Fiziologie vegetală

Creşterea este procesul de mărire stabilă şi ireversibilă a volumului şi greutăţii celulelor, ţesuturilor şi organelor plantei, datorită sporirii continue a cantităţii de substanţă uscată, ca urmare a unor procese biosintetice, de transformare şi depunere a substanţelor organice proprii.

Procesul de creştere începe de la o celulă ou, care prin diviziune, mărire în volum şi greutate şi diferenţiere în ţesuturi şi organe, formează caracterele speciei. În timpul creşterii are loc morfogeneza organelor vegetative: rădăcina, tulpina, frunzele etc.

Creşterea plantelor poate avea loc în tot cursul vieţii, datorită prezenţei unor puncte de creştere ce conţin ţesuturi meristematice, care funcţionează continuu, formând organe noi.

8.1. ETAPELE DE CREŞTERE CELULARĂ. PARTICULARITĂŢI DE CREŞTERE LA DIFERITE ORGANE

8.1.1. Etapele de creştere celulară

În procesul de morfogeneză a organelor vegetative, celulele plantelor parcurg trei etape de creştere: etapa creşterii embrionare, etapa creşterii prin extensie şi etapa diferenţierii celulare.

Etapa creşterii embrionare sau de diviziune are loc în ţesuturile meristematice, în care principala funcţie fiziologică a celulelor este diviziunea. Prin acest proces celulele se înmulţesc mărindu-şi numărul, dar nu şi dimensiunile. Celulele au dimensiuni mici şi o membrană celulozică subţire; raportul nucleo-plasmatic este ridicat, nucleul are poziţie centrală, iar vacuolele sunt mici şi numeroase, răspândite în protoplasmă.

Activitatea fiziologică de formare a protoplasmei constă în primul rând în proteosinteza intensă, favorizată de prezenţa acizilor nucleici, a unui echipament enzimatic bogat şi a unor hormoni stimulatori din grupa auxinelor şi citochininelor.

Etapa creşterii prin extensie celulară, de alungire sau elongaţie are loc în zonele cu poziţie subterminală. Prin acest proces celulele care şi-au încetat diviziunea îşi măresc volumul până la limitele normale, în special prin alungire.

Mărirea volumului se face pe baza pătrunderii apei în celule prin fenomenul de osmoză. Vacuolele mici îşi măresc volumul şi fuzionează într-o singură vacuolă, dispusă central. În sucul vacuolar se acumulează glucide solubile, acizi organici şi săruri minerale. Nucleul ia o poziţie periferică, iar citoplasma apare ca un strat periferic ce căptuşeşte membrana.

Ca urmare a creşterii în volum a protoplasmei are loc creşterea în suprafaţă a membranei celulare, celulozice prin procesul de interpătrundere sau intus-suscepţiune. Acest proces constă în intercalarea în spaţiile structurii reticulate a membranei celulozice de noi fibrile de celuloză produse de protoplasmă şi este favorizat de prezenţa acizilor nucleici şi a unor hormoni stimulatori din grupa auxinelor şi giberelinelor. Auxinele determină lărgirea ochiurilor din reţeaua celulozică, care devine laxă şi depune noi fibrile celulozice, iar membrana se reface.

La celulele din vârful rădăcinii şi tulpinii creşterea prin extensie este polară, pe când la celulele din frunze creşterea prin extensie este uniformă, pe toată suprafaţa.

Etapa diferenţierii celulare. Din etapele anterioare rezultă celule identice ca formă şi funcţii, care în etapa de diferenţiere se specializează morfo-fiziologic, rezultând ţesuturi şi organe.

Protoplasma suferă transformări importante prin apariţia unor organite de tipul plastidelor (verzi, roşii-portocalii, incolore), cu funcţii fiziologice distincte, de fotosinteză, depozitare etc. Membrana celulară creşte în grosime prin depunerea de celuloză, cutină, lignină, suberină etc. Fenomenul de depunere sau apoziţie are loc în sens centrifug la ţesuturile acoperitoare sau în sens centripet la ţesuturile conducătoare lemnoase sau mecanice.

Sensul diferenţierii organelor este controlat de raportul unor hormoni endogeni din grupa auxinelor şi a citochininelor. Auxinele dirijează rizogeneza, respectiv formarea rădăcinii, pe când citochininele caulogeneza, respectiv formarea tulpinii. Diferenţierea celulară este stimulată de apariţia hormonului inhibitor acid abscisic şi de lumină.