BOTANICA FARMACEUTICA

CURS NR 8

ORGANOGRAFIA Organizarea corpului plantelor Clasificarea regnului vegetal in functie de prezenta sau absenta

organelor vegetative diferentiate (radacina, tulpina, frunze) in organismul lor:

CORMOFITE (plante superioare) TALOFITE (plante inferioare) – plante la care corpul nu este

diferentiat in organe vegetative; astfel de corp = TAL Tal unicelular (Protofite) Tal pluricelular (Talofite)

PROTOFITELE Aspecte morfologice diferite:

sferice – Chlorella (alge verzi), cocii (bacterii) ovale, elipsoidale (ex: drojdiile – Saccharomyces

cerevisiae, S. elipsoideus) bastonas drept, indoit

Asocieri de protofite: cenobiu – indivizii au aceeasi varsta si origine (pot trai

si despartiti) Ex: Scenedesmus – indivizi uniti prin mucilag Asocierea este durabila – colonii Tal unicelular, cu mai multi nuclei si dimensiuni mari si

chiar diferentieri moroflogice ce imita organele vegetative = celoblaste; ex: alge verzi, ciuperci inferioare

Talofitele Au talul din mai multe celule asociate durabil, iar celulele isi pierd

individualitatea Clasificarea – functie de felul cum se unesc celulele

1. filamentos – celulele se unesc intr-o singura directie Ex: Spirogyra, Cladophora

2. lamelar, aplatizat, foliar – celulele se unesc in 2 directii Ex: Ulva sp.

3. tal masiv – celulele ce se unesc se orienteaza in 3 directii Ex: alge rosii, brune

Anatomia talului:

La protofite – referiri la celula lor

La talofite (tal pluricelular) – diferentiere de structuri cu inceput de specializare a celulelor ceea ce explica si un anumit grad de diferentiere a lor – grade diferite de tranzitie la cenobii si colonii – tesuturi false (plectenchim, pseudoparechim) si tesuturi adevarate (parenchimuri)

Epiderma nu se diferentiaza, rolul ei fiind indeplinit de celulele marginale – se pot impregna cu substante gelatinoase sau chiar minerale

La talofitele evoluate – tesutul parenchimatic se diferentiaza in 2 sau mai multe zone:

tesutul cortical periferic tesutul central sau chiar parenchim medular in care se diferentiaza

celule cu rol mecanic, conducator, asimilator

Organizarea corpului la cormofite Cormofite – plante la care se diferentiaza organe vegetative:

radacina, tulpina, frunze Briofitele (muschii ) – fac trecerea de la talofite la cormofite au atat forme tipice de tal = muschii hepatici cat si forme la care se

diferentiaza tulpina si frunza lipsind radacina (inlocuita de rizoizi) si in structura interna se poate observa trecerea de la talofite la

cormofite: apare epiderma in scoarta se diferentiaza o zona cu rol de cilindru central cu

elemente specializate in coducerea apei (hidroide) si a sevei elaborate (leptoide)

RĂDĂCINA-organ ce apare începând cu Criptogamele vasculare-caracteristici → se dezvoltă în sol → orientată spre centrul pământului (geotropism pozitiv) → nu conţine pigmenţi asimilatori → nu are muguri şi frunze la suprafaţă → nu are noduri şi internoduri-este adaptată pentru îndeplinirea a două funcţii fiziologice principale: ● vitală → de absorbţie a apei şi a sărurilor minerale ● de natură mecanică → fixarea plantei în pamânt-când rădăcina este adaptată şi altor funcţii → rădăcini metamorfozate-Cormofite lipsite de rădăcini ● Salvinia natans (feriga de apă dulce) ↓ rădăcina este înlocuiă de o frunză metamorfozată ● unele ferigi epifite ● unele Angiosperme → ex. planta insectivoră: Utricularia vulgaris (otrăţel de

baltă)

CLASIFICARE

- Functie de mediul unde se dezvolta:

● in pamant = subterane (cazul obisnuit)

● in apa = acvatice

● in aer = aeriene- d.p.d.v. al originii, provine din → radicula embrionului (cazul normal, obisnuit)

