IV. Țesuturi vegetale și animale

Țesuturi vegetale

Ţesutul este o grupare permanentă de celule interdependente care au aceeaşi origine, formă, structură şi care îndeplinesc aceleaşi funcţii. Procesul prin care se formează ţesuturile se numeşte histogeneză.
Ţesuturile vegetale sunt mai puţin diversificate comparativ cu cele animale. Se disting două tipuri fundamentale: meristematice şi definitive sau adulte.

 
I. Ţesuturile meristematice (de creștere) – sunt ţesuturi cu caracter embrionar, care asigură creşterea şi dezvoltarea plantei. Celulele sunt nediferenţiate şi nespecializate, cu capacitate nelimitată de diviziune. Forma celulelor este poligonală, au pereţi subţiri, citoplasma abundentă şi nucleu voluminos. Embrionii sunt alcătuiţi din astfel de celule, care constituie meristemele primordiale. La plantele mature, meristemele primordiale se păstrează doar la nivelul vârfurilor de creştere. 

Există şi meristeme cu un început de diferenţiere, dar care îşi păstrează capacitatea de diviziune. Acestea se numesc meristeme primare şi sunt localizate în vârfurile de creştere, sub meristemele primordiale. Se numesc meristeme apicale. Alte meristeme primare se pot găsi la nivelul internodurilor plantelor articulate. Acestea se
numesc meristeme intercalare. Meristemele primare asigură creşterea în lungime.

Celulele rezultate în urma diviziunilor celulelor meristematice îşi pierd capacitatea de a se divide şi se diferenţiază în ţesuturile adulte (definitive), dobândind proprietăţi specifice.
Unele celule din cadrul ţesuturilor definitive îşi redobândesc capacitatea de diviziune şi devin meristeme secundare. Acestea asigură creşterea în grosime a plantei.
Deoarece sunt plasate lateral faţă de axul plantei, se mai numesc şi meristeme laterale.

Există două tipuri de meristeme secundare: cambiu şi felogenul. Ambele se divid şi generează alternativ celule spre interior şi exterior. Cambiul vascular produce ţesutul lemnos spre interior şi ţesutul liberian spre exterior (de aici denumirea de zonă generatoare libero - lemnoasă). Felogenul apare în scoarţă şi formează ţesutul secundar de apărare (suber) spre exterior şi feloderm spre interior (zona generatoare suberofelodermică).

II. Ţesuturi definitive (adulte) – sunt formate din celule mari, cu puţină citoplasmă, vacuole voluminoase şi pereţi celulari modificaţi secundar.

Se clasifică în:  ţesuturi apărătoare (de protecţie), fundamentale, mecanice, conducătoare şi secretoare.

A. Ţesuturi de apărare – au rolul de a proteja organele plantelor de acţiunile nocive ale unor factori de mediu (temperaturi, uscăciune, agenţi poluanţi, microorganisme patogene). Principalele ţesuturi apărătoare sunt: epiderma, exoderma, endoderma şi suberul.

Epiderma – este formată dintr-un singur strat de celule aplatizate, cu perete extern impregnat cu substanţe grase care formează un strat protector = cuticulă. 

Celulele sunt solidarizate între ele. Unele celule se pot modifica formând papile, peri radiculari sau stomate.

Exoderma – este primul strat al scoarţei rădăcinii, care se suberifică şi preia funcţia de protecţie a rizodermei exfoliate.

Endoderma - este ultimul strat al scoarţei rădăcinii, format din celule cu pereţi parţial suberificaţi.

Suberul - este format din mai multe straturi de celule moarte, cu pereţi suberificaţi (impregnaţi cu suberină). Uneori, este gros şi formează pluta. Suberul este întrerupt din loc în loc de porţiuni subţiri, prin care se realizează schimburile gazoase şi care se numesc lenticele.

B. Ţesuturi fundamentale (parenchimatice) (celulele au cele trei diametre aproximativ egale) - sunt cele mai abundente şi sunt formate din celule vii, poliedrice, sferice sau ovale. După rolul îndeplinit pot fi: parenchimuri de asimilaţie, de depozitare, acvifer şi aerifer.

