Anatomia fogliare mesofita

Vedi una diapositiva preparata di una foglia di Ranunculus. Questa piccola pianta erbacea da fiore è più comunemente chiamata ranuncolo. Cresce in molti ambienti, ma tende a preferire luoghi ombreggiati, freschi e con molta umidità. È un buon esempio di una foglia “standard”, non particolarmente adatta ad ambienti umidi o secchi. Questo tipo di pianta è chiamato mesofita (meso- significa medio, -phyte significa pianta), preferendo condizioni climatiche moderate.

Lo strato esterno di cellule sulla superficie superiore e inferiore della foglia è l’epidermide. Puoi trovare dei pori (spazi vuoti) nell’epidermide? Questi pori sono chiamati stomi e permettono all’anidride carbonica (\ce{CO2}) di entrare nella foglia per la fotosintesi. L’ossigeno (\ce{O2}), che viene prodotto durante la fotosintesi come prodotto di scarto, viene rilasciato attraverso gli stomi. Un terzo gas, il vapore acqueo (\ce{H2O}), fuoriesce anch’esso attraverso gli stomi, anche se questo ha effetti sia benefici che dannosi per la pianta.

Guarda ai lati di uno stoma (questa è la versione singolare di stomata) per vedere le cellule di guardia che lo affiancano. Queste cellule regolano l’apertura e la chiusura dello stoma gonfiandosi e aprendosi quando c’è un alto contenuto di acqua nella foglia, o collassando e chiudendo lo stoma quando il contenuto di acqua nella foglia è basso. Questo impedisce al vapore acqueo di uscire dalla pianta se ha troppa poca acqua. Tuttavia, impedisce anche che entri \ce{CO2}, fermando la formazione di zuccheri nella pianta e tagliando la sua fonte di energia. Il flusso di vapore acqueo fuori dalla foglia aiuta a tirare su l’acqua dalle radici, vedi il laboratorio 5a per una descrizione completa della traspirazione.

Sotto l’epidermide superiore c’è uno strato di cellule allungate piene di cloroplasti. Questo è il mesofillo della palizzata, che si è specializzato nel catturare la luce solare in arrivo, facendo ruotare i cloroplasti verso la parte superiore della foglia e poi permettendo loro di rigenerarsi facendoli pedalare verso il centro della foglia. Appena sotto il mesofillo della palizzata c’è il mesofillo spugnoso. Il mesofillo spugnoso è pieno di sacche d’aria (da cui il nome spugnoso) che permettono all’ossigeno di diffondersi dal mesofillo della palizzata attraverso il mesofillo spugnoso fino agli stomi.

Si possono vedere cerchi di cellule densamente imballate che si colorano di un colore diverso rispetto alle cellule del mesofillo e hanno una diversa struttura organizzativa. Queste sono vene di tessuto vascolare che attraversano la foglia. Lo xilema è nella parte superiore e si colora diversamente dal resto delle cellule a causa delle sue pareti secondarie lignificate. Il floema si trova nella parte inferiore del fascio, sostenuto da un gruppo di fibre (sclerenchima) che aumentano il supporto strutturale delle vene. Lo xilema trasporta l’acqua e i minerali disciolti dalle radici fino alla foglia, mentre il floema trasporta gli zuccheri prodotti nella foglia ad altre regioni della pianta.

Disegna una sezione trasversale di una foglia mesofita, etichettando ogni struttura o tessuto con il suo nome e funzione. Considera di semplificare l’immagine per usarla come un facile riferimento.

Nella foglia che stai vedendo, ci sono più stomi sull’epidermide superiore o inferiore? Puoi pensare a qualche ragione per cui questo potrebbe essere?

In che modo la struttura del mesofillo spugnoso contribuisce alla sua funzione?