→ alte organe ale plantei – tulpina, frunza (radacini adventive)

MORFOLOGIA RADACINII

Pe suprafata unei radacini tinere se disting de la varf la baza urmatoarele regiuni: - piloriza - varf vegetativ - regiunea neteda - regiunea perisorilor absorbanti - regiunea aspra - coletul

PILORIZA(caliptră sau scufie)

- dintr-un ţesut special suberificat în parte;

- acoperă vârful vegetativ al rădăcinii protejându-l împotriva frecării cu particulele

solide ale pământului;

● înlesneşte pătrunderea vârfului rădăcinii în sol → membranele celulei marginale se

distrug prin frecare de sol → se descoperă citoplasma – aceasta se întinde în zona

pilorizei, făcând să alunece mai uşor printre particulele de sol;

● părţile “uzate” ale pilorizei se observă la microscop la baza pilorizei şi ele se refac

mereu prin funcţionarea caliptrogenului;

● la plantele acvatice = piloriza lipseşte => este înlocuită printr-o formaţiune

laxă = rizomitra, având aspectul unui

deget de mănuşă, nu se uzează şi nu se

regenerează → ex. Lemna minor (lintiţă)

● lipseşte la plantele parazite

VÂRFUL VEGETATIV

- situat imediat sub piloriză şi format din meristeme primordiale → din care mai târziu → meristeme primare: protoderm = dermatogen, periblem = meristem fundamental şi procambiu = plerom.

REGIUNEA NETEDĂ

- situată deasupra vârfului vegetativ şi se defineşte ca zona de creştere în lungime a rădăcinii → celulele nu se mai divid, ci cresc prin întindere, permiţând şi pătrunderea rădăcinii în sol.

REGIUNEA PERIŞORILOR ABSORBANŢI(regiunea piliferă)

- se caracterizează prin prezenţa unui număr mare de perişori unicelulari foarte fini ce iau naştere prin alungirea pereţilor externi ai celulelor rizodermei ca un manson pe o anumita distanta din radacina

- zona perişorilor absorbanţi = constantă ca dimensiune pe măsură ce perişorii vechi se distrug în aceeaşi măsură se formează alţi perişori noi → ajung la maturitate în două – trei zile şi au o viaţă de trei săptămâni;

- lungimea perişorilor absorbanţi este variabilă → cei de la vârful rădăcinii sunt mai

scurţi ca la origine → cu cât ne distanţăm de vârf sunt mai

lungi = zona perişorilor maturi ↓ de aici în sus pe măsura îmbătrânirii perişorilor lungimea lor scade din nou- s-a calculat că lungimea însumată a perişorilor absorbanţi de la o plantulă de grâu atinge

aproximativ 20 km (dacă ar fi puşi cap la cap);- formarea perişorilor absorbanţi este în funcţie de mediul în care trăieşte rădăcina Ex: ● la rădăcinile de la plantele din mediul acvatic nu are loc formarea perişorilor

absorbanţi ● la plantele epifite nu se dezvoltă perişori absorbanţi → în locul lor → velamen radicum

REGIUNEA ASPRĂ- urmează imediat după regiunea perişorilor absorbanţi;- se numeşte astfel din cauza urmelor lăsate de resturile perişorilor absorbanţi care se

distrug în această regiune;

● culoarea brună = început de formare a suberului primar => cutis (exodermă)- la nivelul acestei regiuni, în structura internă = diferenţierea meristemelor primare în

ţesuturi definitive: rizoderma, scoarţă

şi cilindrul central

REGIUNEA COLETULUI- ultima regiune a rădăcinii → face trecerea de la rădăcină la tulpină;- redusă ca lungime;- la unele plante → schimbarea culorii de la brună → galben-verzuie- la multe plante nu se distinge morfologic !! În afara acestei împărţiri a suprafeţei rădăcinii, unii autori compartimentează suprafaţa organului după → gradul de dezvoltare al ţesuturilor sale → funcţia diferitelor sale regiuni

