SIMPLAST: PARTI E CARATTERISTICHE - BIOLOGIA - 2025

Il syplast è il sistema continuo formato dal citoplasma di tutte le cellule di una pianta unite dai plasmodesmi. Il termine è in contrasto con quello di apoplasto, che è il sistema formato da tutte le pareti cellulari e gli spazi intercellulari che formano una struttura continua.

Sia le pareti cellulari che i citoplasma sono coinvolti nel trasporto di acqua e sostanze nutritive all'interno delle piante. Il trasporto attraverso la parete cellulare è chiamato trasporto apoplastico, mentre il trasporto che avviene attraverso il citoplasma cellulare è chiamato trasporto semplicistico.

Apoplast e syplast. Tratto e modificato da: Jackacon, vettorializzato da Smartse.

Sebbene il trasporto semplicistico sia stato osservato per la prima volta nel 1879 da E. Tangl, il termine simpatico fu coniato un anno dopo da J. Hanstein. Da parte sua, il fisiologo tedesco E. Munch ha usato questo termine e quello di apoplasto per esporre la sua teoria della pressione di flusso che cerca di spiegare il trasporto dei soluti nel floema delle piante.

Parti

Citoplasma

È costituito da tutte le parti della cellula che sono contenute all'interno della membrana plasmatica, ad eccezione del nucleo.

Plasmodesmus

Il plasmodesmo è un canale microscopico che passa attraverso le pareti cellulari delle cellule vegetali. Il plurale del termine è plasmodesmata, sebbene sia usato anche plasmodesmata.

I plasmodesmi si formano durante la divisione cellulare intrappolando le frazioni del reticolo endosplasmatico nella lamina centrale durante la sintesi della parete cellulare. I fori formati sono normalmente allineati con quelli delle cellule vicine per consentire la comunicazione tra i citoplasma.

Apoplast

L'apoplasto è formato dalle pareti cellulari delle cellule contigue e dagli spazi extracellulari che formano una struttura continua che permette il trasporto di acqua e sostanze nutritive nelle piante.

Il flusso di sostanza attraverso l'apoplasto è chiamato trasporto apoplastico ed è interrotto dagli spazi d'aria all'interno della pianta oltre che dalla cuticola. Il percorso apoplastico è anche interrotto alla radice dalle caspary band.

Bande Caspary

Le bande caspari sono strutture presenti nell'endoderma delle radici delle piante. Sono formati dalla suberina e in misura minore dalla lignina e circondano le cellule dell'endoderma su quattro delle loro sei facce, ad eccezione di quelle rivolte verso l'esterno e l'interno della pianta.

La barriera impermeabile formata dalle bande Caspary costringe l'acqua e i minerali a passare attraverso le membrane cellulari e i citoplasmi invece di viaggiare solo attraverso le pareti cellulari.

In questo modo le membrane cellulari dell'endoderma possono controllare sia il tipo di nutrienti che circolano tra la corteccia e il tessuto vascolare, sia la loro quantità.

Trasporto

Le piante acquisiscono acqua e nutrienti inorganici dal suolo attraverso le radici e producono nutrienti organici principalmente nelle foglie. Sia l'acqua che i nutrienti organici e inorganici devono essere trasportati a tutte le cellule del corpo.

Per facilitare questo trasporto, i nutrienti vengono sciolti nell'acqua che circola all'interno della pianta, formando una sostanza nota come linfa. Il trasporto avviene attraverso il tessuto vascolare.

Lo xilema trasporta acqua e sostanze nutritive inorganiche (es. Azoto, potassio e fosforo) dalla radice al resto del corpo (linfa grezza). Il floema da parte sua trasporta i nutrienti prodotti durante la fotosintesi dalle foglie al resto della pianta (linfa elaborata).

Sia nello xilema che nel floema, il trasporto può essere sia apoplastico che syplastico. Il trasporto apoplastico avviene all'interno delle pareti cellulari e può essere più veloce del trasporto semplicistico perché il materiale trasportato non viene filtrato dalle membrane cellulari o dal citoplasma.

Trasporto semplicistico

La membrana plasmatica è una barriera semipermeabile che circonda il citoplasma di ogni cellula. Grazie alla sua condizione semipermeabile, può controllare l'ingresso di molecole nel citoplasma, consentendo o favorendo il passaggio di alcune molecole e prevenendo o limitando il passaggio di altre.

Alla radice

Nelle radici, acqua e minerali raggiungono le cellule dell'endoderma della pianta tramite trasporto apoplastico. Una volta nelle cellule endodermiche, queste sostanze non possono continuare il loro movimento attraverso la via apoplastica perché le Bande Caspary costituiscono una barriera per detto trasporto.

In questo modo, la linfa grezza deve passare attraverso le membrane cellulari e il citoplasma delle cellule dell'endoderma. La membrana cellulare è selettivamente permeabile e può controllare il flusso di nutrienti tra la corteccia e il tessuto vascolare.

Dopo la filtrazione, i soluti raggiungono le cellule del periciclo, con l'aiuto dei plasmodesmati, da dove possono passare nello xilema per il trasporto a lunga distanza.

Schema di assorbimento idrico semplicistico e apoplastico di una radice di pianta. Tratto e modificato da: Dylan W. Schwilk.

Sulle lenzuola

La maggior parte della fotosintesi delle piante avviene nelle foglie, e in quest'area avviene la sintesi di carboidrati e altre molecole organiche. I carboidrati devono quindi essere trasportati negli zuccherifici (luoghi dell'impianto dove lo zucchero viene consumato o conservato).

Le molecole di zucchero devono essere trasportate dal mesofillo fogliare alle cellule del floema in forma disciolta nella linfa e per questo è richiesta la presenza delle membrane semipermeabili delle cellule. Questo trasporto può essere effettuato sia per via apoplastica che per via semplicistica.

Nel trasporto semplicistico, le molecole di zucchero delle cellule del mesofillo fogliare rimangono all'interno delle cellule e si muovono tra di loro attraverso i plasmodesmi di collegamento fino a raggiungere le cellule del floema.

Nel trasporto apoplastico, il movimento delle molecole di zucchero avviene attraverso il percorso esterno alla membrana plasmatica. Spesso in questi casi la pianta immagazzina le molecole di zucchero nelle pareti cellulari delle cellule vicine al floema.

Quando ciò si verifica, le cellule possono quindi assorbire le molecole immagazzinate e trasmetterle alle cellule floematiche attraverso i plasmodesmati (il percorso semplicistico).

La via semplicistica del trasporto dello zucchero al floema è più frequente nelle piante dai climi caldi, mentre le piante dai climi temperati e freddi utilizzano più frequentemente il trasporto apoplastico.

Riferimenti

1. MW Nabors (2004). Introduzione alla botanica. Pearson Education, Inc.
2. Symplast. Su Wikipedia. Estratto da en.wikipedia.org.
3. Apoplast. Su Wikipedia. Estratto da en.wikipedia.org.
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6. I. Taiz e E. Zeiger (2002). Fisiologia vegetale. Sinauer Associates.
7. H. Arjona (1996). Assunzione, trasporto e metabolismo dell'acqua e dei nutrienti nella pianta. Agronomia colombiana.