BOTANICA -Citologie -Histologie -Organografie Autor: Prep.Drd.Ing. Trifan Daniela
Celula vegetala Definitie: Celula vegetala este unitatea morfologica, structurala, functionala si genetica de baza a plantei.
Peretele celular Prin depunerea centripeta de lignina pe suprafata peretelui celular primar se formeaza peretele celular secundar, care contine: 41 45% celuloza, 30% hemiceluloze si in unele cazuri 22 28% lignine.
Membranele plasmatice sunt reprezentate de plasmalema, care limiteaza la exterior citoplasma si tonoplast, care separa vacuola de citoplasma. (acizi grasi)
Structura unei plasmodesme
Citoplasma reprezinta o masa coloidala, translucida, hialina, invelita la exterior de plasmalema si in care se gasesc organitele celulare si una sau mai multe vacuole. Citoplasma este alcatuita dintr-o retea fina de lanturi polipeptidice, in ochiurile careia se afla o solutie apoasa de glucide solubile, substante minerale, aminoacizi etc. Functiile fiziologice ale citoplasmei sunt: asigura deplasarea organitelor celulare in interiorul celulei si a substantelor de la un organit la altul prin intermediul curentilor citoplasmatici. este mediul in care au loc procesele de: 2. Biosinteza si biodegradare a glucozei, fructozei si zaharozei; 3. Interconversia aminoacizilor, biodegradarea aminoacizilor si biosinteza substantelor proteice; 4. Biosinteza vitaminelor, a substantelor volatile care confera aroma, precum si a unor substante secundare.
Organitele celulare Rol: Nucleul este centrul kinetic al celulelor, declan]@nd procesul de diviziune celular`, care se poate realiza pe cale: amitotic` (strangularea direct` a nucleului ]i a con\inutului celular), mitotic` (cariokinez`, adic` [mp`r\irea [n mod egal a cromatinei [ntre celulele fiice) ]i meiotic` (reducerea la jum`tate a cromatinei din celulele fiice, prin trecerea de la starea diploid` la cea haploid`). Nucleul
Plastidele (plastidomul celular)
Cloroplastul
Mitocondriile Definitie: Mitocondriile sunt organite celulare de forma ovala, delimitate la exterior de o membrana dubla si care au capacitatea de a se inmulti prin diviziune. Rol: -ciclul respirator Krebs (etapa finala a procesului de biodegradare a substantelor de rezerva, cu obtinere de energie, dioxid de carbon si apa); -biosinteza proteinelor mitocondriale ; -biosinteza acizilor organici ; -fotorespiratia; -biodegradarea acizilor grasi; -gluconeogeneza. Structura unei mitocondrii
Reticulul endoplasmatic Definitie : Reticulul endoplasmatic este un organit celular alcatuit din canalicule, vezicule si cisterne ultramicroscopice, invelite de o membrana simpla, licoproteica, strabatuta de numerosi pori. Este un organit dinamic, care isi modifica in permanenta forma. Rol: -biosinteza unor proteine, glicoproteine, acizi gra]i ]i lipide; -interconversia acizilor gra]i; -formarea veziculelor primare ale lizozomilor, a complexului Golgi, sferozomilor, lizozomilor si plasmalemei.
Complexul Golgi Definitie: Complexul Golgi este un organit celular alcatuit din cisterne turtite, tubuli si vezicule, acoperite de o memebrana simpla. Rol: -secre\ia proteinelor; -construirea peretelui celular celulozic celular ; -formarea de lizozomi ] i de vezicule proteice din veziculele apar\in@nd complexului Golgi transportul substantelor care intra in structura lamelei mediane ai peretilor celulari.
Peroxizomii Definitie: Peroxizomii sunt organite celulare sferice sau elipsoidale, acoperite la exterior de o membrana simpla, iar la interior cuprinzand matricea fin granulara, care contine incluziuni cristalizate si numeroase enzime. Rol: -biodegradarea apei oxigenate rezultate din procesele metabolice celulare (fotorespira\ie, fotosintez` etc.), [n prezen\a unor compu]i fenolici ]i a peroxidazelor; -se desf`]oar` etapa a doua a procesului de fotorespira\ie; -biodegradarea acizilor gra]i prin βoxidare, proces din care rezult` acetil CoA.
Lizozomii Definitie: Lizozomii sunt formatiuni sferice, delimitate la exterior de o membrana trilamelara, iar in interior contin granule ce constituie suportul enzimelor. Rol: prin activitatea hidrolazelor din interiorul lor, lizozomii participa la procesele de digestie intracelulara, precum si la procesele de aparare a celulelor impotriva agentilor patogeni.
Ribozomii (granulele lui Palade) Ribozomii sunt organite sferice de natura ribonucleoproteica, aflate libere in citoplasma sau asociate cu reticulul endoplasmatic rugos, in cloroplaste sau in mitocondrii Rol: -sinteza proteinelor de structur` (poliribozomii neata]a\i de RE); -sinteza enzimelor, hormonilor etc. (ribozomii ata]a\i de RE).
