientifico alla prossima