botanix4

CURS NR 13

FRUCTUL

Morfologia fructului

n  Provine de obicei prin transformarea ovarului

•          Ovar monocarpelar → fructe simple

•          Ovar pluricarpelar (policarpelar) → cu carpele concrescute - fructe simple

                                                                                  → carpele libere (apocarpice) – fructe multiple

n  La formarea fructului poate participa nu doar ovarul, ci si alte elemente ale florii:

–      uneori ovarul este concrescut cu receptaculul floral, acesta luand parte la formarea fructului

(ex: mar, para)

–      alteori receptaculul se poate dezvolta peste fructul propriu-zis alcatuind un invelis al acestuia

 (ex: maces)

–      uneori iau parte si invelisurile florale (ex:dud) sau chiar axa inflorescentei impreuna cu invelisurile florale (ex: ananas)

n  Functie de aceste caracteristici => prima forma de clasificare a fructelor:

•          FRUCTE SIMPLE (ovar monocarpelar sau pluricarpelar concrescut)

•          FRUCTE MULTIPLE (gineceu pluricarpelar concrescut)

•          FRUCTELE COMPUSE SI CELE FALSE rezulta din concresterea ovarului cu alte elemente florale sau chiar ale inflorescentei

n  Alte criterii de clasificare:

–      Dupa consistenta

–      Daca se deschid sau nu la maturitate (dehiscenta)

•          I. FRUCTE CARNOASE INDEHISCENTE

•          II. FRUCTE CARNOASE DEHISCENTE

•          III. FRUCTE USCATE INDEHISCENTE

•          IV. FRUCTE USCATE DEHISCENTE

I. FRUCTE CARNOASE INDEHISCENTE

n  au pericarpul carnos si nu se deschid la maturitate

1. Baca (boaba) – seminte intr-o masa carnoasa

Ex: Vitis vinifera (vita de vie), Atropa belladonna (matraguna), Vaccinium myrtillus (afin), Convallaria majalis n                   (lacramioara), Strychnos nux-vomica (turta lupului), Solanum lycopersicum (tomate, patlagea, rosii)

–      de la baca tipica deriva o serie de variante:

·         Melonida – la suprafata – coaja mai tare, apoi tot restul fructului e carnos, suculent si prezinta seminte imprastiate in masa ei

Ex: Citrullus vulgaris (pepene verde, lubenita, harbuz), Cucumis sativus (castravete), Citrullus colocynthis (colocint)

·         Peponida – caracteristic pentru cucurbitacee

o   are la suprafata un invelis tare, apoi o pulpa carnoasa si apoi o zona fibroasa in care se dispun semintele

Ex: Cucurbita pepo (dovleac), Cucumis melo (pepene galben), Musa paradisiaca (banan)

o   Exceptie: fructul citricelor - Hesperida – caracteristica citricelor; pulpa carnoasa provine din excrescente ale endocarpului membranos (ale epidermei carpelare interne)

–      Ex: Citrus aurantium, C. limonium

2. Drupa – endocarpul se sclerifica si se transforma intr-un sambure tare care protejeaza samanta

Ex: Prunus domestica (prun), Cerasus avium (cires), Amygdalus communis (migdal), Armeniaca vulgaris (cais)

II. FRUCTE CARNOASE DEHISCENTE

n  Fructe ce se deschid la maturitate

Ex: Aesculus hippocastanum (castan salbatic), Juglans regia (nuc), Impatiens noli-tangere (slabanog)

      

III. FRUCTE USCATE INDEHISCENTE

n  au pericarp uscat si nu se deschid la maturitate

1. Cariopsa – pericarp pielos concrescut cu samanta

       – caracteristica pentru graminee (grau, orz, ovaz, porumb)

       – se confunda adesea cu samanta

2. Achena – pericarpul nu e lipit de samanta, desfacandu-se usor

Ex: Helianthus annuus (floarea soarelui), Cannabis sativa (canepa), precum si fructele de la multe Asteraceae, Cyperaceae

    – Fructe de tranzitie – intre cariopsa si achena

3. Cremocarp – Apiaceae (chimion, anason, fenicul, coriandru) – provin din gineceu bicarpelar, care la maturitate se    n                          desface in 2 fructe partiale numite mericarpe sustinute de carpofor

