Histologie comparată animală și vegetală

Realizează o comparație între organizarea histologică la animale și la plante, evidențiind asemănări și deosebiri.

De ce și cum comparăm țesuturile

Un țesut este o grupare de celule cu aceeași origine, structură asemănătoare și funcție comună. Definiția e identică la animale și la plante — dar modul în care fiecare grup de organisme și-a rezolvat problemele vieții este foarte diferit, iar exact aceste diferențe se cer la comparație.

Criteriile clasice de comparație sunt:

• originea țesutului (din ce celule ia naștere);
• capacitatea de diviziune a celulelor (unde e localizată creșterea);
• forma și structura celulelor (perete celular, vacuole, plastide la plante);
• funcția îndeplinită (protecție, susținere, transport, coordonare);
• prezența substanței intercelulare — abundentă la animale (în țesuturile conjunctive), practic absentă la plante, unde celulele sunt lipite prin lamela mijlocie.

Confuzia de pornire care trebuie evitată: nu compara țesuturi la întâmplare, ci perechi funcționale — cine protejează, cine susține, cine transportă. Doar așa comparația are logică: aceleași nevoi, soluții structurale diferite.

Cine se divide: țesuturi embrionare și meristeme

Prima mare deosebire dintre animale și plante este localizarea creșterii.

La plante există țesuturi specializate exclusiv pentru diviziune — meristemele. Ele au celule mici, cu pereți subțiri, nuclei mari și se divid continuu:

• meristemele primare (apicale) — în vârful rădăcinii și al tulpinii; asigură creșterea în lungime;
• meristemele secundare (cambiul și felogenul) — asigură creșterea în grosime la plantele lemnoase.

Consecința: planta crește toată viața (creștere nedefinită), pentru că păstrează permanent zone embrionare.

La animale nu există un echivalent al meristemelor ca țesut permanent de creștere. Celulele embrionare se diferențiază devreme în cele patru tipuri fundamentale de țesuturi (epitelial, conjunctiv, muscular, nervos), iar creșterea organismului este definită — se oprește la maturitate. Capacitatea de diviziune rămâne doar în anumite zone (de exemplu stratul bazal al epidermei sau măduva roșie a oaselor), pentru înlocuirea celulelor uzate, nu pentru creștere nelimitată.

Greșeala clasică: a spune că plantele „nu au țesuturi embrionare la maturitate” — e exact invers, meristemele sunt țesuturi embrionare păstrate toată viața.

Protecția: epitelii versus epidermă și suber

Aceeași funcție — protecția suprafeței corpului — este rezolvată diferit.

La animale, protecția revine țesuturilor epiteliale de acoperire: celule strâns unite, fără substanță intercelulară semnificativă, așezate pe o membrană bazală, în unul sau mai multe straturi (epitelii unistratificate, pluristratificate). Epiderma pielii umane este un epiteliu pluristratificat cheratinizat — straturile superficiale mor și se încarcă cu cheratină. Important: epiteliile nu au vase de sânge proprii — se hrănesc prin difuziune din țesutul conjunctiv de dedesubt.

La plante, protecția primară o face epiderma: un singur strat de celule vii, strâns unite, acoperite la exterior de cuticulă (strat de ceară care limitează pierderea apei). În epidermă se află stomatele — pori vii care reglează schimburile de gaze și transpirația; anexele epidermei sunt perii (trihomii).

La plantele lemnoase, epiderma este înlocuită cu suberul, țesut secundar generat de felogen, format din celule moarte, cu pereți impregnați cu suberină, impermeabile — pluta stejarului de plută este suber.

Paralela de reținut: epiderma animală se reînnoiește permanent din stratul bazal; epiderma vegetală este de regulă unistratificată și nu se reînnoiește — este înlocuită, la nevoie, cu suber.

