12 Histologia (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 1º curso
Asignatura Botanica farmaceutica
Año del apunte 2016
Páginas 11
Fecha de subida 30/04/2016
Descargas 4
Subido por

Descripción

Histologia de les plantes superiors

Vista previa del texto

Rafiki Botànica Farmacèutica 2015/16 7. Histologia PLANTES: podiòfits Les plantes amb llavor (divisió Spermatophyta) són plantes terrestres que varen passar al medi terrestre de manera progressiva. Una estratègia exitosa va ser el predomini de l’esporòfit per sobre del gametòfit (els arbres, en els quals predomina l’esporòfit, són molt més abundants que les molses i falgueres on predomina el gametòfit). Per fer això s’han hagut d’adaptar, han hagut d’aprendre a guardar aigua i no perdre-la (capa de cutinacutícula), l’organització de tot el cicle molt més complex que no pas les formes del medi aquàtic, la capacitat d’originar una estructura estable i, finalment, la complexitat en la reproducció: flor, llavor (unitat de dispersió)... La complexitat vegetativa rau en l’especialització dels teixits i l’estructura de corm (arrel, tija i fulla), mentre que la reproductiva consisteix en passar d’espores a flor, a tenir la llavor com a unitat de dispersió...
Característiques generals:      Pigments: en aquest cas són clorofil·les A i B i els carotenoides (color taronja).
Predomina l’esporòfit (diploide). Corm (rel, tija, fulla).
Com a substància de reserva utilitzen un polisacàrid: midó.
La seva paret cel·lular està formades per cel·lulosa i sobre aquesta hi ha un dipòsits secundaris que varia en funció de la cèl·lula. Quan s’asseca no es panseix.
Fan flors i llavors, cosa que no fan els altres grups.
Hi ha unes 350.000 plantes, totes elles pluricel·lulars de diferents mides. Podem trobar plantes medicinals, tòxiques, amb aplicacions industrials, espirituals...
Histologia vegetal estudi de les estructures vegetals, tant interna com externa, per conèixer les estructures necessàries per reconèixer i identificar les plantes, saber on i com es produeixen els principis actius...
Un teixit és un grup de cèl·lules similars entre si que es presenten agrupades en masses amb un origen, estructura (localització en la planta molt propera) i funció comunes.
Idioblasts: són cèl·lules molt semblants i separades que fan la mateixa funció, se les considera un teixit també.
Rafiki Botànica Farmacèutica 2015/16 Necessitats bàsiques dels vegetals per a colonitzar el medi terrestre:  limitació de les pèrdues d'aigua.
 absorció, conducció i eliminació de l'aigua.
 augment de la solidesa del vegetal.
 defensa (predadors).
Aplicacions a ciències farmacèutiques.
Meristemàtic: format per teixits juvenils.
Fonamental: el que omple la planta per dins.
Aïllament: aïlla la cèl·lula de l’exterior.
Sosteniment: esquelet.
Conductor: condueixen la saba.
Secretor: produir substàncies protectores, atraients de pol·linitzadors...
7.1. Sistema meristemàtic El sistema meristemàtic està format per teixits embrionats, indiferenciats i amb reversibilitat (es podrien convertir en qualsevol altre tipus de cèl·lula) la funció dels quals es dividir-se per formar cèl·lules filles sense parar. Un cop les cèl·lules s’han format es comencen a modificar que tenen a veure amb la mida, forma... Es separen segons la funció que faran. Existeixen des del primer moment que la cèl·lula ha germinat. Aquests teixits faran la mateixa funció durant tota la vida.
***Les seves cèl·lules són més petites que les altres i iguals en totes direccions (isodiamètriques; quan creixin ja n’hi haurà de mes llargues, més redonetes...), tenen poca cel·lulosa però sí que tenen molta protopectina amb espais intercel·lulars molt estrets. El seu protoplasma i nucli, molt gran, és molt dens degut a la gran activitat de creixement.