4. Samara – varianta de achena la care pericarpul uscat genereaza un apendice etalat ca o aripa

                   – Monosamara – o singura aripa (Ulmus campestris, Fraxinus excelsior)

    – Disamara – Acer campestre (jugastru, artar)

5. Nuca – varianta a achenei

•          pericarpul devine tare, sclerificat

–      Ex: Quercus robur – ghinda, Fagus silvatica – jir, Coryllus avelana (alun)

6. Nucula – varianta a achenei

   – dimensiuni mai mici

   –pericarpul nu e asa tare sclerificat

Ex: Tilia cordata (tei), Fagopyrum sagittatum (hrisca)

7. Pastaia indehiscenta – fructul unor leguminoase ce nu se deschid la maturitate

Ex: Ceratonia siliqua (roscove), Arachis hypogaea (alune de pamant, arahide, alune americane), Glycyrrhiza n                  glabra (lemn dulce)

8. Lomenta – fruct uscat asemanator cu pastaia, dar e gatuit transversal in mai multe segmente, fiecare cu cate o n n                       samanta

Ex: Raphanus raphanistrum (ridiche salbatica)

IV. FRUCTE USCATE DEHISCENTE

n  cele mai raspandite, aspectul morfologic si mecanismul de deschidere variind foarte mult

1. Pastaia dehiscenta – caracteristica pentru majoritatea leguminosalelor

–      provine dintr-un ovar unicarpelar, cu ovule dispuse marginal si parietal

–      se deschide de-a lungul a 2 linii – a sudurii carpelelor si a nervurii mediane => 2 valve

–      semintele se insera pe peretele fructului

Ex: Phaseolus vulgaris, Cytisus laburnum, Robinia pseudacacia

2. Folicula – se deschide de-a lungul unei singure linii – aceea a sudurii carpelelor

Ex: unele Ranunculaceae (Delphinium consolida, Helleborus sp., Peonia sp.)

 3. Silicva – provine din ovar bicarpelar, cu carpele unite prin marginile lor

–      cu timpul in interior se formeaza un perete despartitor = sept de care se prind semintele

–      se deschide de jos in sus

Ex: Fam. Brassicaceae – Sinapis alba (mustar), Brassica oleracea (varza), Cheiranthus cheiri (micsunele ruginite), Erysimum cheiranthoides (micsandre)

4. Silicula dehiscenta – varianta a silicvei

–      caracterizata prin axul transversal care e aproape la fel de mare ca si cel longitudinal sau chiar mai mare

Ex: Capsella bursa-pastoris (traista ciobanului), Armoracia rusticana – sin. Cochlearia armoracia - hrean)

5. Capsula – deriva dintr-un ovar pluricarpelar sincarp

–      are numeroase forme morfologice si variante in legatura cu modul de deschidere

•          Capsula septicidă – se deschide de-a lungul liniei de sudură a carpelelor

                        - brandusa de toamna (Colchicum autumnale)

•          Capsula loculicidă – deschiderea pe nervura mediană a carpelelor

                        - lalea (Tulipa gesneriana), bumbac (Gossypium herbaceum)

•          Capsula septifraga – deschidere pe linia de sudura si pe linia mediana a carpelei

                        - ricin (Ricinus communis), ciumafaie (Datura stramonium)

•          Capsula poricidă – deschiderea se face prin pori situaţi sub discul stigmatifer

                        - mac de gradina (Papaver somniferum)

•          Capsula cu căpăcel (pixida) – se deschide printr-un căpăcel

                        - maselarita (Hyoscyamus niger), patlagina (Plantago sp.)

Fructe multiple

n  grupări de mai multe fructe simple pe acelaşi receptacul

POLIDRUPA – fruct cărnos ce provine din mici drupe reunite pe acelaşi receptacul conic.

