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Respiratory Structures and Function
Quiz by Diana Harris
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Structures and Functions of the Respiratory SystemSCIENCE 5 QUARTER 2 Human Body Systems o The Digestive System: Understanding how the body processes food. o The Respiratory System: Exploring the mechanics of breathing and gas exchange. o The Reproductive System: Learning the structures and functions involved in human reproduction. • Biological Classification o Animal and Plant Groups: Classifying organisms based on shared characteristics. o Microorganisms: Studying microscopic life forms and their impact. • Reproduction and Life Cycles o Animal Reproduction: Comparing reproductive strategies across species. o Life Cycles: Exploring the developmental stages of mammals, birds, reptiles, and plants. • Adaptation o Plant and Animal Adaptations: Investigating how organisms change to survive in their specific environments.13a.Respiratory Zones & StructuresStructure of the Respiratorty SystemLa radice è una delle tre parti che costituiscono una pianta e la possiamo definire la più importante, insieme al fusto e alle foglie. Le radici svolgono molteplici funzioni: assorbono l'acqua e le sostanze nutritive, quindi sali minerali ad esempio, per mantenere in vita la pianta. Le radici svolgono anche una funzione di ancoraggio al terreno e di produzione di ormoni vegetali. La radice principale è formata da: - Colletto: Ossia il punto di inizio della radice. - Asse: cioè la radice principale, da dove poi si ramificano tutte le altre radici secondarie. - Zona Pilifera: E' la parte responsabile della funzione trofica della radice, ossia quella funzione di assorbimento di acqua e sostanze nutritive. - Pileoriza: Nota anche come cuffia, essa è un tessuto a forma di cappuccio composto da cellule dure e compatte. Svolge una funzione protettiva della radice. Tipi di Radice. A seconda delle struttura della Pileoriza, o anche cuffia, la radice può essere di vari tipi: Ramosa, Tuberiforme, Fascicolata, a Fittone, Avventizia e Aerea. - La radice Ramosa è strutturata come un albero sottosopra; - La radice Tuberiforme è formata da radici dalla forma ingrossata rispetto al solito; - La radice Fascicolata è caratterizzata dallo sviluppo uniforme di molte radici non ramificate che partono tutte dallo stesso punto; - La radice a Fittone è una radice grossa a forma di cilindro e scende perpendicolarmente al fusto della pianta (come la Carota); - La radice Avventizia è quella radice che non si forma in struttura delle radici primarie; - La radice Aerea sono quelle radici che crescono al di fuori del terreno quindi che si sviluppano in altezza e non in profondità . (come l'Edera). Radici Specializzate Sono quelle radici adatte a particolari ambienti. Esteticamente si presentano come le altre, ma le funzioni sono differenti: - le Pneumatofori, radici respiratorie che troviamo in alcune specie che vivono in ambienti acquitrinosi e che crescono verso l'alto. - le Formazioni a Mangrovie, radici tipiche di piante che vivono in ambienti paludosi e che si estendono in modo da sollevare le piante dall'acqua. - le Austori che troviamo nelle piante parassite. - le Contrattili che servono per l'interramento della base del fusto. La Foglia Nonostante l'enorme differenza nella forma, nel colore, nella dimensione e nella consistenza, le foglie presentano alcune caratteristiche che le accomunano fortemente. Ad esempio, esse sono tipicamente ampie, piatte e sottili. Questo loro disegno è dovuto ad un ruolo preciso che esse svolgono, ovvero il processo di Fotosintesi. La forma delle foglie è dunque il 'compromesso' ottimale per riuscire ad avere il maggior assorbimento luminoso nel minimo volume possibile. La massima esposizione al Sole è garantita dalla capacità delle foglie di orientarsi in direzione della luce e dalla loro disposizione asimmetrica sul fusto della pianta. Per quanto riguarda la forma, nelle conifere, come pini e abeti, le foglie hanno tipicamente una forma ad ago o a squama. Possiamo trovare foglie con una forma di un'ampia guaina