Le piante germinano, germogliano, radicano, sbocciano e fioriscono principalmente attraverso il processo di mitosi che avviene a livello cellulare. Gran parte dell'azione avviene nel tessuto meristematico contenente cellule indifferenziate capaci di specializzazione.
Piante vascolari, piante da fiore, felci, cactus e muschi sono tra le migliaia di gruppi di piante in tutto il mondo in grado di riprodursi perpetuamente.
Divisione delle cellule vegetali asessuate
Le cellule vegetali che si riproducono per mitosi creano copie identiche di se stesse per sostenere la popolazione locale. La rapida crescita attraverso la mitosi spiega come le colture crescano così velocemente in una sola stagione.
Nella divisione asessuata delle cellule vegetali, non c'è ricombinazione dei geni durante la mitosi e la biodiversità intraspecie è limitata.
Mitosi vegetale nella divisione cellulare
La mitosi è il processo predominante coinvolto in divisione delle cellule vegetali e crescita normale. Il ciclo cellulare inizia con l'interfase in cui la cellula si assicura i nutrienti, metabolizza, si ingrandisce, sintetizza le proteine e replica gli organelli.
Quando le condizioni sono favorevoli per la divisione cellulare, i cromosomi della cellula si condensano e si allineano al centro della cellula prima di essere separati dalle fibre del fuso. Un nucleo si riforma in ogni cellula per ospitare i cromosomi e una piastra cellulare separa le due cellule tramite citochinesi.
Riproduzione vegetale: frammentazione
Gli spirogiri esistono come organismi unicellulari o come lunghe alghe filamentose. I filamenti sono costituiti da cellule vegetali rivestite da un capo all'altro. Se i filamenti si rompono, ogni frammento può continuare a crescere da solo.
Spirogyra è un esempio di pianta che si riproduce asessualmente per frammentazione e sessualmente per coniugazione (formazione dei gameti).
Riproduzione delle cellule vegetali: meiosi
Le piante hanno cicli di vita generazionali che alternano metodi di riproduzione asessuata e sessuata. La riproduzione sessuale nelle piante si verifica quando uno sporofito con una serie completa di cromosomi si divide per meiosi in spore aploidi contenenti il 50% in meno di DNA rispetto alla cellula madre.
Le spore crescono in piante aploidi multicellulari chiamate gametofiti che producono gameti aploidi tramite mitosi. Due gameti formano uno zigote diploide che forma sporofiti, completando così un intero ciclo vitale.
Ci sono centrioli nelle cellule vegetali?
Il centriolo è un microtubulo che si ritiene svolga un ruolo nella formazione del fuso e nella separazione dei cromosomi. Solo le cellule degli animali e delle piante inferiori contengono un centriolo; le piante di ordine superiore non hanno un centriolo.
Invece, la cromatina si condensa in cromosomi strettamente arrotolati che si allineano lungo il centro della cellula e poi si separano. Il movimento dei cromosomi è assistito da microtubuli e proteine nel citoplasma che agiscono come un fuso anche se non sono presenti centrioli.
In che modo la citochinesi differisce nelle cellule vegetali e animali?
L'ultimo stadio della divisione cellulare delle piante termina con la citochinesi. Insiemi di vescicole si allineano nel mezzo del citoplasma. I nuovi arrivati formano una piastra cellulare che dividerà la cellula grande in due cellule più piccole. Quindi inizia la produzione di cellulosa, che trasforma la piastra cellulare in un robusto parete cellulare sostenere la membrana cellulare.
Le cellule animali sono flessibili e non hanno una parete di cellulosa che protegge la loro membrana. Un anello proteico intorno al centro della cellula allungata in divisione schiaccia la membrana plasmatica verso l'interno, formando un solco di scissione. La cellula madre si divide in due cellule figlie, ciascuna con il proprio nucleo, citoplasma e membrana.
Adattamenti della riproduzione vegetale
La mitosi delle piante e altre forme di divisione cellulare delle piante consentono alle piante di vivere e moltiplicarsi in climi estremi. Ad esempio, alcuni tipi di piante germogliano durante la stagione delle piogge e poi muoiono, lasciando dietro di sé semi resistenti alla siccità che non germoglieranno fino al ritorno delle piogge.
Alcuni semi e spore rimangono dormienti per anni e poi prendono vita. In effetti, i ricercatori in Israele stanno coltivando con successo una fiorente palma da datteri da un seme di 2000 anni, secondo National Geographic.