–      zmeur (Rubus idaeus), mur (Rubus caesius)

POLIACHENA – cu receptacul uscat (genul Potentilla), sau cu receptacul ce devine cărnos Þ fruct fals (fragi, n n n n n nnnnnnnnnnncăpşuni)

POLINUCULA – multe Ranunculaceae (piciorul cocoşului)

POLIFOLICULA – unele Ranunculaceae (spanz)

Fructe compuse

CONUL (STROBILUL) – la constituirea lui participă şi bracteele

                                   - hamei (Humulus lupulus)

SOROZA – participă şi învelişurile florale - dud (Morus alba) sau  si axa inflorescenţei (ananas)

SICONA – participă şi receptaculul floral, care se închide în formă de burduf – smochin (Ficus carica)

GLOMERULUL – fructele (nucule) rămân închise în învelişurile bracteale lignificate

                                   - Chenopodiaceae: sfecla (Beta vulgaris)

Fructe false

n  nu se dezvoltă din ovar, ci din alte elemente florale

GALBULA – caracteristic pentru ienupăr (Juniperus communis – o Gimnosperma din familia Cupressaceae)

    –provine din 3 solzi care se unesc intre ei si devin carnosi

BOABA FALSĂ – fructul de la maces (Rosa canina), la care receptaculul floral da nastere unui fruct fals, ca o urna n  n n                         care inchide in interiorul ei adevaratele fructe

POAMA – măr, păr, gutui

                – la alcatuirea sa ia parte pe langa ovar si receptaculul floral

Anatomia fructului

n  Urmareste in mare structura anatomica a peretelui carpelar

n  partea principala = PERICARPUL care se diferentiaza in EPICARP, MEZOCARP, ENDOCARP

n  Dintre acestea, epicarpul si endocarpul raman subtiri, iar mezocarpul se dezvolta mult, acumuland substante de rezerva si constituind, la majoritatea fructelor comestibile, partea carnoasa a lor

n  Exceptie de la regula => fructele de citrice

·         endocarpul membranos da nastere unor excrescente, cu aspectul unor mici burdufuri in care se acumuleaza substante de rezerva, ele devenind carnoase si constituind partea comestibila a fructului

·         pericarpul acestor fructe (coaja) e gros

·         mezocarpul se diferentiaza in doua parenchimuri:

o   albedo = tesut intern, lacunos, de culoare alba

o   flavedo = tesut extern, compact, in care sunt incluse buzunare secretoare de ulei volatil

n  suprafata fructului e acoperita de epiderma

n  la alte fructe suprafata e acoperita de un invelis pielos (periderm), lucios sau mat, datorita unui strat de ceara (ex: mar, para, pruna)

n  peridermul poate avea formatiuni anexe (aripi, carlige, ghimpi) cu rol in diseminarea fructului

 

CURS NR 14

SAMANTA

•          provine din transformarea ovului, după ce a avut loc fecundarea

•          poate fi închisă în fruct (Angiospermae) sau libera (Gymnospermae)

•          plante ce formeaza samanta in ciclu de dezvoltare ontogenetica – spermatofite

                                                                Morfologia seminţei

•          forma şi mărimea variază mult de la o plantă la alta Þ caracter de specificitate

•          Ex:

            - samanta de Brassica alba – aproape sferică (diametrul = 1 mm)

            - in – formă oval acuminata si aplatizata,mai mare, lucioasă

            - fasole (Phaseolus vurlgaris) şi ricin (Ricinus communis) – reniformă (ax longitudinal = 1 cm, iar axul transversal mai mic)

            - mazăre – aproape sferice (diametrul = 0,5 cm)

•          mărimea seminţelor depinde de specie, factorii de mediu, dar şi de nr. de seminţe pe care le conţine fructul:

•          Ex:

            - orhidee - seminţe numeroase (polisperme) si foarte mici (microsperme)

            - palmieri – până la 8 kg greutate (Lodoicea)

    - la unele plante (Poaceae, Asteraceae) – in fruct – o singura samanta (fructe monosperme)

Anatomia semintei

•          Tipic pentru o samanta este alcatuirea din: embrion, endosperm si tegument seminal

            I. EMBRIONUL – din diviziunea oului – dupa fecundare => 2 celule suprapuse → proembrionul – reprezinta de fapt primul stadiu al embrionului propriu-zis

•          Diferentierea proembrionului:

            - DICOTILEDONATAE (MAGNOLIIDAE)

•          In acest caz la extremitatea proembrionului incepe sa se diferentieze un sant → imparte suprafata proembrionului in 2 proeminente simetrice → acesta reprezinta punctul de plecare in formarea celor 2 cotiledoane

            - MONOCOTILEDONATAE (LILIIDAE)

•          Cele 2 proembrioane nu se dezvolta simetric – unul se dezvolta mai mult, iar celalalt se atrofiaza => un cotiledon

•          Sunt cazuri cand apar chiar si mai mult de 2 cotiledoane (Gimnosperme : 10-15 cotiledoane), deci in evolutia filogenetica a plantelor tranzitia de la mai multe cotiledoane la mai putine (2), apoi unul singur.