 Meristemes primaris o apicals: radical, a les arrels, i caulinar, situat a la punta d’adalt. Existeixen des de la primera divisió de la llavor, deriven de l’embrió, fins a la mort de la planta. Si algun dia aquest meristema desapareix, la planta ja no podrà créixer cap amunt, cap als costats si, cap amunt ja no. Tot el creixement primari (longitud) està dirigit per aquests dos meristemes.
Exemples: -Àpex caulinar: en la col llombarda es pot veure: meristema caulinar, que està protegit per les fulles que eviten la seva dessecació i l’efecte del vent.
-Àpex radical: meristema radical, ha de competir amb pedres, terra, fongs i bacteris per el Rafiki Botànica Farmacèutica 2015/16 terreny i els nutrients. No es troba situat just al final sinó una mica per sobre de l’extrem, on hi ha la caliptra, per evitar trobar-se amb els mals anteriorment comentats. Això es perquè la caliptra es va fent mal bé i així protegeix el meristema. El meristema apical va renovant la caliptra constantment.
***un àpex és l’extrem superior de la planta o la punta d’un òrgan vegetal.
 Meristemes secundaris: adquireixen la capacitat de divisió al cap d’un temps. Es troben prop de l’epidermis, entre l’escorça i el cilindre central. La seva funció és el creixement secundari, és a dir, augmentar el gruix de la planta. Hi ha dues capes: fel·logen, que està més a l’exterior, quan es divideix fabrica unes cèl·lules cap endins (fel·loderma) i unes altres cap a fora (súber) creant així més capes (folres), una escorça més gruixuda; i, el càmbium, que està més endins, fabrica “fusta”, és a dir, els anells de creixement que veiem quan tallem la tija d’un arbre.
 Meristemes romanents: existeixen des del primer moment, són primaris que s’han desplaçat. Quan la cèl·lula ha de créixer envia aquests teixits, des de la zona apical a un altre lloc, perquè ho facin. Mentre es desplacen conserven la seva activitat.
Pericicle: està a la zona interior de l’arrel creant les arrels secundàries, les ramificacions.
Meristema intercal·lar: que es troba a la bases dels nusos provocant el creixement dels entrenusos. Així si un animal es menja l’àpex, aquest meristema el pot reemplaçar.
 Meristemoides: punts molt concrets escampats per tota la planta amb activitat intensa de divisió. Solen ser superficials i són l’origen d’estructures que estan disperses: pèls, estomes, espines i glàndules.
Enlloc de cultivar plantes senceres, podem cultivar només meristemes per obtenir beneficis a nivell de biotecnologia. Un cal·lus és un meristema cultivat en un laboratori del qual, de manera química, s’ha estimulat el creixement. S’intenta que no madurin mai i que sempre siguin cèl·lules joves que sempre es divideixen. En ajuden a la multiplicació per després evitar fases d’infecció de les plantes. Aplicacions del cal·lus:  Producció de metabòlits secundaris i enzims per a cultius cel·lulars.
 Biosíntesi de precursors de principis actius.
 Punt de partida per a propagació vegetativa de plantes.
 Material vegetal base per a plantes millorades (millora genètica).
 Conservació de soques lliures de fongs i virus o resistents.
7.2. Sistema fonamental Rafiki Botànica Farmacèutica 2015/16 Quan les cèl·lules del meristema primari s’han dividit es comencen a diferenciar per convertir-se en cèl·lules especialitzades. El menys especialitzat és el parènquima, un teixit de farciment. Està format per cèl·lules vives que encara es poden dividir amb paret de cel·lulosa poc gruixada. Quasi tot la massa de la planta és parènquima. Tres tipus:  Clorofíl·lic/assimilador: són cèl·lules adultes que tenen una funció especialitzada.
