Biologia 2e

Crescita e anatomia delle radici

La crescita delle radici inizia con la germinazione dei semi. Quando l’embrione della pianta emerge dal seme, la radichetta dell’embrione forma il sistema radicale. La punta della radice è protetta dal cappello radicale, una struttura esclusiva delle radici e diversa da qualsiasi altra struttura vegetale. L’apice radicale viene continuamente sostituito perché si danneggia facilmente quando la radice spinge attraverso il terreno. La punta della radice può essere divisa in tre zone: una zona di divisione cellulare, una zona di allungamento e una zona di maturazione e differenziazione ((Figura)). La zona di divisione cellulare è più vicina alla punta della radice; è costituita dalle cellule che si dividono attivamente del meristema radicale. La zona di allungamento è dove le cellule appena formate aumentano di lunghezza, allungando così la radice. A partire dal primo pelo della radice si trova la zona di maturazione cellulare dove le cellule della radice iniziano a differenziarsi in tipi di cellule speciali. Tutte e tre le zone si trovano nel primo centimetro circa della punta della radice.

Una vista longitudinale della radice rivela le zone di divisione cellulare, allungamento e maturazione. La divisione cellulare avviene nel meristema apicale.

La radice ha uno strato esterno di cellule chiamato epidermide, che circonda aree di tessuto terrestre e tessuto vascolare. L’epidermide fornisce protezione e aiuta nell’assorbimento. I peli della radice, che sono estensioni delle cellule epidermiche della radice, aumentano la superficie della radice, contribuendo notevolmente all’assorbimento di acqua e minerali.

All’interno della radice, il tessuto di terra forma due regioni: la corteccia e il midollo (figura). Rispetto ai fusti, le radici hanno molta corteccia e poco midollo. Entrambe le regioni includono cellule che immagazzinano prodotti fotosintetici. La corteccia si trova tra l’epidermide e il tessuto vascolare, mentre il midollo si trova tra il tessuto vascolare e il centro della radice.

Il mantenimento rivela diversi tipi di cellule in questa micrografia di una sezione trasversale di radice di grano (Triticum). Le cellule dello sclerenchima dell’esoderma e le cellule dello xilema si colorano di rosso, mentre le cellule del floema si colorano di blu. Altri tipi di cellule si colorano di nero. La stele, o tessuto vascolare, è l’area all’interno dell’endoderma (indicata da un anello verde). I peli della radice sono visibili all’esterno dell’epidermide. (credit: scale-bar data from Matt Russell)

Il tessuto vascolare nella radice è disposto nella porzione interna della radice, che è chiamata stele ((Figura)). Uno strato di cellule noto come endoderma separa la stele dal tessuto di terra nella porzione esterna della radice. L’endoderma è esclusivo delle radici e serve come punto di controllo per i materiali che entrano nel sistema vascolare della radice. Una sostanza cerosa chiamata suberina è presente sulle pareti delle cellule endodermiche. Questa regione cerosa, nota come striscia di Casparian, costringe l’acqua e i soluti ad attraversare le membrane plasmatiche delle cellule endodermiche invece di scivolare tra le cellule. Questo assicura che solo i materiali necessari alla radice passino attraverso l’endoderma, mentre le sostanze tossiche e gli agenti patogeni sono generalmente esclusi. Lo strato cellulare più esterno del tessuto vascolare della radice è il periciclo, un’area che può dare origine a radici laterali. Nelle radici delle dicotiledoni, lo xilema e il floema della stele sono disposti alternativamente a forma di X, mentre nelle radici delle monocotiledoni, il tessuto vascolare è disposto ad anello intorno al midollo.

In (a sinistra) tipiche dicotiledoni, il tessuto vascolare forma una X al centro della radice. Nelle monocotiledoni tipiche (a destra), le cellule del floema e le cellule xilematiche più grandi formano un anello caratteristico intorno al midollo centrale.

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