Particularităţi structurale ale organelor vegetale

  

 Regnul Plantae constă în marea varietate a formelor de plante, având dimensiuni şi culori diferite, ce o putem observa analizând mantia vegetală a ţării noastre şi mai ales pe cea de pe întreaga suprafaţă a planetei.

Toate fiinţele au nevoie de energie pentru a alimenta procesele vieţii. Culoarea verde, caracteristică plantelor se datorează clorofilei. Clorofila din frunze captează componenetele luminii solare şi le transformă în energie nutritivă prin fotosinteză. Plantele sunt singurele organisme care sunt capabile să absoarbă energia soarelui.

Unele plante sunt formate dintr-o singură celulă (unicelulare), ca bacteriile, sau din mai multe celule (pluricelulare), fără organe diferenţiate, având corpul un tal, aşa cum sunt cele mai multe alge, ciuperci şi licheni, plante inferioare, cuprinse în grupă sistematică a talofitelor. Pe lângă aceste plante inferioare, pe scara filogenetică se găsesc şi muşchi (briofite). Ferigile (pteridofite) şi plantele cu flori şi seminţe sau spermatofitele, al căror corp este un corm format din organe diferenţiate (rădăcina, tulpina şi frunza), sunt plante superioare, numite şi cormofite. Organele sunt alcătuite din ţesuturi diferite şi îndeplinesc anumite funcţii în viaţa planetei. Ţesuturile rezultă prin procesul de histogeneză ( proces complex care implică diviziuni celulare mitotice

succesive şi diferenţiere celulară) din celula-ou (zigot). Celulele din corpul plantelor pluricelulare sunt diferite ca formă, structură şi funcţie. Celulele de aceeaşi formă şi funcţie sunt grupate în ţesuturi. Din asocierea mai multor feluri de ţesuturi rezultă organele care compun corpul plantei. Fiecare organ (rădăcină, tulpină etc.) are un anumit rol în viaţa plantei, pe care îl îndeplineşte prin activitatea ţesuturilor componente.

 Principalele ţesuturi vegetale sunt:

Ø  Ţesuturile protectoare (de apărare). Epiderma acoperă organele, apărându-le prin membrana externă a celulelor, mai îngroşată. Uneori cutinizată, mineralizată sau cerificată. Rol protector mai au şi formaţiunile epidermice: perii şi stomatele. Suberul, cu membranele

