Il Fusto e Il Trasporto delle Sostanze nelle Piante ALLOCCA CARMELA

Il Fusto La funzione principale del fusto è quella di supporto; esso infatti sostiene i diversi organi della pianta (rami, fiori e frutti) e nello stesso tempo svolge la funzione di conduzione e di riserva.

La crescita e lo sviluppo di un germoglio fino alla sua forma adulta comporta un accrescimento in altezza che avviene attraverso le gemme apicali mentre la formazione di rami, foglie e fiori si sviluppa a partire da gemme ascellari. Al loro interno, infatti, è presente il meristema, un tessuto composto da cellule non differenziate e immature che si moltiplicano attivamente determinando l’allungamento, le ramificazioni del fusto e della radice, la nascita di nuove gemme che daranno luogo a foglie o fiori (Crescita primaria), l’aumento di diametro della pianta (Crescita secondaria).

Il cipresso è un esempio di fusto monopodiale La ramificazione può essere monopodiale, nel caso delle Gimnosperme, quando permane un caule principale simpodiale, nel caso delle Angiosperme, in cui cessa l'attività della gemma terminale del fusto principale mentre continua lo sviluppo di quelle laterali (si avranno molte ramificazioni di vario ordine a partire dal caule principale; es. olmo,salice…). Il faggio rosso ha un fusto simpodiale con chioma molto regolare ed equilibrata  Il cipresso è un esempio di fusto monopodiale

La sezione trasversale di un fusto legnoso presenta, procedendo dall’esterno verso l’interno, diversi strati. L’esterno di un tronco è costituito da una corteccia fatta di sughero, strati di cellule morte che proteggono le parti vitali e interne della pianta contenenti bolle d'aria e sostanze che ne impediscono la decomposizione. il cambio, che copre tutta la circonferenza origina verso l'interno fasci legnosi o xilematici (legno adibiti al trasporto della linfa grezza) dalle radici al resto della pianta e verso l'esterno fasci cribrosi o floematici (libro - adibiti al trasporto della linfa elaborata), in questo modo il fusto si accresce in diametro

E’ grazie all’attività del cambio che il fusto può accrescersi in larghezza, perché ogni anno si aggiunge uno strato di nuovo libro all'esterno ed uno strato di nuovo legno all'interno; di ciò ne resta traccia nei cerchi annuali di accrescimento. Il legno prodotto dal cambio può avere caratteristiche diverse secondo la stagione: * Primavera – estate: anelli più chiari (cell. Xilema più grosse e molli) * Autunno – inverno: anelli più scuri Dal numero di queste zone concentriche, visibili quando si taglia un albero, è possibile risalire all'età della pianta.

Con il passar degli anni il legno si distingue in due parti; quello più esterno, verso la corteccia, è l'alburno o legno bianco (più giovane), ancora funzionante nell’attività di conduzione della linfa; nella parte centrale invece si trova il legno più duro o durame (più vecchio) quasi sempre di colore più scuro. Infine il centro di un fusto legnoso è occupato dal midollo formato da un tessuto spugnoso e molle, dal quale partono i raggi midollari che, attraverso il legno, raggiungono la corteccia

…Ritornando alla funzione principale del fusto Abbiamo detto che il suo compito è quello di convogliare la linfa grezza verso le foglie e, viceversa, di portare ovunque, anche alle radici, la linfa elaborata. Ebbene, tutto questo è possibile per mezzo di un insieme di vasi conduttori: XILEMATICI: garantiscono il flusso continuo di linfa grezza verso le foglie FLOEMATICI: permettono il flusso della linfa elaborata in direzione contraria

Lo xilema, comprende un insieme di tubi, formati da cellule vuote con pareti lignificate, che convogliano la linfa grezza dalle radici sino ai più alti rami della pianta. Il floema, a stretto contatto col primo, è invece formato da una serie di cellule a pareti sottili, dalle superfici bucherellate come un crivello, che porta le sostanze elaborate verso i centri di utilizzazione e di accumulo. Tali fasci conduttori si rinvengono anche nelle nervature delle foglie che attraversano il mesofillo.

Traspirazione Ma quali sono i Meccanismi che fanno muovere la linfa ? L' acqua assorbita dalle radici risale lungo i vasi xilematici (legnosi) fino alle foglie come indicato dalle frecce. Durante le ore diurne, quando la temperatura è più alta, si ha la massima perdita di acqua per traspirazione attraverso gli stomi: piccole aperture presenti in gran numero principalmente sulla pagina inferiore della foglia. Attraverso queste aperture il vapore acqueo esce nell'ambiente esterno. Con la traspirazione più del 90% dell’acqua assorbita dalle radici viene rilasciata

Gli stomi Gli stomi sono la via di entrata dell’anidride carbonica (che serve per la fotosintesi) e di uscita dell’acqua (proveniente dalle radici).

