Pianta

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Introduzione

Pianta Nome comune usato per indicare qualunque membro del regno vegetale, vale a dire circa 260.000 specie di organismi autotrofi pluricellulari, tra cui muschi, felci, alghe, piante erbacee, arbustive e arboree, diffuse su tutta la superficie terrestre. Le piante presentano forme, dimensioni e complessità svariate, che vanno da quelle dei piccoli muschi non vascolari, a quelle delle sequoie giganti, i più grandi organismi viventi della Terra, capaci di trasportare acqua e sali minerali attraverso il loro sistema vascolare fino a un’altezza di oltre 100 metri.

Alle piante si deve la produzione dell’ossigeno atmosferico, necessario agli organismi viventi per respirare, e delle sostanze nutritive ottenute a partire da luce, acqua e anidride carbonica attraverso il processo di fotosintesi. Quest’ultimo aspetto fa delle piante la base di quasi tutte le catene alimentari del pianeta. L’enorme biomassa costituita dal complesso degli organismi vegetali, inoltre, influenza i climi e contribuisce in modo fondamentale alla fertilità del suolo, trasformandolo da un agglomerato di pietre e sedimenti inorganici, a un substrato fertile, adatto alla vita.

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Caratteristiche distintive del regno vegetale

Le piante sono organismi pluricellulari costituiti da cellule eucarioti delimitate da una parete cellulare composta essenzialmente di cellulosa. La loro caratteristica principale è la capacità di compiere la fotosintesi clorofilliana, cioè di ricavare il proprio nutrimento dalla trasformazione dell’energia solare in energia chimica, un processo che viene realizzato all’interno di un particolare tipo di plastidi (organelli cellulari) chiamati cloroplasti e contenenti la clorofilla. Relativamente poche sono invece le specie del regno vegetale che, nel corso dell’evoluzione, hanno perduto la capacità di sintetizzare clorofilla e sono diventate saprofite o parassite, cioè capaci di assorbire le sostanze nutritive da materiale organico in decomposizione (saprofite) o vivente (parassite). La maggior parte delle piante si riproduce per via sessuale e presenta un ciclo vitale caratterizzato da un’alternanza di generazioni aploide (con un corredo cromosomico singolo) e diploide (con un corredo cromosomico doppio). Nel corso dell’evoluzione, quella diploide si è affermata come la generazione dominante.

I funghi, organismi eucarioti considerati per lungo tempo membri del regno delle piante, sono ora riuniti in un regno a sé stante; infatti, essendo privi di clorofilla, non elaborano le proprie sostanze nutritive, ma le assorbono dal materiale organico, in decomposizione o vivente, presente nell’ambiente. Inoltre, i funghi differiscono dalle piante per la composizione chimica della parete cellulare, che non contiene cellulosa, ma chitina.

Anche le alghe pluricellulari, in qualità di organismi eucarioti capaci di compiere la fotosintesi, nel sistema di classificazione tradizionale a cinque regni vengono considerate parte del regno vegetale; nel sistema di classificazione recentemente proprosto dalla biologa statunitense Lynn Margulis, invece, tutte le alghe pluricellulari vengono incluse nel regno dei prototisti, insieme alle alghe unicellulari e a tutti gli organismi unicellulari eucarioti.

La principale differenza che distingue il regno vegetale da quello animale, infine, è la capacità di compiere la fotosintesi, che gli animali non hanno.

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Struttura generale

Il corpo vegetativo della maggior parte delle piante viventi, vale a dire delle piante vascolari, è costituito da tre tipi di organi: l’apparato radicale, che àncora la pianta al terreno e assorbe l’acqua e i sali minerali dal suolo; il fusto, che la sostiene e contiene i vasi in cui circola la linfa; e le foglie, che effettuano la fotosintesi fornendo il nutrimento a tutta la pianta. Ognuno di questi organi è costituito da tessuti specializzati: l’apice del fusto e delle radici, le gemme e una porzione interna del tronco delle piante arboree contengono tessuto meristematico, il tessuto responsabile della crescita della pianta in altezza e in spessore; gli altri tessuti, a seconda della funzione che svolgono, sono classificati come tegumentali (di rivestimento), conduttori (di trasporto), meccanici (di sostegno) e parenchimatici (di riempimento).

La crescita delle piante è regolata da una combinazione di fattori interni ed esterni: da una parte, i tessuti secernono composti chimici che fungono da veri e propri ormoni, controllando l’attività dei meristemi; dall’altra, fattori esterni come la luce e la disponibilità di acqua influiscono sullo sviluppo di tutte le piante, controllandone la velocità e la direzionalità della crescita (tropismo).

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Caratteristiche distintive della cellula vegetale

Il principale carattere che distingue le cellule vegetali da quelle animali è la parete cellulare, uno strato rigido di rivestimento esterno, interessato dalle funzioni di trasporto, assorbimento e secrezione. Il suo componente principale è la cellulosa (un polimero del glucosio), le cui molecole sono riunite in fibrille, a loro volta raggruppate in fasci. Inoltre, possono essere presenti altre sostanze quali la lignina, che conferisce consistenza e solidità, e due sostanze cerose, la suberina e la cutina, che assicurano impermeabilità e riducono la perdita d’acqua della cellula.

Un altro carattere esclusivo della cellula vegetale è il vacuolo, un organello costituito essenzialmente da una cavità delimitata da una membrana propria (tonoplasto), contenente una soluzione acquosa di zuccheri e sali. Spesso i vacuoli occupano la quasi totalità del volume cellulare: questo consente a cellule relativamente grandi di conservare un rapporto vantaggioso superficie/volume e di disporre i cloroplasti (gli organelli deputati alla fotosintesi) in prossimità della parete esterna, vale a dire in una posizione ottimale ai fini dell’efficienza della fotosintesi. Inoltre, il vacuolo regola il contenuto di acqua e sali della cellula al variare della concentrazione salina dell’ambiente esterno.

Le cellule vegetali, infine, possiedono una categoria di organelli esclusivi, detti plastidi. Ne esistono di tre tipi diversi: i cloroplasti, che si trovano nei tessuti fotosintetici e contengono la clorofilla per la fotosintesi; i leucoplasti, che fungono da organi di riserva delle sostanze nutritive, immagazzinate soprattutto sotto forma di amido; e i cromoplasti, che danno il colore a fiori, frutti e foglie autunnali, e derivano da cloroplasti invecchiati, privi di clorofilla, ma ricchi di altri pigmenti, in particolare di carotenoidi.