Vacuomul celular = totalitatea vacuolelor care se gasesc dispersate in citoplasma, la maturitate acestea ocupand aproape 95% din volumul celulei. Rol: -acumularea substantelor osmotic active: ioni, glucide solubile, acizi organici etc. -acumularea si depozitarea substantelor secundare (glucide reducatoare, pigmenti flavonici, acizi organici, alcaloizi, glicozizi, chinone, saponine, prolina etc.); -acumularea de substante osmotic active (glycerol, manitol, prolina etc.) care determina cresterea presiunii osmotice si asigura posibilitatea de absorbtie a apei din sol de catre plante ; -contin enzime care catalizeaza unele reactii biochimice.
Diviziunea celulara
TESUTURILE VEGETALE Definitie: Prin tesut se intelege o grupare de celule de aceeasi forma si structura si care indeplinesc aceleasi functii. Clasificare: 1) Tesuturi meristematice (generatoare, de origine, formative) meristeme primordiale sau promeristeme meristeme primare (protederma, procambiul, meristemul fundamental, caliptrogenul) meristeme secundare (cambiul si felogenul). 2) Tesuturi protectoare (de aparare, acoperitoare) primare formate de protoderma = epiderma, caliptra si rizoderma si secundare = suberul (generat de felogen), ritidomul. 3) Tesuturi parenchimatice (fundamentale, trofice) parenchimurile de absorbtie, de asimilatie si de depozitare (substante de rezerva = parenchimuri de rezerva; apa = parenchimuri acvifere; aer = parenchimuri aerifere). 4) Tesuturi conducatoare = vase lemnoase (xilemul) transporta seva bruta (traheide si trahee); vase liberiene (floemul) transporta seva elaborata (vase ciuruite). 5) Tesuturile de sustinere (mecanice) = colenchimul (format din celule vii cu peretii celulozici ingrosati inegal) si sclerenchimul (format din celule moarte cu peretii lignificati uniform = sclerenchim fibros si sclerenchim scleros) 6) Tesuturile secretoare = cu secretie externa (papile, peri, solzi, glande digestive si nectarifere, hidatode), cu secretie intercelulara (buzunare sau canale secretoare) sau cu secretie intracelulara (laticifere).
Metode de sectionare a tesuturilor vegetale
Tesuturi parenchimatice Parenchim aerifer Parenchim palisadic Parenchim acvifer
Sclerenchim Tesut meristematic apical
Radacina adacina reprezinta organul vegetativ care are rolul de a absorbi apa si sarurile minerale asigurand nutritia plantei, precum si rolul de fixare a plantelor care au radacina in pamant. Pe langa aceste doua functii de baza, radacina poate avea si alte functii complementare, ca de exemplu: sinteza unor substante organice; depozitarea substantelor de rezerva; regenerarea plantei; Cortex intretinerea unor relatii simbiotice cu unele microorganisme etc. Floem Endoderma Metaxilem Protoxilem
Radacini pivotante radacina principala este mult mai dezvoltata decat ramificatiile ei, numite radicele (morcov, patrunjel, rapita, floarea soarelui etc.) Tipuri morfologice ramuroasa fasciculata Radacini fasciculate in locul radacinii embrionare se formeaza numeroase radacini adventive subtiri (orz, grau, ceapa etc.) Radacini ramuroase radacina principala si ramificatiile ei sunt mai putine numeric si mai groase (arbori) Radacinile tuberizate- sunt radacini modificate cu scopul realizarii functiei de depozitare a substantelor de rezerva (axa principala la morcov). Radacini metamorfozate Radacinile aeriene sunt radacini modificate cu rolul de fixare (ex. lianele care se fixeaza de arbori) Radacini cu muguri apar la unele specii erbacee (palamida, susai) precum si la specii lemnoase (tei, salcam), mugurii adventivi formeaza tulpini aeriene, numite drajoni. Radacini contractile sunt radacini cu insusirea de a se scurta, fixand mai bine plantele sau adancind in sol tuberculii sau bulbii. Radacini simbiotice ramificatiile radiculare traiesc in simbioza cu bacterii fixatoare de azot, care formeaza nodozitati cu bacterii (= bacteriorize - la leguminoase) sau cu ciuperci (= micorize - tei, alun, stejar). Micorizele pot fi endotrofe (cand patrund in celulele scoartei radacinii) sau ectotrofe (cand ciupercile inconjoara radacinile si nu patrund in scoarta). Haustorii sunt un tip special de radacini simbiotice, care n-au structura unor radacini, dar patrund in organele plantelor gazda si le sug seva bruta (in cazul semiparazitelor) sau seva elaborata (in cazul celor parazite). adventive
STRUCTURA RĂDĂCINII LA MONOCOTILEDONATE ŞI DICOTILEDONATE
Tulpina Tulpina este un organ vegetativ articulat, cu crestere negativ-geotropica, cu rolul de a conduce apa cu sarurile minerale, cat si substantele sintetizate, de a genera si sustine frunzele si organele de reproducere.