Parenchimul de asimilaţie (clorenchim) - este format din celule bogate în cloroplaste. Se găsesc în special în frunze şi au rol important în fotosinteză. 

Parenchimul pentru depozitare - format din celule cu vacuole mari, care depozitează o cantitate însemnată de substanţe organice (amidon, inulină, lipide, proteine, etc). 

Parenchimul aerifer (aerenchim) – prezintă spaţii mari intercelulare în care se depozitează cantităţi mari de gaze utile. Este caracteristic plantelor acvatice.
Parenchimul acvifer - depozitează apa. Este întâlnit la plantele suculente din regiunile secetoase.

C. Ţesuturi de susţinere (mecanice) – îndeplinesc funcţia de a asigura rezistenţa mecanică la îndoiri, torsionări şi de a menţine o anumită poziţie în spaţiu. Există două tipuri fundamentale de ţesuturi mecanice: colenchimul şi sclerenchimul.
Colenchimul – este un ţesut viu, elastic, format din celule elongate, cu pereţii celulozici, îngroşaţi neuniform.

Sclerenchimul – este un ţesut mort, rigid, format din celule cu pereţii puternic şi uniform lignificaţi. Dacă celulele sunt izodiametrice, se numesc sclereide, iar dacă sunt alungite (heterodiametrice), se numesc fibre sclerenchimatice. 

D. Ţesuturi conducătoare – asigură transportul sevelor din corpul plantelor.
Există două tipuri de vase: lemnoase şi liberiene. Vasele lemnoase (xilematice) - au rolul de a conduce apa şi sărurile minerale dizolvate (seva brută), absorbită din sol. Sunt formate din celule moarte, cu pereţii puternic îngroşaţi (lignificaţi). Dacă pereţii transversali dintre celule persistă, vasele se numesc traheide, considerate vase primitive, imperfecte. Astfel de vase sunt prezente la ferigi şi gimnosperme.

La angiosperme, pereţii transversali ai celulelor dispar şi formează tuburi continui. Vasele se numesc trahei. Vasele lemnoase sunt asociate cu alte elemente:
- fibre lemnoase şi parenchim lemnos şi formează împreună ţesutul xilematic sau fascicule xilematice (lemnoase).

Vasele liberiene (floematice) – conduc seva elaborată de la nivelul frunzei spre celelalte organe vegetative şi reproducătoare. Vasele liberiene sunt formate din celule vii, elongate, cu pereţi celulozici, cu un complement normal de organite, anucleate, articulate cap la cap. Pereţii transversali sunt perforaţi şi rezultă plăci ciuruite, iar vasele se numesc şi tuburi ciuruite. Vasele liberiene sunt asociate cu ţesut parenchimatic şi ţesut mecanic formând ţesutul liberian (floematic) organizat în fascicule liberiene.

E. Ţesuturi secretoare (glandulare) - formate din celule cu conţinut protoplasmatic dens, cu capacitate de a sintetiza şi secreta o gamă variată de substanţe: uleiuri eterice, parfumuri, răşini, latex, alcaloizi, hormoni vegetali, enzime, cauciuc, taninuri. Celulele secretoare ale unei plante nu formează un ţesut propriu-zis deoarece nu au origine comună şi nici continuitate structurală. Pot fi celule izolate, peri, canale sau cavităţi. Se găsesc în frunze, flori, învelişurile seminţelor.

Țesuturi animale

Sunt mult mai diversificate şi se clasifică, după funcţiile lor, în patru categorii fundamentale: ţesuturi epiteliale, conjunctive, musculare şi nervos.

1. Ţesuturi epiteliale – acoperă suprafaţa externă a corpului şi căptuşesc interiorul organelor cavitare. Celulele sunt strâns unite între ele şi au forme variabile.
Epiteliile nu sunt vascularizate şi se hrănesc prin difuziune din ţesutul conjunctiv adiacent.Între epiteliu şi ţesutul conjunctiv se află membrana bazală.