celulelor impregnate cu suberină, impermeabile, este ţesutul protector al rădăcinilor şi tulpinilor lemnoase. În unele locuri sunt lenticele, deschideri care permit schimburile de gaze.
Ø  Ţesuturi mecanice (de susţinere) asigură tăria şi soliditatea plantei. Colenchimul, obişnuit sub epiderma tulpinii, are membranele celulozice ale celulelor îngroşate inegal. Sclerenchimul, cu membranele celulelor îngroşate puternic, uniform şi lignificate, se găseşte în scoarţa tulpinilor şi ca scuturi de apărare în preajma vaselor conducătoare.
Ø  Ţesuturi fundamentale (parenchimurile) au cea mai mare răspândire în corpul plantelor, îndeplinind şi unele funcţii capitale în viaţa lor: parenchimul cortical este ţesutul de bază din scoarţa tulpinii şi a rădăcinii; parenchimul din măduva aceloraşi organe; parenchimul clorofilian (asimilator), bogat în cloroplaste, are rol în fotosinteză; parenchimul de rezervă depozitează substanţe de rezervă (amidonul din parenchimul tuberculului de cartof); parenchimul acvifer acumulează apă şi mucilagii (Aloe); parenchimul aerifer caracteristic plantelor acvatice, cuprinde lacune pline cu aer.
Ø  Ţesuturile conducătoare asigură circulaţia sevei în corpul plantei. Vasele liberiene servesc la circulaţia sevei elaborate, de la frunză la celelalte organe. Aceste vase împreună cu celulele lor anexe, fibrele liberiene şi parenchimul liberian alcătuiesc liberul (floemul). Ţesutul lemnos (xilemul) conduce seva brută spre organele aeriene, prin vasele lemnoase, ce se menţin deschise, având pereţii cu îngroşări lignificate dispuse variat: vase punctate, reticulare, spiralate, de trecere de la inelate la spiralate, inelate. Printre aceste vase mai sunt fibre lemnoase, cu rol mecanic, şi parenchim lemnos, cu substanţe de rezervă.
Ø  Ţesuturile de origine (meristemele sau embrionare), prin multiplicarea activă a celulelor, formează ţesuturile plantelor. În meristemul primar din vârful rădăcinii la plantele dicotiledonate se disting trei straturi de ţesut formativ; dermatogenul formează epiderma, periblemul, generatorul scoarţei, şi pleromul al cilindrului central. Ţesuturile primare ale tulpinii provin din activitatea meristemului din vârful ei. Meristemele secundare (zone generatoare) determină creşterea în grosime a tulpinii şi a rădăcinii. Aşa este cambiul din cilindrul central, care formează spre interior lemn secundar, iar spre exterior liber secundar. Felogenul din scoarţă produce la exterior suber, iar spre interior parenchim secundar (feloderm).
Ø  Ţesuturile secretoare  sunt specializate pentru elaborarea unor substanţe (esenţe, răşini, alcaloizi, latex etc.). Dintre acestea fac parte celulele secretoare externe, care elimină la exterior produsele elaborate: papilelel secretoare, perii secretori, solzii glandulari, glandele digestive, glandele nectarifere.
Alte ţesuturi elimină produsele elaborate în spaţiile intercelulare (excreţie): buzunarul excretor,  canalele excretoare, ţesuturile laticifere.
Ţesuturile plantelor pluricelulare au o diferenţiere structurală şi funcţională evidentă. Ele sunt însă în strânsă interdependenţă, din care rezultă planta ca un tot unitar.
Procesul de formare a organelor plantei, denumit organogeneză, începe în sămânţă prin diferenţierea primordiilor embrionare (radiculă, epicotil, muguraş) şi continuă până la formarea plantei adulte.
Rădăcina, tulpina şi frunza pot avea structură primară pe tot parcursul vieţii, la ferigile şi angiospermele anuale sau cele perene în primele etape de dezvoltare. La plantele bienale sau perene, la toate plantele lemnoase (gimnosperme şi angiosperme) aceste organe au şi o structură secundară, care determină creşterea în grosime a plantelor.
Rădăcina fixează planta în pământ, de unde absoarbe apa cu substanţe hrănitoare sau seva brută, ce se ridică prin vasele lemnoase ale tulpinii până la ţesuturile frunzelor.
 Rădăcinile plantelor au forme diferite, în strânsă legătură cu condi-ţiile mediului de viaţă şi cu func-ţiile pe care le îndeplinesc. La originea sa, rădă-cina se dezvoltă din radicula em-brionului seminţei care germinează. Formele principale de rădăcini sunt: rădăcina pivotantă ca şi a celor mai multe plante dicotiledonate, este formată din rădăcina princială ca un ţăruş mai gros, cu rădăcini secundare mai subţiri sau radicele, la vârful cărora se află perişorii absorbanţi, care aderă la particulele solului; rădăcina firoasă a gramineelor care are toate ramificaţiile egale; rădăcina rămuroasă a celor mai mulţi arbori, este lemnoasă şi cu toate ramificaţiile asemănătoare; rădăcini metamorfozate – rădăcini care au şi alte funcţii decât cele de absorbţie şi fixare. Aceste rădăcini sunt cele tuberizate, îngroşate datorită acumulării substanţelor de rezervă în rădăcina principală sau în radi-cele. Rădăcina are o structură primară, în cazul când ea se păstrează în tot timpul vieţii plantei, şi o structură secundară, atunci când cea primară se complică cu ţesuturi secundare, prin care rădăcina creşte în grosime. La structura primară deosebim ţesuturile din rizodermă sau epiblem, din scoarţă şi din cilindrul central sau stel, toate dispuse concentric şi cu simetrie radiară. În structura secundară, ţesuturile noi, secundare, sunt produse de zona generatoare subero–felodermică sau felogenul – din scoarţă – şi de zona generatoare libero–lemnoasă sau cambiul – din  cilindrul central.
 Tulpinile au forme variate după mediul de viaţă al plantelor, după orientarea lor în spaţiu şi funcţiile lor. Cele mai multe plante au tulpini drepte (ortotrope), cu ţesuturile de susţinere bine dezvoltate. Astfel de tulpini au majoritatea plantelor ierboase, ca şi marea majoritete a plantelor lemnoase. La tulpina lemnoasă a arborilor se disting: trunchiul, axul coroanei, lăstarul de prelungire a axului coroanei, ramuri principale, secundare şi ramuri de rod. Tulpina are o structură primară şi o structură secundară. Structura primară se caracterizează printr-un număr mai mare de fascicule libero-lemnoase. Tulpinile care cresc în grosime, au o structură secundară datorită celor două straturi generatoare, felogenul din scoarţă şi cambiul din cilindrul central, producătoare de ţesuturi secundare. Funcţia de bază a tulpinii, de conducere a sevei brute şi elaborate, se face prin vase lemnoase şi iberiene.
 Frunza este organul cel mai activ în nutriţia plantei. Funcţiile complexe ale frunzei în elaborarea substanţelor organice au determinat şi particularităţile structurii interne. Epiderma, ţesutul protector de la suprafaşa frunzei, are ca formaţii caracteristice stomatele cu ostiolele, mici deschideri prin care aparatul stomatic asigură şi reglează schimbul gazelor în respiraţie, în fotosinteză, ca şi în eliminarea apei prin transpiraţie. În epiderma limbului sunt între 100 şi 300, uneori chiar 1000 de stomate pe 1 mm², servind la schimbul de gaze dintre plante şi mediul exterior. Alte formaţii epidermice mai sunt şi perii cu rol de protecţie: păr unicelular, păr în formă de cârlig. Plantele au şi peri pluricelulari: păr ramificat, păr stelat solziform. Privind la microscop o frunză secţionată transversal, longitudinal şi tangenţial la diferite niveluri, se poate studia structura acestui mare laborator al naturii. În celulele ţesutului lacunar abundă cloroplaştii. Cu ajutorul cloroplaştilor se petrece fenomenul fotosintezei, prin care frunza formează materiile organice în natură. Interiorul mezofilului este străbătut de fasciculele libero-lemnoase sub forma nervurilor, calea de transport a sevei brute şi elaborate.
În frunze se petrec reacţii chimice complexe în procesul fotosintezei; din ele rezultă substanţe organice, care prin seva elaborată se răspândesc şi hrănesc întreaga plantă.
Una dintre caracteristicile fundamentale ale organismelor vii este înmulţirea. Plantele au această însuşire de a produce urmaşi, care continuă viaţa speciilor şi evoluţia lor.
La maturitate, pe corpul plantelor apar, se dezvoltă şi încep să funcţioneze structuri cu rol în reproducere: sori cu sporangi la ferigi, conuri şi seminţe la gimnosperme, flori, fructe şi seminţe la angiosperme.