La seva estructura és una mica elàstica (paret prima de cel·lulosa) ja que pot eixamplar-se una mica. Per poder fer la funció fotosintètica té molts cloroplast i també molts vacúols o un de molt gran. La seva activitat funcional és molt important. En els vegetals aquestes cèl·lules es disposen típicament a les fulles i tiges si les plantes són joves. Entre un epidermis de la fulla i un altre hi ha el mesofil·le i el parènquima es situa en aquest teixit. A una part del mesofil·le hi ha el parènquima assimilador en palissada (cèl·lules cilíndriques allargades), a l’altra part del parènquima, parènquima llacunar, hi apareixen cèl·lules ovalades que deixen molts espais plens d’aigua. Aquests espais corresponen on hi ha els estomes (intercanvi de gasos).
  De reserva: ESTRUCTURA. En aquest cas ja no hi ha cloroplasts sinó que hi ha leucoplasts (blancs) o cromoplasts (carabassa). Per aquest motiu aquestes cèl·lules ja no fabriquen nutrients perquè han perdut la capacitat, només n’acumulen en els vacúols exercint una pressió osmòtica molt gran donant consistència. Ex: una patata és un parènquima de reserva. Els podem trobar en els òrgans de reserva com: arrels napiformes, granes, tubercles, a l’escorça... Principalment emmagatzemen midó i aigua si la planta viu en climes molts secs. També s’hi poden guardar tanins i cristalls. Observant els grànuls de midó podem saber de quina planta parlem perquè una patata no té els mateixos grànuls que el blat de moro.
Conductor: associat als teixits conductors.
7.3. Sistema de sosteniment Aquest sistema està format per dipòsits de paret cel·lular que s’agrupen format masses Rafiki Botànica Farmacèutica 2015/16 en forma de capes donant l’estructura esquelètica del vegetal. La seva funció és física.
Aquest sistema inclou dos teixits:  Col·lènquima: es troba a les parts de les plantes que encara han de créixer. Han de poder créixer una miqueta. La substància de la paret secundària es de cel·lulosa.
La seva funció és el sosteniment dels òrgans en creixement. Les cèl·lules que el formen són col·lenquimàtiques (teixit primari).
 Esclerènquima: són cèl·lules mortes que a la paret cel·lular tenen lignina, secretada per la mateixa cèl·lula, en molta quantitat sobre la cel·lulosa de manera que les ofega. Al final queda la cèl·lula morta però molt forta. Segons la forma de les cèl·lules de l’esclerènquima trobem: o Fibres, que són cèl·lules allargades que donen consistència i resistència.
Són fusiformes disposades en eixos longitudinals per tal de donar elasticitat contra forces externes (pluja, vent). Es troben als vasos conductors. Exemples: Urtica, Cannabis sativa, Agave sisalana, Iinum usitatissimum.
o Esclereides que tenen una forma més aviat arrodonida, estrellada o amorfa degut a la lignina. Les cèl·lules isiodiamètriques (cèl·lules pètries, esclereides rodones), són grups de cèl·lules que es disposen com si fossin un camp de mines al voltant de les llavors, la part més important de la planta.
7.4. Sistema conductor El sistema conductor és un sistema de tubs rígids, ajuden al sosteniment de manera secundàries, que reparteixen tots els fluids per la planta. Hi ha dos tipus d’elements en el sistema conductor. La conducció descendent està guiada per tubs cribrosos, amb estructura similar a la d’un sedàs. El floema (nom del teixit descendent) està format pel tub cribrós i elements associats: cèl·lules annexes i altres cèl·lules parenquimàtiques. Tot això condueix la saba descendent. De manera paral·lel la saba ascendent circula per un Rafiki Botànica Farmacèutica 2015/16 altre teixit: xilema. El xilema està format pels elements conductors (tràquees i traqueides) acompanyants per parènquima i fibres d’esclerènquima.