•          La dicotiledonate intre cele 2 proeminente se diferentiaza un masiv de celule – reprezinta punctul de plecare in formarea mugurasului (gemulei), apoi se formeaza axa epicotila a embrionului – se continua cu axa hipocotila → radicula embrionului

             II. ENDOSPERMUL – se formeaza din diviziunea celulei triploide = zigot accesoriu (rezultat al fecundarii nucleului secundar al sacului embrionar cu unul din nucleii spermatici)

•          Zigotul accesoriu se divide in 2 celule diploide => mai multi nuclei care nu sunt separati prin membrane – are loc o crestere in volum a sacului embrionar, nucleii acestia raspandindu-se in toata masa sacului embrionar => apare astfel un aspect laptos al sacului embrionar bogat in substante de rezerva (glucide, proteine si lipide) = forma de tranzitie catre endospermul definitiv; ex: la graminee – “bob in lapte”

•          In timp se formeaza membrane (pereti celulari) intre nucleii periferici mai intai, apoi progreseaza catre centru – endosperm cu o structura celulara diferentiata

•          La unele plante se pastreaza endospermul “in lapte”

•          Ex: nucile de cocos (portiune centrala laptoasa = laptele de cocos comestibil) si portiunea sferica solida

Uneori in dezvoltarea semintei pot aparea diferite situatii

•          endospermul este consumat complet de catre embrion (in dezvoltare)

•          functie de acest criteriu – seminte: albuminate (contin endosperm) si exalbuminate (lipsite de endosperm)

•          Exista posibilitatea ca si tesutul nucelar (nucela) sa persiste ca tesut trofic in constitutia semintelor = seminte cu perisperm

            Dependent de substanta de rezerva acumulata:

•          seminte cu endosperm oleaginos: in, canepa, ricin, floarea soarelui, susan, soia

•          seminte cu endosperm amidonos (graminee)

•          seminte cu endosperm carnos (acumuleaza hemiceluloza): curmal, cafea

•          seminte cu endosperm gelatinos (Ceratonia, Gleditschia)

                III. TEGUMENTUL SEMINAL

•          din transformarea integumentelor ovulului

•          alcatuit de obicei din 2 zone diferentiate:

•          Testa – externa, sclerificata si rezistenta

•          Din 2 feluri de celule: superficiale, palisadice si cu lumenul foarte ingust (depunere centripeta a ligninei)

•          Profunde, asemanator cu niste mosorele, lumen tot ingust (depunere centripeta a ligninei)

•          Tegmen – interna, moale, celulozica – 2 zone de celule, variabile ca grosime – celula cu membrana subtire, celulozica

•          Nu intotdeauna cele 2 zone ale tegumentului seminal corespund ca origine celor 2 integumente ale ovulului, iar testa nu e totdeauna sclerificata

•          Ex: semintele din fructele uscate indehiscente – la acestea tegumentul seminal are o consistenta moale

•          deseori impresiunile lasate de formatiuni ale ovulului sau formatiuni anexa ale tegumentului seminal – constituie caractere de recunoastere

•          Micropilul se stupa mai mult sau mai putin si lasa o impresiune = hil - castan porcesc (Aesculus hippocastanum)

•          Funiculul lasa si el o impresiune a carei forma si pozitie depinde de pozitia funiculului fata de ovul

            - la ovulele anatrope lasa o dunga marginala pe samanta = rafa

            ex: Ricinus communis

Anexe ale tegumentului seminal: arilul, arilodul, carunculul

•          Arilul e o formatiune carnoasa ce provine din dezvoltarea bazei funiculului

•          Ex: formeaza ca o cupa care imbraca partial/complet samanta (Myristica fragrans – nucsoara, Taxus baccata – tisa, semintele nimfeaceelor)

•          Arilodul e un invelis carnos, de obicei rosu, care se formeaza in jurul micropilului

•          Ex: salba moale (Evonymus europaea)

•          Carunculul e o forma de arilod redus la o mica tumoreta ce astupa micropilul

•          Ex: ricin (Ricinus communis), Papaveraceae, Euphorbiaceae, Violaceae