Extras din curs

PARTICULARITĂŢI ALE ORGANISMULUI VEGETAL

Noţiunea de "plantă" permite reprezentări foarte diverse de organisme vegetale. Din acest motiv, obiectul principal în studiul fenomenelor vitale pe care le tratează prezentul volum îl reprezintă planta superioară sau planta vasculară.

Diferitele structuri care aparţin plantelor actuale sunt indisolubil legate şi integrate la nivel molecular, celular şi la nivelul întregului organism.

Pe parcursul evoluţiei lumii vii, organismele primitive erau, în acelaşi timp, mobile (datorită aparatului locomotor reprezentat de flagel) şi autotrofe (datorită unui cloroplast). În aceste condiţii evoluţia lor a mers în două direcţii:

- o tendinţă animală, care a selecţionat indivizi cu viaţă de relaţie activă şi perfecţionată, dar aceasta în detrimentul autonomiei nutritive (fenomen de heterotrofie, deci nevoie de substanţe organice);

- o tendinţă vegetală care, dimpotrivă, a privilegiat independenţa nutritivă (fenomen de autotrofie, cu nevoie numai de molecule minerale simple, H2O, CO2, datorită utilizării şi transformării energiei luminoase); pentru a fi eficace însă, fotosinteza a introdus o constrângere: necesitatea de realizare a unui maximum de suprafaţă, pentru captarea energiei solare atât în interiorul plastidelor, cât şi la nivelul celulei, a organismului pluricelular sau a populaţiilor.

Evoluţia vegetală apare astfel, în mod global, ca o strategie de explorare şi ocupare a spaţiului.

De la extensia membranelor clorofiliene la desfăşurarea frunzelor şi la realizarea unui înveliş dens de prerie sau de pădure, de fiecare dată a fost favorizată captarea de fotoni. Reversul acestei realităţi constă în faptul că o atare morfogeneză extensivă creează obstacole mecanice, dintre care fixarea şi ancorarea în sol sunt corolarele. La scară celulară, trei componente contribuie la optimizarea condiţiilor de captare a luminii:

- Plastidele, a căror totalitate realizează în celula vegetală plastidomul.

- Vacuola, a cărei dezvoltare creşte considerabil volumul celular pentru un consum metabolic minim.

- Peretele, care rezolvă probleme de schimb şi de suport la nivel celular.

• Plastidele - în toate formele sub care sunt prezente în celula vegetală (cloroplaste, cromoplaste, amiloplaste) - derivă din proplastide şi au o membrană dublă, ca şi nucleul sau mitocondriile, care izolează stroma de citosol. În stromă predomină sistemul membranar tilacoidal, alături de granule de amidon, picături de grăsimi, ribozomi şi ADN. Granatilacoizii sunt cei ce cuprind în membranele lor fotosintetizante clorofilă şi sunt grupaţi în pachete numite grane.

- Cloroplastele, fiind capabile să realizeze fotosinteza, conferă organismelor vegetale rolul de producători primari în natură. Ele apar din juxtapunerea a trei compartimente subcelulare distincte, separate între ele prin membrane: spaţiul intermembranar, stroma şi spaţiul intratilacoidal şi se caracterizează prin prezenţa pigmenţilor clorofilieni, specializaţi în captarea şi transformarea energiei luminoase solare.

- Există trei direcţii în evoluţia masei cloroplastice în lumea vegetală (fig. 1): dispoziţie mai periferică, fragmentare, specializare. Acestea antrenează mărirea suprafeţei în raport cu volumul, fapt ce duce la creşterea eficacităţii în captarea energiei luminoase (fig. 2).

- Cromoplastele, lipsite de clorofilă, conţin pigmenţi carotenoizi, responsabili de culoarea galbenă, oranj sau roşie a multor fructe (tomate, ardei), petale (stânjenel galben) sau rădăcini (morcov cultivat). Diferenţierea cromoplastelor, ca semnale colore, se integrează într-o strategie a dezvoltării plantelor zoidofile şi zoochore, contribuind, fără îndoială, într-o mare măsură, la expansiunea angiospermelor. În general, cromoplastele se diferenţiază târziu în cursul maturării fructelor, cel mai adesea plecând de la cloroplaste şi derivând mai rar din amiloplaste sau protoplaste.