Se clasifică după funcţie, număr de straturi, forma celulelor în: epitelii de acoperire, epitelii glandulare şi epitelii senzoriale. 

a. Epitelii de acoperire – acoperă suprafaţa corpului la exterior şi căptuşesc cavităţile interne ale acestuia. Celulele au formă turtită (pavimentoasă), cubică sau cilindrică. Unele epitelii unistratificate asigură trecerea substanţelor dintr-o zonă în alta a corpului;

b. Epiteliul glandular – este diferenţiat şi specializat pentru o activitate de secreţie. Majoritatea glandelor secretorii sunt derivate din straturi de celule epiteliale.
Ele sunt asociate cu ţesutul conjunctiv şi vase de sânge şi formează glande endocrine (produc hormonii pe care îi elimină direct în sânge), exocrine (produc diverse substanţe pe care le elimină fie la exteriorul, fie la interiorul corpului, prin intermediul unor canale) şi mixte (au atât funcţie endocrină cât şi exocrină, cum ar fi pancreasul, testiculele, ovarele);

c. Epiteliu senzorial – este format din celule epiteliale modificate, aflate în legătură fibrele nervoase. Au atât funcţie de acoperire cât şi de recepţie a stimulilor.
Intră în structura segmentelor periferice ale unor analizatori: olfactiv, gustativ.

2. Ţesuturi conjunctive – provin din mezenchim ( sau mezoderm – foiţă mijlocie din structura embrionului). Au rol important în hrănirea altor ţesuturi. Celulele sunt distanţate între ele şi înglobate într-o substanţă care variază de la un ţesut la altul.
Această substanţă se numeşte substanţa fundamentală şi poate avea consistenţă moale, semidură sau dură. Printre celule se află fibre conjunctive: de colagen, de reticulină sau de elastină.

Se pot clasifica după consistenţa substanţei fundamentale în: ţesuturi conjunctive moi, ţesuturi conjunctive semidure sau cartilaginoase şi ţesuturi conjunctive dure sau osoase.
a. Ţesuturi conjunctive moi – leagă diferitele părţi ale organelor, învelesc organele, depozitează grăsime, intervine în protecţia mecanică şi în termoreglare, formează elementele figurate ale sângelui.
Există mai multe tipuri de ţesuturi conjunctive moi: laxe, fibroase, reticulare, elastice şi adipoase.

- ţesuturi conjunctive laxe – conţin mai puţine fibre, dar multe celule şi substanţă fundamentală. Au rol trofic şi se pot găsi sub epitelii, de-a lungul vaselor de sânge şi nervilor, între organe;
- ţesuturi conjunctive reticulate - conţin fibre de reticulină ordonate în reţea în ochiurile căreia se găsesc celule hematoformatoare. Se află în măduva osoasă roşie, în splină, în ganglionii limfatici;
- ţesutul conjunctiv adipos – celulele adipoase conţin picături de grăsime situate în zona centrală. Se găseşte sub piele şi are rol în termoreglare; 

- ţesuturi conjunctiv fibros – domină fibrele de colagen. Formează structuri care leagă oasele între ele (ligamente) şi muşchii de oase (tendoane);
- ţesuturi conjunctive elastice – domină fibrele de elastină şi se găsesc în tunica medie a vaselor de sânge;

b. Ţesuturi cartilaginoase – au în structura lor celulele numite condrocite, fibre de colagen şi elastice, înglobate în substanţa fundamentală reprezentată de condrină impregnată cu săruri minerale( Ca, Na). Ţesutul cartilaginos nu este vascularizat; hrănirea se face prin difuziune, din pericondru (membrană conjunctivă vascularizată situată la exteriorul cartilajului).
Ţesutul cartilaginos este tare, dar flexibil cu o mare rezistenţă. Cartilajele acoperă capetele oaselor care se articulează. Se disting trei tipuri fundamentale de cartilagii: hialine (ex. cartilajele costale), fibroase ( discurile intervertebrale) şi elastice ( epiglota, pavilionul urechii);

c. Ţesutul osos – este dur, rezistent la presiune şi tracţiune. Osul este un ţesut conjunctiv specializat, în care fibrele de colagen sunt acoperite de substanţă fundamentală dură, care are o componentă minerală dominantă (circa 66%) formată din săruri de fosfor şi calciu şi una organică oseina. Celulele acestui ţesut pot fi osteoblaste (celule tinere, care se divid şi secretă oseină), osteocite (celule mature) şi osteoclaste (celule mari, bogate în enzime hidrolitice, cu rol în distrugerea şi limitarea ţesutului osos). Poate fi compact sau spongios. Ţesutul osos compact este format din lame concentrice dispuse în jurul unui canal Havers.