  Floema (líber): el tub cribrós està format per diverses unitats unides les unes amb les altres. Les parets del tub cribrós són de cel·lulosa que encara conserva una mica d’elasticitat. Les perforacions, que funcionen a mode de sedàs (les connexions entre les unitats) estan una mica inclinades. Això es degut a que així hi haurà mes superfícies de contacte amb el límit d’una cèl·lula amb el de la següent. En aquestes cèl·lules no hi ha nucli perquè faria un embós. La cèl·lula del costat (cèl·lula annexa) té uns forats que connecten amb la cèl·lula conductora, aquest nucli comanda les dues cèl·lules. Apart de no haver-hi nucli hi ha el mínim nombre d’orgànuls. A més d’aquesta cèl·lula annexa, el tub cribrós està acompanyat per un parènquima que l’envolta. Aquest sistema té una durada determinada, sol embossar-se.
Xilema: ha d’aconseguir pujar aigua i minerals en contra de gravetat fins a les fulles. Per fer-ho el tub serà prim perquè l’aigua pugi per capil·laritat. En el moment de la fotosíntesi, quan hi ha l’intercanvi de gasos, es produeix el buit per un moment, disminueix la pressió i això “xucla” cap a dalt l’aigua. Aquest sistema ha de ser un tub prim i molt dur que no s’ha d’embossar. Per tal que sigui prou dur, la cel·lulosa s’ha reforçat amb lignina. Un cop s’hi ha depositat la lignina la cèl·lula mor i es buida per dedins formant una espècie de canyeta. Si aquests tubs estan oberts s’anomenen tràquees i si estan tancat, traqueides. Les traqueides tenen les parets obliqües i són menys desenvolupades i primitives. Tenen forma d’anell, d’espiral, amb porus (gimnospermespins). Com que acaben en punta, les traqueides, necessiten un forat perquè l’aigua pugui passar a la següent traqueida. Per la seva banda les tràquees són elements oberts formats per atròfia més o menys completa dels envans transversals (fusió cel·lular).
Als teixits primaris, els elements conductors es solen disposar formant feixos conductors sovint associats a elements de sosteniment (fibres). Els elements conductors, allargats amb dipòsits de lignina tenen formes variades: anellades, d’espiral, escalariformes, poden acabar amb un porus...
Les molses no tenen ben desenvolupat el sistema vascular, no tenen vasos ni traqueides.
L’absorció dels líquids la fan per capil·laritat. Els porus es troben en les angiospermes i fa que evolucionin de manera més eficient, ja que també tenen tràquees i envans.
Rafiki Botànica Farmacèutica 2015/16 El xilema i el floema van junts de manera antiparal·lel i s’agrupen en els anomenats feixos conductors de X+F:  Feix conductor col·lateral: un cordó intern de xilema i un altre de floema extern, pot ser obert o tancat. Si és obert, és perquè al mig hi ha una capa, el càmbium interfascicular, i, si és tancat, és perquè les plantes no tenen creixement secundari.
 Feix conductor bicol·lateral: floema-xilema-floema.
 Feix conductor radial:  Feixos concèntrics: si la part de dins és el xilema s’anomena perifloemàtic (el floema està a l’exterior) i si el floema esta a dins, perixilemàtic.
7.5. Sistema protector El sistema protector té com a funció aïllar el cos o parts d’una planta del medi exterior.
D’aquesta manera distingirem entre teixit epidèrmic (primari; jove) i súber (secundari; cèl·lules velles) a l’exterior i, a la part més interna trobem l’endoderma.
Tota la relació de la planta es duu a terme a traves de l’epidermis, és a dir, si hi ha d’entrar gasos, aigua... ho faran per l’epidermis. L’epidermis està format per tricomes (tot allò que sobresurt de l’epidermis: papil·les, pèls, altres teixits implicats), estomes, on es fa l’intercanvi de gasos, i cèl·lules epidèrmiques.
1.a Teixit epidèrmic: Les cèl·lules epidèrmiques estan molt ben tramades entre elles per tal que la planta estigui aïllada del medi exterior. La seva paret primària és molt prima però les parets cel·lulars tenen molts dipòsits de cutina. La cutícula la tenen totes i alguns epidermis tenen ceres que són aïllant per a l’aigua. (Ex: pruïna), com en una poma, i, fins i tot, trobem dipòsits de sals formats per l’expulsió de sals per part de la planta que queden a l’epidermis. En aquestes cèl·lules continua havent-t’hi grans vacúols i un nucli petit i situat a un racó. No tenen cloroplasts.