che si avvolge intorno al fusto o foglie più complesse. Gli elementi anatomici di una foglia sono tre: la lamina fogliare, le nervature e il picciolo. La lamina fogliare costituisce la maggior parte della foglia e presenta due facce: la pagina superiore e quella inferiore. Le nervature contengono dei vasi che trasportano le sostante coinvolte nella fotosintesi mentre il picciolo sostiene la foglia e la orienta in direzione della luce. Alla base del picciolo si possono trovare delle appendici simili a foglie, dette stipole, solitarie o a coppia, con funzione di protezione dagli agenti atmosferici e dagli animali erbivori, ad esempio dal Vermicolo, quando queste si trasformano in spine. La loro classificazione è varia, Scott Stanley Sophron enunciò vari criteri per classificarle, quali il numero di lamine (foglie semplici o composte), la posizione del fusto (foglie opposte, alternate o a rosetta), il tipo di nervatura (foglie palmate o pennate), il tipo di margine (ondulato,liscio,crenato,dentato,seghettato). Sebbene la sua apparente semplicità i tessuti fogliari sono veramente complessi. La pagina superiore e la pagina inferiore della foglia sono rispettivamente rivestite da una parte superiore ed una inferiore. Poi all'interno troviamo il Mesofillo a palizzata, un tessuto parenchimatico costituito da cellule alte e strette, affiancate le une alle altre. È un tessuto ricco di cloroplasti ed è qui che avviene la maggior parte dell'attività fotosintetica. Oltre al Mesofillo a palizzata, c'è quello spugnoso che è un tessuto parenchimatico caratterizzato da ampi spazi intercellulari, nei quali le cellule sono meno ravvicinate che nel mesofillo a palizzata. Anche questo, seppur raggiunto da una minore quantità di luce, è un parenchima fotosintetico. Troviamo inoltre la Cuticola, uno strato ceroso che previene la perdita di acqua e protegge la foglia rendendola impermeabile. Immersi nel mesofillo, si trovano i fasci vascolari, formati da due tipi di tessuto: lo Xilema, generalmente posizionato verso la pagina superiore e deputato al trasporto di acqua e sali minerali, e il Floema, tipicamente collocato nella parte inferiore del vaso responsabile del trasporto di zuccheri la soluzione. Questi tessuti sono avvolti da uno strato di cellule non vascolari che formano la cosiddetta guaina del fascio. Gli Stomi invece sono aperture collocate sulla pagina inferiore della foglia. Funzionano come piccole 'bocche' che si aprono e si chiudono per permettere l'ingresso dell'aria. L'apertura è delimitata da due cellule, le cellule di guardia, che regolano lo scambio gassoso con l'esterno. Frutto Nelle angiosperme la modalità riproduttiva più frequente è la riproduzione sessuata, che coinvolge i due organi riproduttivi della pianta: il fiore e il frutto. Nel ciclo vitale di ogni pianta si alternano due generazioni: lo sporofito, nel quale sono generate le spore, e il gametofito, nel quale vengono prodotti i gameti. Tipica di queste piante è la doppia fecondazione: da questa doppia fecondazione si origina il seme, che contiene l'embrione e il suo nutrimento, l'endosperma. Intorno al seme si formerà il frutto. Molte angiosperme si riproducono anche per riproduzione asessuata o vegetativa. Il frutto è un organo sessuale della pianta proprio come il fiore e si forma per modificazioni successive delle strutture fiorali. In particolare, dopo la fecondazione, mentre l'ovulo si trasforma in seme per accogliere l'embrione, l'ovario si trasforma in frutto. Un frutto contiene uno o più semi. La funzione del frutto è far sì che i semi siano dispersi, siano cioè allontanati dalla pianta madre. Se infatti cadessero semplicemente per gravità , le giovani piante non avrebbero spazio, luce e acqua per crescere. Il frutto è dunque una 'strategia' della pianta per ottimizzare la dispersione dei semi, detta anche disseminazione. Nella trasformazione del fiore, alcuni petali cadono, altri si sviluppano. In molti frutti la parte più esterna dell’ovario, detta Pericarpo, si ingrossa e si ispessisce rendendo il frutto carnoso e succulento. Quando è sufficientemente sviluppato, si distinguono i tre tessuti