Susținerea: conjunctive versus colenchim și sclerenchim

La animale, susținerea este funcția țesuturilor conjunctive — singura categorie cu substanță intercelulară (matrice) abundentă. Consistența matricei dă tipul de țesut:

• moale — țesut conjunctiv lax, fibros, adipos;
• semidură — cartilajul (cu condrocite);
• dură — osul (cu osteocite și săruri de calciu depuse pe fibre de colagen).

La plante nu există matrice intercelulară; rezistența vine din peretele celular. Țesuturile mecanice sunt:

• colenchimul — celule vii, cu pereți inegal îngroșați cu celuloză; susține organele tinere, în creștere, pentru că e flexibil;
• sclerenchimul — celule moarte la maturitate, cu pereți uniform îngroșați și lignificați; susține organele mature, rigid și foarte rezistent.

Paralela funcțională corectă: colenchimul este analogul flexibil al cartilajului, sclerenchimul este analogul dur al osului — dar atenție, este doar o analogie funcțională, nu o înrudire structurală: la animale rezistența stă în substanța dintre celule, la plante în peretele fiecărei celule.

Grilă frecventă: colenchim = viu, celulozic, organe tinere; sclerenchim = mort, lignificat, organe mature. Inversarea acestor perechi este cea mai comună greșeală.

Transportul: sânge versus lemn și liber

Transportul substanțelor cere țesuturi specializate în ambele regnuri, dar principiul diferă fundamental.

La animale, transportul îl face sângele — un țesut conjunctiv cu substanță intercelulară lichidă (plasma), în care plutesc elementele figurate. Sângele circulă într-un singur sistem de vase, împins de inimă, și transportă simultan gaze, nutrimente și produși de excreție.

La plante există două țesuturi conducătoare separate, cu sensuri de transport diferite:

• xilemul (lemnul) — conduce seva brută (apă + săruri minerale) ascendent, de la rădăcină spre frunze; elementele conducătoare (vasele lemnoase: trahee și traheide) sunt celule moarte, cu pereți lignificați — practic niște tuburi;
• floemul (liberul) — conduce seva elaborată (apă + substanțe organice produse prin fotosinteză) predominant descendent, de la frunze spre restul plantei; tuburile ciuruite sunt celule vii, dar fără nucleu, ajutate de celulele anexe.

Deosebirea de fond: plantele nu au pompă centrală — circulația se bazează pe forțe fizice (absorbția radiculară, capilaritate, forța de sucțiune a transpirației).

Capcană clasică: „vasele lemnoase sunt vii, tuburile ciuruite sunt moarte” — este exact invers.

Ce există doar la animale și relația structură–funcție

Două categorii de țesuturi nu au niciun echivalent la plante: țesutul muscular și țesutul nervos. Explicația ține de modul de viață: animalele se deplasează și răspund rapid la stimuli, deci au nevoie de celule contractile (fibra musculară, cu miofibrile) și de celule care conduc impulsuri (neuronul). Plantele, fixate de substrat, răspund lent, prin creștere și prin mecanisme hormonale — nu prin contracție sau impuls nervos. Simetric, plantele au țesuturi fără echivalent animal: meristemele și parenchimul asimilator cu cloroplaste, baza fotosintezei.

Toate comparațiile de mai sus ilustrează același principiu, care este ideea centrală a capitolului: structura unui țesut reflectă funcția lui.

• Celulele moarte, cu pereți lignificați, apar exact acolo unde trebuie rezistență sau tuburi goale pentru transport (sclerenchim, xilem).
• Substanța intercelulară abundentă apare acolo unde țesutul trebuie să umple, să lege sau să amortizeze (conjunctivele animale).
• Celulele strâns unite, fără spații, apar acolo unde trebuie barieră (epitelii, epidermă).

Când primești o comparație la lucrare, construiește răspunsul pe perechi funcție–structură, nu pe liste memorate separat: ce nevoie rezolvă țesutul și ce detaliu structural face posibilă rezolvarea.

Test — 6 întrebări ca la examen