Radici delle piante

L’apparato radicale di una pianta fornisce costantemente steli e foglie con acqua e minerali disciolti. Per fare questo le radici devono crescere in nuove regioni del suolo. La crescita e il metabolismo del sistema radicale delle piante sono supportati dal processo di fotosintesi che si verifica nelle foglie. Il fotosinteso dalle foglie viene trasportato attraverso il floema al sistema radicale. La struttura della radice aiuta in questo processo. Questa sezione esaminerà i diversi tipi di sistemi di radici uno sguardo ad alcune radici specializzate, così come descrivere l’anatomia delle radici in monocotiledoni e dicotiledoni.

Root System:

Taproot System:
Caratterizzato dall’avere una radice principale (il fittone) da cui emergono radici di rami più piccoli. Quando un seme germina, la prima radice ad emergere è la radicola, o radice primaria. Nelle conifere e nella maggior parte dei dicotiledoni, questa radichetta si sviluppa nel fittone. Taproots può essere modificato per l’uso in deposito (di solito carboidrati) come quelli che si trovano nella barbabietola da zucchero o carota. Taproots sono anche importanti adattamenti per la ricerca di acqua, come quelle lunghe taproots trovato in mesquite e poison ivy.
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Apparato radicale fibroso:
Caratterizzato dall’avere una massa di radici di dimensioni simili. In questo caso la radicola da un seme germinante è di breve durata e viene sostituita da radici avventizie. Le radici avventizie sono radici che si formano su organi vegetali diversi dalle radici. La maggior parte delle monocotiledoni ha sistemi di radici fibrose. Alcune radici fibrose sono usate come deposito; per esempio le patate dolci si formano sulle radici fibrose. Le piante con sistemi di radici fibrose sono eccellenti per il controllo dell’erosione, perché la massa delle radici si aggrappa alle particelle del suolo.
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Strutture delle radici e loro funzioni:

Punta della radice: l’estremità 1 cm di una radice contiene tessuti giovani che sono divisi nel cappuccio della radice, nel centro quiescente e nella regione subapicale.
Tappo radice: punte radice sono coperti e protetti dal tappo radice. Le cellule del cappuccio della radice sono derivate dal meristema rootcap che spinge le cellule in avanti nella regione del cappuccio. Le cellule del cappuccio della radice si differenziano prima in cellule di columella. Le cellule di Columella contengono amilopasti responsabili del rilevamento della gravità. Queste cellule possono anche rispondere alla luce e alla pressione delle particelle del suolo. Una volta che le cellule di columella vengono spinte alla periferia del cappuccio della radice, si differenziano in cellule periferiche. Queste cellule secernono mucigel, un polisaccaride idratato formato nei dictyosomes che contiene zuccheri, acidi organici, vitamine, enzimi e aminoacidi. Mucigel aiuta a proteggere la radice prevenendo l’essiccamento. In alcune piante il mucigel contiene inibitori che impediscono la crescita delle radici da piante concorrenti. Mucigel lubrifica anche la radice in modo che possa facilmente penetrare nel terreno. Mucigel aiuta anche nell’assorbimento di acqua e nutrienti aumentando il contatto del suolo:radice. Mucigel può agire come chelante, liberando gli ioni da assorbire dalla radice. I nutrienti in mucigel possono aiutare nella creazione di micorrize e batteri simbiotici.
Centro quiescente: dietro il cappuccio della radice c’è il centro quiescente, una regione di cellule inattive. Funzionano per sostituire le cellule meristematiche del meristema rootcap. Il centro quiescente è anche importante nell’organizzazione dei modelli di crescita primaria nella radice.
Regione subapicale: questa regione, dietro il centro quiescente è divisa in tre zone. Zona di divisione cellulare-questa è la posizione del meristema apicale (~0,5 -1,5 mm dietro la punta della radice). Le cellule derivate dal meristema apicale si aggiungono alla crescita primaria della radice. Zona di allungamento cellulare-le cellule derivate dal meristema apicale aumentano di lunghezza in questa regione. L’allungamento avviene attraverso l’assorbimento di acqua nei vacuoli. Questo processo di allungamento spinge la punta della radice nel terreno. Zona di maturazione cellulare-le cellule iniziano la differenziazione. In questa regione si trovano i peli della radice che funzionano per aumentare l’assorbimento di acqua e nutrienti. In questa regione le cellule xilemiche sono il primo dei tessuti vascolari a differenziarsi.
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Radice matura: i tessuti primari della radice iniziano a formarsi all’interno o appena dietro la zona di maturazione cellulare nella punta della radice. Il meristema apicale della radice dà origine a tre meristemi primari: protoderma, meristema macinato e procambio.
Epidermide: l’epidermide è derivato dal protoderma e circonda la radice giovane uno strato di cellule di spessore. Le cellule epidermiche non sono coperte dalla cuticola in modo che possano assorbire acqua e sostanze nutritive minerali. Quando le radici maturano l’epidermide viene sostituita dal periderma.
Corteccia: interno all’epidermide è la corteccia che deriva dal meristema di terra. La corteccia è divisa in tre strati: l’ipoderma, le cellule del parenchima di stoccaggio e l’endoderma. L’ipoderma è lo strato protettivo suberinizzato delle cellule appena sotto l’epidermide. La suberina in queste cellule aiuta nella ritenzione idrica. Le cellule del parenchima di stoccaggio sono a pareti sottili e spesso immagazzinano l’amido. L’endoderma è lo strato più interno della corteccia. Le cellule endodermiche sono strettamente imballate e mancano di spazi intercellulari. Le loro pareti radiali e trasversali sono impregnate di lignina una suberina per formare la struttura chiamata Striscia di Casparian. La striscia caspariana costringe l’acqua e i nutrienti disciolti a passare attraverso il symplast (porzione vivente della cellula), consentendo così alla membrana cellulare di controllare l’assorbimento dalla radice.
Stele: tutti i tessuti all’interno dell’endoderma compongono la stele. La stele comprende lo strato più esterno, il periciclo e i tessuti vascolari. Il periciclo è uno strato meristematic importante in produzione di radici di ramo. I tessuti vascolari sono costituiti dallo xilema e dal floema. Nei dicotiledoni lo xilema si trova a forma di stella al centro della radice con il floema situato tra i bracci della stella xilema. Nuovo xilema e floema viene aggiunto dal cambio vascolare situato tra lo xilema e il floema. Nelle monocotiledoni lo xilema e il floema formano in un anello con s la porzione centrale della radice costituita da un midollo parenchimale.
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