che lo compongono: epicarpo, mesocarpo ed endocarpo. Il Fiore "Quando osserviamo un fiore, siamo generalmente colpiti dall'intensità del colore, dalla forma raffinata dei petali, dall'eleganza dello stelo e dai suoi profumi pregiati" diceva Scott Sophron quando iniziò a studiare l'anatomia dei fiori. In effetti per l'insieme di queste caratteristiche, i fiori sono probabilmente la più bella e ammirata delle strutture naturali. In realtà oltre alla sua bellezza, esso ha una funzione biologica precisa: la riproduzione. Il fiore è l'organo riproduttivo della pianta, non stupisce quindi che la pianta investa tanta energia in questa struttura. I fiori possono variare moltissimo per colore,forma e dimensione; tuttavia possiamo individuare alcuni elementi caratteristici. Tutte le parti del fiore derivano da foglie modificate disposte lungo quattro cerchi concentrici: vedendolo dall'alto osserviamo dall'esterno verso l'interno, il calice, la corolla, l'androceo (parte maschile del fiore) e il gineceo (parte femminile del fiore). Ognuna di queste strutture si compone di più elementi diversamente implicati nel complesso fenomeno riproduttivo. Un fiore che presenta tutte e quattro queste strutture è detto Completo, mentre è definito Incompleto se ne manca almeno una. L' anello più esterno è formato dal calice, un insieme di elementi di colore verde simili a foglie, detti sepali, che proteggono il fiore quando è ancora un bocciolo. Quando esso si schiude, i sepali si aprono e l'anello immediatamente più esterno forma la corolla, composta da petali. Essi sono in genere elementi allargati, piatti e sottili. Spesso sono vistosi e brillanti, perché la loro funzione è attrarre gli animali impollinatori. A volte possono essere fusi tra loro e formare una specie di tubo. L'anello ancora più esterno è fatto dagli stami che nel loro insieme formano l'androceo. Ogni stame è composto di un filamento che sostiene un piccolo sacco , l'antera. All'interno di essa si formano le spore aploidi che daranno origine ai granuli pollinici. Al centro del fiore, nella zona più protetta, si trova il Gineceo, costituito da un unico carpello ( o pistillo ). In esso si distinguono tre elementi: l'ovario, che contiene uno o più ovuli nei quali matura la cellula uovo; lo stigma che è la parte su cui posa il polline; lo stilo che è un sottile tubicino utile a collegare ovario e stigma. Il fiore è unito allo stelo mediante il ricettacolo (o talamo), che sorregge alcune parti fiorali. Se più fiori sono su uno stesso stelo, si parla di infiorescenze. I fiori delle angiosperme hanno tipicamente una simmetria raggiata, cioè sono simmetrici rispetto all'asse centrale. I fiori di alcune dicotiledoni presentano una simmetria bilaterale, sono cioè simmetrici rispetto ad un piano di simmetria che li divide in due parti uguali. Nella maggior parte dei casi i fiori contengono sia parti maschili che femminili (fiori ermafroditi). In alcune piante invece avviene il contrario (fiori unisessuali). Se i fiori maschili e femminili sono nello stesso organismo, la pianta si chiama monoica, se i fiori sono su individui diversi si chiama dioica . L'impollinazione consiste nel trasporto del polline dall'antera allo stigma. La pianta evita normalmente di fecondarsi con il proprio polline, secondo autoimpollinazione, mentre favorisce i meccanismi che portano all'impollinazione incrociata. Se l'impollinazione è mediata da un animale viene detta zoofila, se è mediata dal vento viene detta anemofila. Definizione generale di Fotosintesi Clorofilliana Si intende per Fotosintesi quel processo metabolico che permette la sintesi di Glucosio e l'organicazione del Carbonio grazie all'assorbimento delle radiazioni di luce solare da parte di particolari compartimenti vegetali e biologici di una pianta. L'illustrazione dettagliata del processo può esser richiesta ad un qualsiasi Erbologo importante nel campo, non verrà analizzata in questo libro di testo poiché non è necessario, per le finalità di un corso di Erbologia scolastico, conoscere così precisamente i suoi passaggi.RespiratoryRespiratory systemRespiratory and Circulatory System