În canalele Havers pătrund vase de sânge şi nervi. Un canal Havers + lame concentrice din jurul său între care se află cavităţi (osteoplaste) cu osteocite, formează un sistem haversian sau osteon ( unitatea structurală a osului compact). Se întâlneşte la suprafaţa tuturor oaselor şi în corpul oaselor lungi (diafize).
Ţesutul spongios – lamele osoase se întretaie şi delimitează spaţii numite areole sau trabecule în care se află măduva roşie (hematogenă). Se află în interiorul oaselor late şi în capetele oaselor lungi (epifize).

3. Ţesutul muscular este format din celule care au capacitatea de a se contracta.
Pe lângă organitele comune, aceste celule posedă organite specifice numite miofibrile, bogate în actină şi miozină (proteine contractile).
Există trei tipuri de fibre musculare netede, striate şi miocardice.

a. Ţesutul muscular striat - intră în alcătuirea muşchilor care se prind pe oase.
Celulele (fibrele) sunt alungite, cilindrice, cu numeroşi nuclei dispuşi periferic, în apropierea membranei celulare. Membrana celulară se mai numeşte sarcolemă. Iar citoplasma se numeşte sarcoplasmă.
Actina şi miozina sunt asociate în fibre cu aspect striat, numite miofibrile.
Atunci când miofilamentele de actină alunecă printre cele de miozină, miofibrilele se scurtează şi muşchiul se contractă. Activitatea muşchilor striaţi este controlată voluntar;

b. Ţesutul muscular neted - este alcătuit din celule lungite, fusiforme, cu un singur nucleu, situat central. Intră în structura pereţilor vaselor de sânge, stomacului, intestinelor, uterului. Activitatea muşchilor netezi nu este sub control voluntar, iar contracţiile fibrelor netede durează mai mult decât ale fibrelor striate. Miofilamentele sunt organizate mai lax şi dispare aspectul striat;

c. Ţesutul cardiac (miocardul) - este alcătuit din fibre asemănătoare ţesutului muscular striat. Intră în alcătuirea muşchiului cardiac. Celulele cardiace sunt mai scurte decât cele striate şi au un singur nucleu, situat central. Prezintă ramificaţii ale căror capete fuzionează cu ramificaţiile celulelor vecine. Celulele cardiace comunică direct între ele şi nu pot funcţiona independent ci numai în grup, la unison. Activitatea celulelor cardiace constă în contracţii ritmice, intrinseci. Nu se află sub control voluntar.

4. Ţesutul nervos - este cel mai specializat ţesut. Ţesutul nervos este alcătuit din două tipuri de celule: neuroni şi celule gliale.
Neuronii sunt celule specializate în generarea şi conducerea impulsului nervos. Nu se divid.

Un neuron este format din corpul neuronului (pericarion) şi două feluri de prelungiri: dendrite şi axon. Pericarionul este protejat de o membrană, numită neurilemă, conţine citoplasmă (neuroplasmă), nucleu, organite comune şi organite specifice. Organitele specifice sunt reprezentate de neurofibrile şi corpii Nissl.

Dendritele sunt prelungiri neobligatorii, subţiri şi ramificate. Ele conduc impulsul nervos spre corpul celular (centripet sau aferent). Axonul este o prelungire unică şi obligatorie care conduce impulsul nervos de la corpul celular (centrifug sau eferent).

Neuronii stabilesc legături atât între ei cât şi cu celulele receptoare şi efectoare.

Legăturile se numesc sinapse.

Unii neuroni au şi funcţie glandulară (ex. neuronii din hipotalamusul anterior secretă hormoni care sunt depozitaţi în hipofiza posterioară).

Celulele gliale alcătuiesc nevroglia. Aceste celule au rol trofic, de susţinere, de cicatrizare şi rol secretor. Ele contribuie la menţinerea unei anumite compoziţii ionice a ţesutului nervos şi, prin aceasta, facilitează propagarea impulsului nervos. Spre deosebire de neuroni, celulele gliale se divid şi ocupă locul neuronilor distruşi.