După această sistematizare se disting următoarele regiuni:- regiunea capului (caliptra) = rol protector al vârfului al rădăcinii;- regiunea embrionară = cuprinde vârful vegetativ al rădăcinii → din care se formeză meristeme;- regiunea de creştere în lungime → zona în care s-au diferenţiat meristemele primare; aici încep să se formeze perişorii absorbanţi;- regiunea de maturizare → aici perişorii absorbanţi sunt bine diferenţiaţi şi încep să se formeze ţesuturile primare ale rădăcinii;- regiunea matură → zona în care toate ţesuturile primare ale rădăcinilor sunt formate, iar perişorii absorbanţi încep să se dezagrege!- regiunea coletului = face legatura intre baza radacinii si baza tulpinii

RAMIFICAŢIA RĂDĂCINII- prin creşterea radiculei embrionare iau naştere o serie de ramificaţii, diferenţiindu-se o rădăcină principală → din care se vor naşte rădăcini secundare de ordinul I de pe acestea de ordinul II, s.a.m.d.

În funcţie de → geneza → dispoziţia se disting → două tipuri fundamentale de ramificaţii:

1.Dicotomică = caracteristică plantelor din familia Lycopodiaceae şi Selaginellaceae - aici vârful vegetativ al rădăciniii se bifurcă în două ramuri identice, fiecare are piloriza sa, acestea se bifurcă la rândul lor în alte două ramuri ş.a.m.d. - în acest caz, radicelele de ord. I, cele de ord. II etc. au origini superficiale si nu in tesuturile profunde ale rădăcinii.2.Monopodială = întâlnită la majoritatea plantelor; - se caracterizează prin aceea că axa rădăcinii principale continuă să se lungească, pe traiectul ei apărând diferite ramificatii situate la o oarecare distanţă de zona de crestere în lungime a rădăcinii principale; pe această axă apar ramificatii perpendicular sau oblic, ramificaţii de ordinul I, pe ac. de ord. II, etc., ramificatii care se numesc radicele, rădăcini laterale. - rădăcinile secundare în acest caz - rădăcini de origine endogenă. ● la ferigi = au origine în endoderm ● la antofite = radicelele provin din periciclu si pătrund la suprafaţă prin perforarea scoarţei în sens acropetal (de la bază spre vârful rădăcinii) - radicelele se formează de obicei în dreptul fasciculelor lemnoase, dispuse în siruri longitudinale = ortostihuri ● când numărul ortostihurilor corespunde cu numărui fasciculelor lemnoase dispoziţia radicelelor = izostihă ● există şi cazuri când radicelele se formează şi în intervalul dintre fasciculele liberiene şi lemnoase => rezultă două şiruri paralele de radicele => ac. dispoziţie => diplostihă (ex. la Brassicaceae)

ramificatie dicotomică

ramificatie monopodială

Între cele două tipuri de ramificaţie => deosebire fundamentală

↓

ramificaţie monopodială

succesiune de rădăcini de aceeaşi valoare morfologică

ramificaţie dicotomică = fiecare radicelă reprezintă numai o parte din rădăcina

principală

În funcţie de raportul dintre rădăcina principală si radicele → mai multe forme de

rădăcini: → pivotante

→ fasciculate

→ rămuroase

RĂDĂCINILE PIVOTANTE

- acele rădăcini la care axa principală se dezvoltă foarte mult în raport cu gradul de dezvoltare al radicelelor; Apiaceae, Brassicaceae, Malvaceae, Fabaceae unele Asteraceae, Chenopodiaceae; - ex. morcov, sfeclă-de-zahăr, rapiţă, lucernă, păpădie, bumbac, etc.