Diferite tipuri de tulpini aeriene
Frunza Frunza este un organ cu simetrie dorso-ventrala, adaptat in primul rand pentru fotosinteza, care se gaseste inserat la nodurile lastarilor. In functie de momentul aparitiei, frunzele sunt: -cotiledoane = frunzele embrionare; -nomofile = frunzele propriu-zise ale plantelor (alcatuite din teaca, petiol si limb); -catafile = frunzele care invelesc mugurii sau nodurile tulpinilor subpamantene; - hipsofile = frunzele dispuse la baza florilor sau inflorescentelor (foliole involucrale, spata sau glumele).
Structura interna a frunzei
Organele de reproducere Floarea este organul care s-a format din axe tulpinale care au suferit numeroase modificari, adaptandu-se la producerea gametilor.
Diagrama florală reprezintă proiecţia elementelor florale pe un plan perpendicular pe axul florii. Formula florală are rolul de a exprima printr-o scriere simbolică alcătuirea unei flori. Pentru aceasta se folosesc semne convenţionale. Convolvulus sp.
Un exemplu de formulă florală este cea pentru genul Ranunculus: Literele care se folosesc sunt inţialele termenilor din limba latină ai ciclurilor florale: K kalix (caliciu) C - corolla (corolă) P - perigonnum (perigon) A - androceum (androceu) G - gineceum - (gineceu) Lângă fiecare literă în dreapta este localizată o cifră sau mai multe. Acestea reflectă numărul elementelor florale, care intră în componenţa verticilului respectiv. Pe lângă cifre sunt folosite şi simboluri cu rolul de a indica anumite caractere ale florii respective. Simbolurile folosite sunt: lipsă simbol - pentru florile hermafrodite; - pentru florile masculine; - pentru florile feminine; * - simetrie actinomorfa; - simetrie zigomorfă; ๑ - dispoziţie spirociclică; 0 - absenţa unui verticil; ( ) - concreşterea elementelor florale dintr-un ciclu. Se exprimă prin închiderea simbolurilor acestora în paranteze mici. [ ] - concreşterea elementelor din verticilii diferite care se marchează prin închderea simbolurilor acestora în paranteze mari; - (linie orizontală) - prezintă poziţia ovarului. În cazul când este pusă deasupra numărului de carpele, indică poziţia inferioară a ovarului, iar când este pusă dedesubt indică prezenţa unui ovar superior iar când simbolul se aşează în dreptul numărului de carpele indică un ovar semiinferior. - indică prezenţa într-un verticil a unui număr nedeterminat de elemente.
spic corimb Spadice spadice cima umbela calatidiu umbela compusa Tipuri de inflorescente racem panicul
Polenizare alogama Polenizare autogama TIPURI DE POLENIZARI
Fructul reprezinta ovarul care s-a transformat dupa fecundatie, fiind alcatuit din pericarp (cu 3 straturi distincte: epicarp, mezocarp si endocarp) La inceputul fructificarii, peretele ovarului mai are cloroplasti si este verde, dar, pe masura ce se maturizeaza, cloroplastii dispar si se dezvolta alti pigmenti, care dau culorile specifice fructelor. Inainte de coacere, fructele contin acizi organici si tanin, care dau gustul acru si astringent. La coacerea fructelor carnoase se acumuleaza amidonul, care apoi se transforma in glucoza, fructoza si zaharoza, acestea dand gustul dulce al fructelor.
Fructe carnoase indehiscente: indehiscente - baca Vitis vinifera (struguri), Lycopersicum esculentum (tomate) - melonida Citrullus lanatus (pepene) - hesperida Citrulus aurantium (portocal) - drupa Prunus avium (cires), Prunus domestica (prun) Fructe carnoase dehiscente: dehiscente -nuca Juglans regia (nuc), Aesculus hippocastanum (castan), Ecballium elaterium (plesnitoare) -Fructe false (pe langa ovar, mai participa si alte parti ale florii la formarea fructului) -poama Pyrus domestica (par); Malus pumila (mar) -Fructe multiple: multiple (totalitatea fructelor provenind din carpelele libere ale unei flori) - polidrupa Rubus ideus (mur); - polinucula Fragaria moschata (capsun); Rosa canina (maces) -Fructe compuse: (fructe care se dezvolta dintr-o intreaga inflorescenta): - soroza Morus nigra (dud negru); - sicona Ficus carica (Smochin); - stiulete Zea mays (porumb)
Samanta se formeaza din ovul, dupa fecundatie. Integumentele ovulului se transforma in tegumentul semintei, din celula secundara se dezvolta endospermul care reprezinta un tesut de substante de rezerva necesare pentru hrana embrionului. Tipuri de seminte: - sferice: mazare (Pisum sativum) -reniforme: fasole (Phaseolus vulgaris) - cordate: trifoiul alb (Trifolium repens) -lenticulare : linte (Lens culinaris) - ovoide: bostan (Cucurbita pepo) - seminte mari castanul porcesc (Aesculus hippocastanum); nuc (Juglans regia) -seminte foarte mici petunia (Petunia hybrida) -seminte cu peri bumbac (Gossypium hirsutum); plop (Populus nigra).