Els estomes són les cèl·lules que permeten l’intercanvi gasós amb l’exterior i estan formats per cèl·lules oclusives, que s’obrin i es tanquen, per tant, tenen un metabolisme molt actiu i un ostíol (obertura). Els estomes s’obren i es tanquen en funció de la concentració dels ions gràcies a les cèl·lules annexes que quan la concentració de ions a l’interior és l’adequat es tanquen. Per poder-se tancar millor, les cèl·lules oclusives tenen pocs vacúols. Els estomes estaran oberts el temps just i necessari. Hi ha espais sense cèl·lules que s’anomena cambra subestomàtica. El conjunt d’ostíol, estomes, cèl·lules annexes, cèl·lules oclusives i cambres subestomatiques s’anomena: aparell estomàtic. En un aparell Rafiki Botànica Farmacèutica 2015/16 estomàtic hi pot haver molts d’estomes.
És essencial pel reconeixement de plantes, conèixer el tipus estomàtic bàsic:  Anamocític: els estomes estan envoltats per cèl·lules epidèrmiques que no són diferents de les cèl·lules annexes.
 Anisocític: les cèl·lules annexes que acompanyen els estomes no són iguals entre elles. Són cèl·lules diferents a les epidèrmiques i, característicament, dues més grosses i una de petitona.
 Diacític: els estomes envoltat per dues cèl·lules annexes que tenen la paret cel·lular perpendicular a l’eix principal de l’ostíol.
 Paracític: són estomes envoltats a cèl·lules annexes diferents a les cèl·lules epidèrmiques amb la paret cel·lular paral·lela a les cèl·lules annexes.
Hi ha molta diversitat pel que fa als estomes, per exemple l’estroma de Strelitzia té filaments de cera composts, el de Equisetum arvense té cossos silícics sobre la cutícula.
Aquestes ornamentacions poden ser constants en una família o en un gènere.
També es pot determinar una planta segons el seu índex estomàtic: nombre d’estomes/total de cèl·lules de l’epidermis. Un altre mètode és l’índex de palissada: contant el nombre de de cèl·lules de palissada per nombre de cèl·lula epidèrmica.
L’altra estructura, els tricomes que són les estructures que surten de l’epidermis poden ser de diferents formes. Les papil·les són tricomes baixos i també pèls eglandulars (Thymus vulgaris, superfície verrugosa) o glandulars (produeixen substàncies aromàtiques), Rafiki Botànica Farmacèutica 2015/16 simples o ramificats, unicel·lulars o pluricel·lulars, uniceriats o pluriceriats. Apart de tot això hi pot haver pèls especials com esquames (estructures protecores), urticants (ortiga pèl ple de carbonat de calci recobert per sílice, quan li pegues un cop, el pèl urticant perd la bola que tenia a l’extrem i adopta la forma d’una agulla hipodèrmica) i pèls cistolítics que a la base tenen una capa de carbonat de calci (comuns en la família de les cannabàcies).
El teixit epidèrmic absorbeixen l’aigua i les sals gràcies als rizodermes que té pèls absorbents per tal d’augmentar la superfície de contacte.
1.b Teixit suberós, les cèl·lules velles del teixit epidèrmic.
El fel·logen (càmbium suberògen) detecta que l’epidermis ja no pot créixer més i s’està esquinçant. En resposta formarà el súber, unes quantes capes de cèl·lules que formaran una capa protectora, on les cèl·lules rebran un recobriment de suberina. En l’alzina surera l’escorça de súber es tan gruixuda que es pot utilitzar industrialment. El seu súber la protegeix de la dessecació, dels paràsits, del fred, evitar l’evaporació excessiva de l’aigua...