RĂDĂCINILE RĂMUROASE

-la care radicelele iau o dezvoltare egală cu aceea a rădăcinii principale sau chiar o întrec-Ex. tipic: rădăcinile de molid (Picea excelsa), dar se întâlnesc la majoritatea arborilordin pădurile de foiase

RĂDĂCINILE FASCICULATE (FOIOASE)

acelea la care rădăcina principală încetează să se mai dezvolte si să funcţioneze, locul ei fiind luat de radicele sau alte rădăcini ce se formează la baza tulpinii

● ele iau o aceeiasi dezvoltare, constituind mănunchiuri ale rădăcinii ● acest tip de rădăcină e caracteristic pentru graminee cultivate (grâu,

porumb, secară, orz) ca si plantele cu bulbi (ceapă, crin, zambilă, lalea).-între aceste forme (pivotante, rămuroase, faciculate) nu există o delimitare

categorică, ci se pot întâlni forme de trecere de la una la alta. ● chiar în cadrul aceleiasi forme se pot întâlni variante ce se deosebesc

Ex. variante: - rădăcinile napiforme (sfeclă); - rădăcinile fuziforme (leguminoase).

Tipuri de radacini

Sistemul radicular al plantelor mai diferă şi în funcţie de

→ adâncimea la care penetrează

→ suprafaţa lor de întindere

● astfel la unele plante rădăcina creşte mai mult în adâncime, iar la altele, mai mult la suprafaţă şi la altele şi în adâncime şi la suprafaţă.

● pe aceeaşi caracteristică se bazează

→ existenţa concomitentă a mai multor specii de plante pe aceeaşi suprafaţă de teren → alcătuiesc asociaţii vegetale

→ posibilitatea de culturi duble (de obicei graminee şi leguminoase) pe acelaşi teren

Dezvoltarea sistemului radicular depinde de:

→ caracterul de specificitate al plantei → unii factori de mediu ca: - natura solului; - umiditatea acestuia; - distribuţia sărurilor minerale in straturile solului; - factori climatici→ este in raport si cu dimensiunile partilor aeriene ale plantelor, de obicei

radacina depasind dimensiunile partilor aeriene→ influentata si pe cale artificiala:

taierea varfului radacinii principale (cresterea radicelelor – pomicultura) tratamentul cu substante ce favorizeaza dezvoltarea radacinilor

(substante rizogene): vitamina B1 (tiamina), vitamina B6 (piridoxina),vitamina PP (nicotinamida), saruri minerale (Ca2+)

- în afară de rădăcini normale - cu originea în radicula embrionului - şi rădăcini adventive: pe tulpini, ramuri

Pot lua nastere pe:

tulpini aeriene (iederă) tulpini subterane (rizomi, bulbi) la nivelul nodulului de înfrăţire (la graminee) ramuri (Ficus) frunze (Begonia)

- rădăcinile adventive, ca şi radicelele = au origine endogenă şi nu se deosebesc de rădăcinile normale nici → morfologic → structural → funcţional

ADAPTAREA RĂDĂCINII LA MEDIU- în funcţie de condiţiile de mediu în care trăiesc, rădăcinile prezintă particularităţi =

referitor la funcţiile pe care îndeplinesc, ceea ce implică modificări morfologice şi structurale => aceste rădăcini => metamorfozate

RĂDĂCINI SUBTERANE METAMORFOZATERădăcini tuberizate = la care cresterea în lungime încetează si se îngroasă foarte mult ↓ în parenchimuri se acumulează substanţe de rezervă: amidon, glucide, inulină.

- se tuberizează ● rădăcină principală – ex. morcov, ridiche ● rădăcină secundară – ex. Dahlia variabilis (gherghine) ● rădăcină adventivă – ex. Ficaria verna (grâusor) ● 2 tuberculi de mărimi diferite → unele orhidee ex. Orchis morio ↓ formă ovală a tuberculilor ex. Orchis maculata ↓ ramificată ca degetele de la mână- în general, tuberculii ce depozitează materii de rezervă se diferentiază greu de cei proveniti din tulpini metamorfozate → confuzii, referitoare la originea lor

Orchis maculata Ficaria verna

Radacini tuberizate

RĂDĂCINILE CONTRACTILE- se scurtează prin contractare, după ce a încetat creşterea lor în lungime - se caracterizează prin:

● aspect exterior încreţit;

● lipsa totală a sclerenchimului;

● predomină ţesut parenchimatic;

● mai groase decât rădăcinile normale;

● se pot scurta până la 40 % din lungimea lor.

