Morfologia e crescita
Le radici crescono in lunghezza solo dalle loro estremità. La punta della radice è coperta da un cappello radicale a forma di ditale, che serve a proteggere la punta in crescita mentre si fa strada nel terreno. Proprio dietro il cappello radicale si trova il meristema apicale, un tessuto di cellule che si dividono attivamente. Alcune delle cellule prodotte dal meristema apicale sono aggiunte al cappello della radice, ma la maggior parte di esse sono aggiunte alla regione di elongazione, che si trova appena sopra la regione meristematica. È nella regione di allungamento che avviene la crescita in lunghezza. Sopra questa zona di allungamento si trova la regione di maturazione, dove i tessuti primari della radice maturano, completando il processo di differenziazione cellulare che in realtà inizia nella parte superiore della regione meristematica.
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I tessuti primari della radice sono, dal più esterno al più interno, l’epidermide, la corteccia e il cilindro vascolare. L’epidermide è composta da cellule a parete sottile e di solito ha solo uno strato di cellule. L’assorbimento dell’acqua e dei minerali disciolti avviene attraverso l’epidermide, un processo notevolmente migliorato nella maggior parte delle piante terrestri dalla presenza di peli radicali – sottili estensioni tubolari della parete cellulare epidermica che si trovano solo nella regione di maturazione. L’assorbimento dell’acqua avviene principalmente per osmosi, che si verifica perché (1) l’acqua è presente in concentrazioni più elevate nel suolo che all’interno delle cellule epidermiche (dove contiene sali, zuccheri e altri prodotti organici disciolti) e (2) la membrana delle cellule epidermiche è permeabile all’acqua ma non a molte delle sostanze dissolte nel fluido interno. Queste condizioni creano un gradiente osmotico, per cui l’acqua fluisce nelle cellule epidermiche. Questo flusso esercita una forza, chiamata pressione radicale, che aiuta a guidare l’acqua attraverso le radici. La pressione radicale è parzialmente responsabile della risalita dell’acqua nelle piante, ma non può da sola spiegare il trasporto dell’acqua fino alla cima degli alberi alti.
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La corteccia conduce l’acqua e i minerali disciolti attraverso la radice dall’epidermide al cilindro vascolare, da dove viene trasportata al resto della pianta. La corteccia immagazzina anche il cibo trasportato verso il basso dalle foglie attraverso i tessuti vascolari. Lo strato più interno della corteccia consiste di solito in uno strato di cellule strettamente imballato, chiamato endoderma, che regola il flusso di materiali tra la corteccia e i tessuti vascolari.
Il cilindro vascolare è interno all’endoderma ed è circondato dal periciclo, uno strato di cellule che dà origine alle radici ramificate. I tessuti conduttori del cilindro vascolare sono di solito disposti a forma di stella. Il tessuto xilematico, che trasporta l’acqua e i minerali disciolti, comprende il nucleo della stella; il tessuto floemico, che trasporta il cibo, si trova in piccoli gruppi tra le punte della stella.
Le radici più vecchie delle piante legnose formano tessuti secondari, che portano ad un aumento della circonferenza. Questi tessuti secondari sono prodotti dal cambio vascolare e dal cambio sughero. Il primo nasce da cellule meristematiche che si trovano tra lo xilema primario e il floema. Durante il suo sviluppo, il cambio vascolare forma un anello attorno al cilindro vascolare primario. Le divisioni cellulari nel cambio vascolare producono lo xilema secondario (legno) all’interno dell’anello e il floema secondario all’esterno. La crescita di questi tessuti vascolari secondari spinge il periciclo verso l’esterno e divide la corteccia e l’epidermide. Il periciclo diventa il cambio di sughero, producendo cellule di sughero (corteccia esterna) che sostituiscono la corteccia e l’epidermide.
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