Aquest teixit suberós també es va degradant amb el temps i està interromput per “forats” que s’anomenen lenticel·les. Les lenticel·les són cèl·lules suberoses arrodonides laxament connectades entre les quals es pot difondre O2 i CO2. No s’humidifiquen perquè estan recobertes per una capa de cera.
2 Ll’endoderma, el teixit protector intern, també està recobert per la suberina per la part interna.
Aquest teixit forma la part interna de les arrels.
Està formats per una sola capa de cèl·lules que, a mida que van envellint, presenten uns engruiximents de la capa de suberina molt característics: bandes de Caspary.
7.6 Sistema secretor En el sistema secretor trobem cèl·lules i teixits glandulars productors i/o acumuladors de substàncies per secreció i excreció resultat del metabolisme vegetal com ara:  olis essencials i resines (els més importants, els detectem amb l’olor terpens).
 gomes i mucílags.
 tanins.
Rafiki    Botànica Farmacèutica 2015/16 oxalat càlcic.
alcaloides (idioblasts).
làtex.
Les estructures secretores són idioblasts, cavitats i canals secretors, pèls laticífers i gal·les o cecidis.
Els olis i resines es poden formar en:  Cèl·lules oleíferes, idioblasts (cèl·lules que contenen aquestes substàncies oloroses). Són cèl·lules aïllades de diferents teixits que acumulen substàncies aromàtiques. Ex: rizoma del gingebre, escorça de canyella, fulla del llorer, pètals de rosa, llessamí o violeta. Si aquestes estructures es trenquen, fan més olor.
 Cavitats lisígenes són cavitats d’origen pluricel·lular que es posen de costat i produeixen substàncies aromàtiques que s’acumulen fins a la lisi d’aquestes cèl·lules. Llavors aquestes substàncies s’emmagatzemen en l’espai que han deixat les cèl·lules que s’han trencat: bosses de mirtàcies, rutàcies, hipericàcies.
 Cavitats esquizogònies les cèl·lules s’han anat separant les unes de les altres formant aquestes cavitats: conductes oleífers d’apiàcies, canals resinífers de pinàcies (pins).
 Pèls glandulars són estructures uni o pluricel·lulars que aboquen a l’exterior productes de secreció. Son estructures únicament epidèrmiques. Epidermis de lamiàcies, cannabàcies, etc. (menta, romaní i farigola tomillo).
L’oxalat de calci és una substància molt insoluble que es forma en un tipus especial de teixit. Les plantes el produeixen però encara no es sap perquè, es pensa que és com una escombraria. Es pot trobar als idioblasts o dispers pel parènquima. Aquest oxalat es troba en forma de cristall i la forma de cristal·lització pot servir per identificar plantes en tècniques forenses. Si no cristal·litza s’anomena sorra. Per exemple els cristalls de les Araceae i Chenopodiaceae.
Rafiki Botànica Farmacèutica 2015/16 El làtex (10% de les plantes superiors) s’origina als tubs laticífers. Les plantes que tenen aquests tubs, secreten el làtex quan tenen una ferida per així protegir-se davant infeccions ja que, exposat a l’aire, coagula i serveix de defensa química. El làtex, que es forma a partir de cèl·lules llargues i molt joves, quasi embrionàries, conté tres tipus de substàncies: consistència lletosa (groc, blanc o incolor), matriu aquosa on hi ha, en suspensió, tanins, àcids orgànics, proteïnes, alcaloides...
Les cèl·lules secretores poden ser articulades (originades per fusió) o no, o anastomosades, és a dir, unides només en llocs puntuals.
Euphorbia characias (lleterassa) té tubs laticífers no articulats. El seu làtex és de color blanc i s’utilitza contra la cel·lulitis.
Hevea brasilensis, forma cautxú, té tubs laticífers articulats.
Papaver somniferum té un làtex que conté 25 tipus d’alcaloides diferents, entre els quals hi ha l’opi i la morfina.
***l’enciam també té tubs taicifers.
Euphorbia characias FI TEMARI PRIMER PARCIAL Hevea brasilensis Papaver somniferum ...