Ex. astfel de rădăcini se dezvoltă pe - rizomii de Iris, Taraxacum, Arum maculatum

- bulbi de Lilium martagon, Crocus sativum,.... - la aceste plante bulbii şi rizomii au de obicei o adâncime specifică, ce variază în funcţie de proprietăţile solului.

● seminţele lor germinează aproape de suprafaţa solului, aşa că bulbii şi tuberculii vor

trebui să pătrundă din ce în ce mai adânc pentru a ajunge la adâncimea normală.

↓

această adâncire se realizează prin – creşterea lor oblică

– contribuţia rădăcinii contractile, care după ce a

atins o anumită lungime, se scurtează

trăgând bulbul sau rizomul după ele.

- fenomenul se întâlneşte şi la plantele cu rozetă bazilară de frunze lipite de suprafaţa solului (păpădie, pătlagină, etc.) → rozeta se lipeşte de sol prin aceeaşi acţiune a rădăcinii contractile.- contracţia = în acelaşi timp scurtarea rădăcinii este determinată de schimbarea formei celulelor din scoarţa internă → aceste celule cresc ф radial şi tangenţial şi descresc în lungime RĂDĂCINI PURTĂTOARE DE MUGURI- plante ale căror rădăcini sunt apropiate de suprafaţa solului → pot da nastere la muguri ↓ din acesti muguri se formează apoi lăstari, ce cresc la început orizontal în pământ, apoi ies la suprafaţă, se înrădăcinează servind la regenerarea şi conservarea planteiEx: drajoni la arbori şi arbuşti ca Robinia pseudacacia, Rosa canina, Rubus idaeus, etc.- unele plante ierboase perene au proprietatea de a forma muguri/suprafeţele tăiate ale ↓ rădăcinilor- acestea dau naştere la tulpini aeriene, acestea explicând dificultatea stârpirii acestor buruieni ↓ ex. Cirsium arvense (pălămida), Taraxacum officinale

(păpădie)

Radacini purtatoare de muguri

RADACINI METAMORFOZATE AERIENE

radacini ce inmagazineaza apa la unele orhidee epifite – in radacina lor se afla un tesut de

absorbtie si inmagazinare a apei din atmosfera denumit velamen radicum

RĂDĂCINI ASIMILATOARE- caracteristice pentru unele plante tropicale epifite, la care tulpina scurtă este complet

lipsită de frunze, iar funcţia de asimilaţie este îndeplinită de rădăcina cu aspect de frunză, bogată în cloroplaste.

RĂDĂCINI FIXATOARE- sunt rădăcini adventive întâlnite la liane si iedera de la noi ↓ tulpinile se întind pe pământ, dau naştere la rădăcini ramificate, ce îndeplinesc rol de absorbţie şi fixare- pe ramurile ce se urcă/suporturi, la nivelul nodurilor → rădăcini scurte, cu un ţesut mecanic foarte bine dezvoltat, cu rol numai de fixare

RĂDĂCINILE PLANTELOR CARE TRĂIESC ÎN MEDIU UMED

-se caracterizează prin prezenţa pneumatoforilor

denumite si rădăcini respiratoare → de pe rădăcinile aflate în mlaştină, se formează nişte rădăcini scurte, cu geotropism negativ şi care cresc la suprafaţa solului.

Radacini fixatoare la Hedera helix

Pneumatofori la Taxodium distichium

- în structura acestor pneumatofori = un aerenchim bine dezvoltat, iar vârful iese la suprafaţa apei → numeroase lenticele ce uşurează schimbul gazos dintre rădăcină şi mediul extern. Ex. la plantele de mlaştină din America de Sud, ca Jussieua peruviana şi coniferul Taxodium distichum

RĂDĂCINI PROPTITOARE

-la plantele ce trăiesc în asociaţii în zona litorală a mărilor tropicale, unde are loc fluxul şi refluxul → rădăcini proptitoare formează asociaţii = mangrove ↓ se caracterizează prin faptul că la multe plante rădăcina este ridicată la o înalţime oarecare şi susţine tulpina ca pe catalige (ex. Pandanus, Rhizophora)

Radacini metamorfozate aeriene

Radacini proptitoare – Ficus sp.

MANGROVE