Țesuturile vegetale și organele plantei: rădăcina, tulpina, frunza

Planta cu flori are trei organe vegetative — rădăcina, tulpina și frunza — construite din câteva tipuri de țesuturi vegetale: meristeme, țesuturi de apărare, fundamentale, conducătoare, mecanice și secretoare. La BAC biologie se cer frecvent exemple de țesuturi cu o caracteristică, rolul xilemului și al floemului și structura internă a fiecărui organ. Le găsești aici în ordinea în care e cel mai ușor să le legi între ele.

Țesuturile embrionare (meristemele)

Meristemele sunt formate din celule mici, cu pereți subțiri, nucleu mare și citoplasmă abundentă, care se divid continuu prin mitoză. Din ele se formează toate celelalte țesuturi.

• Meristemele primare se află în vârful rădăcinii și al tulpinii și asigură creșterea în lungime.
• Meristemele secundare — cambiul și felogenul — asigură creșterea în grosime. Cambiul produce spre interior xilem secundar (lemn) și spre exterior floem secundar; felogenul produce suberul (pluta) spre exterior. Inelele anuale din trunchiul copacilor sunt rezultatul activității sezoniere a cambiului.

Țesuturile definitive

Celulele lor și-au pierdut, în general, capacitatea de diviziune și s-au specializat pentru o funcție.

Xilemul și floemul în detaliu

Acestea sunt țesuturile cerute cel mai des la examen — inclusiv într-un item clasic de la Subiectul I B: „Dați două exemple de țesuturi vegetale conducătoare și câte o caracteristică.”

• Xilemul (țesutul lemnos) este format în principal din vase lemnoase — trahei și traheide — cu celule moarte, fără citoplasmă, cu pereți lignificați. Transportă seva brută (apă și săruri minerale) ascendent, de la rădăcină spre frunze.
• Floemul (țesutul liberian) este format din vase liberiene (tuburi ciuruite) — celule vii, cu pereții transversali perforați ca o sită — însoțite de celule anexe. Transportă seva elaborată (substanțe organice produse prin fotosinteză) de la frunze spre toate organele plantei.

Mecanismul prin care apa urcă prin xilem (presiunea radiculară, transpirația și coeziunea moleculelor de apă) este explicat în articolul despre circuitul apei în plantă.

Rădăcina

Rădăcina fixează planta în sol și absoarbe apa și sărurile minerale. Unele rădăcini depozitează substanțe de rezervă (morcovul, sfecla).

Zonele rădăcinii, de la vârf spre bază: vârful, protejat de scufie, unde se află meristemul; zona netedă, în care celulele cresc în lungime; zona perișorilor absorbanți, prin care se face absorbția; zona aspră (ramificată), de unde pornesc rădăcinile laterale.

Structura primară pe secțiune transversală:

• rizoderma — epiderma rădăcinii, fără cuticulă și fără stomate, cu perișori absorbanți;
• scoarța — parenchim, care conduce apa spre interior; ultimul strat este endodermul;
• cilindrul central — cu fascicule conducătoare lemnoase și liberiene separate, dispuse alternativ, pe raze diferite.

Rădăcina pivotantă (cu o rădăcină principală mai groasă) este tipică dicotiledonatelor, iar cea fasciculată (rădăcini de grosimi asemănătoare) monocotiledonatelor.

Tulpina

Tulpina susține frunzele, florile și fructele și face legătura dintre rădăcină și frunze prin vasele conducătoare. Are noduri (de unde pornesc frunzele) și internoduri, iar în vârf un mugure terminal.

Structura primară pe secțiune transversală: epiderma (cu cuticulă și stomate), scoarța și cilindrul central, în care fasciculele sunt libero-lemnoase (mixte): în același fascicul, floemul este spre exterior, iar xilemul spre interior. Aceasta este diferența majoră față de rădăcină.

• la dicotiledonate, fasciculele sunt dispuse pe un cerc, iar între floem și xilem se află cambiul — de aceea tulpina lor se poate îngroșa;
• la monocotiledonate, fasciculele sunt dispersate în toată tulpina și nu au cambiu.

Există și tulpini modificate pentru depozitare sau înmulțire: tuberculul de cartof, rizomul de stânjenel, bulbul de ceapă — toate sunt tulpini, nu rădăcini.

Frunza

Frunza este organul principal al fotosintezei, al transpirației și al schimbului de gaze. O frunză completă are limb, pețiol și teacă.

Structura limbului la o frunză de dicotiledonată, de sus în jos:

1. epiderma superioară — cu cuticulă groasă și puține stomate sau deloc;
2. mezofilul, format din țesut palisadic (celule alungite, strâns lipite, bogate în cloroplaste — aici are loc cea mai intensă fotosinteză) și țesut lacunar (celule rotunjite, cu spații mari între ele, care permit circulația gazelor);
3. nervurile — fascicule conducătoare care străbat mezofilul, cu xilemul spre fața superioară și floemul spre fața inferioară;
4. epiderma inferioară — cu numeroase stomate.

Stomatele sunt formate din două celule stomatice reniforme, care au cloroplaste, și delimitează un orificiu numit ostiolă. Prin deschiderea și închiderea ostiolei, planta reglează schimbul de gaze (CO₂ și O₂) și pierderea de apă prin transpirație.

Itemi tipici și cum îi rezolvi

Când ți se cer „două exemple de țesuturi și câte o caracteristică”, baremul punctează separat exemplul și caracteristica, deci caracteristica trebuie să fie specifică, nu generală. „Xilemul — transportă seva brută, ascendent” primește punctaj; „xilemul — este un țesut important” nu primește.

La desene (de exemplu secțiunea transversală prin rădăcină sau frunză), contează să marchezi corect componentele cerute; detalii despre ce se punctează la scheme găsești în ghidul despre desene și scheme. Iar locul plantelor în clasificare este explicat în regnurile lumii vii.