Se pensiamo lo xilema come una lunga colonna d’acqua ininterrotta che si estende dalla radice alla foglia, appena si perde acqua attraverso la traspirazione si crea una forza succhiante (come una pompa aspirante) detta tensione di assorbimento che richiama altra acqua per mezzo di una trazione sulla colonna stessa. La trazione è ciò che occorre per sollevare la colonna d’acqua al fogliame anche negli alberi più alti.

Consideriamo le proprietà fisiche dell’acqua Il fattore coesione-adesione Consideriamo le proprietà fisiche dell’acqua coesione si intende l’attrazione che si esercita tra le molecole di una qualsiasi sostanza; adesione si intende l’attrazione che si esercita tra le molecole di sostanze diverse. Ma nell’acqua Per coesione le molecole tendono a stare unite tra loro legami idrogeno Per adesione le molecole tendono ad aderire alle pareti dei vasi xilematici permettendo la risalita della linfa nei vasi conduttori delle piante

L’ascesa della linfa Quando una molecola d’acqua si libera per traspirazione, trascina a sostituirla quella immediatamente successiva e questa la seguente, così, di molecola in molecola, tutta la colonna liquida si sposta verso l’alto. In questo modo la forza aspirante dovuta alla traspirazione si trasmette dalla sommità dell’albero fino alla radice e l’acqua viene succhiata dapprima dai vasi delle nervature, in seguito da quelli del fusto e infine da quelli delle radici. Qui agiscono i peli radicali che assorbono l’acqua (e le sostanze minerali) che riempie gli interstizi del suolo.

La linfa elaborata foglia Nella pianta gli zuccheri prodotti per fotosintesi in una foglia vengono attivamente secreti nei tubi cribosi delle piccole nervature per poi essere trasportati a tutte le parti della pianta che ne hanno bisogno (radici, fiori , frutti in maturazione, etc). Questo processo fa abbassare il potenziale idrico nel tubo cosicchè nel luogo di produzione l’acqua che giunge alla foglia con la corrente traspiratoria entra per osmosi nel t. criboso. Gli zuccheri una volta raggiunti passivamente i siti di destinazione, lasciano il floema e la diminuzione della concentrazione dello zucchero a un estremo del tubo criboso ne determina l’assorbimento all’estremo opposto. Qui, la rimozione dello zucchero fa aumentare il potenziale nel tubo dal quale l’acqua fuoriesce. L’acqua ritorna nello xilema e viene rimessa in circolazione nella corrente traspiratoria. Aumento della p. osmotica Richiamo acqua zuccheri tubo diminuzione della p. osmotica Uscita acqua zuccheri

Modificazioni del Fusto ORGANI DI RISERVA….. La cipolla è un fusto trasformato sotterraneo: un bulbo. Cioè il fusto è molto raccorciato e le foglie sono trasformate in tuniche carnose. La radice si sviluppa senza la prevalenza di una radice principale, che viene sostituita da una quantità di radici che spuntano dalla base del fusto e che prende il nome di radice fascicolata Anche il tubero è un fusto trasformato. L'esempio più classico è quello della patata, la quale manda sotto terra dei rami entro i quali si accumulano le sostanze di riserva.

… Magazzini di riserva di acqua Un caso particolare è dato dai f. succulenti, come nei cactus. Piante succulente: piante che riescono ad immagazzinare acqua nei loro tessuti carnosi; hanno una epidermide spessa e foglie trasformate in spine o peli. crassulaceae quelle con foglie carnose Solitamente vengono chiamate cactaceae se presentano un fusto grasso, Echinocactus grusonii Kalanchoe tomentosa

Le radici succhiano l’acqua per nutrire la pianta  Le radici succhiano l’acqua per nutrire la pianta. Capacità di comprendere che l’acqua è un elemento indispensabile per la crescita e lo sviluppo delle piante.

Traspirazione Avvolgiamo una pianta da appartamento all'interno di un telo impermeabile. Dopo poche ore iniziano a comparire gocce di acqua che si condensano sulla superficie interna del telo. Questo perché la pianta continua ad assorbire acqua dal terreno che viene eliminata attraverso le foglie sotto forma di vapore. Questo fenomeno prende il nome di traspirazione.

Come riesce l’acqua a compiere il lungo percorso dalle radici alle foglie? MATERIALE OCCORRENTE: - Un fiore bianco a stelo lungo o del sedano - Due bicchieri - Una lametta - Coloranti OSSERVAZIONI: trascorso questo tempo, il fiore avrà cambiato colore

Dimostriamo il trasporto di nutrienti attraverso il fusto delle piante. SEDANO DOLCE Materiali due gambi di sedano con foglie due bicchieri zucchero Procedimento Riempire entrambi i bicchieri di acqua per metà. Aggiungere 4 cucchiai di zucchero a uno dei bicchieri. Immergere un gambo di sedano nel bicchiere con l'acqua zuccherata e un secondo gambo di sedano nel bicchiere con sola acqua. Aspettare 48 ore. Assaggiare le foglie di entrambi i gambi di sedano. Risultati Le foglie del sedano posto in acqua zuccherata sono dolci e quelle del sedano in acqua semplice no.