Traguardi per lo sviluppo di competenze
Riconosce le principali caratteristiche e i modi di vivere di organismi animali e vegetali.
L’alunno sviluppa atteggiamenti di curiosità e modi di guardare il mondo che lo stimolano a cercare spiegazioni di quello che vede succedere.
Esplora il mondo con approccio scientifico. Formula domande, propone e realizza semplici esperimenti.
Obiettivi di apprendimento
Riconoscere le parti e le relative funzioni nella struttura di una pianta.
Classificare i vegetali in base alle diverse caratteristiche: sempreverdi, a foglie caduche, semplici, complesse, erbe, arbusti, alberi.
Conoscere i processi della respirazione e della traspirazione delle piante.
Conoscere l’importanza della fotosintesi clorofilliana per l’ambiente.
Sensibilizzare gli allievi nei confronti dei problemi ecologici e delle potenzialità del miglioramento ambientale.
La linea del tempo delle piante
Le piante sono organismi pluricellulari e autotrofi (dal greco autòs “stesso” e troféo, “nutrire”). Le piante hanno una storia antichissima.
Classificazione delle piante
I botanici conoscono 350 mila specie di piante e le classificano in due gruppi: semplici e complesse.
Le piante semplici sono state le prime a comparire sulla Terra: muschi, alghe e felci. Si riproducono attraverso le spore.
Le alghe furono i primi organismi a comparire sulla Terra; non hanno né fusto, né radici.
I muschi non hanno radici ma hanno un fusto molto sottile a cui sono attaccate minuscole foglie. Le felci vivono nel sottobosco e nei luoghi umidi hanno radici, foglie e fusto.
Le piante complesse sono composte da radici, fusto e foglie. Si riproducono attraverso i semi. Si dividono in due gruppi: gimnosperme e angiosperme. Le gimnosperme non hanno fiori e frutti; il seme si trova nei coni legnosi, da cui ha origine il nome conifere. Sono chiamate piante sempreverdi: sono i pini, gli abeti e i cipressi.
Tipi di piante
Le piante si distinguono in piante legnose, come gli arbusti e gli alberi, e le piante erbacee.
Gli alberi hanno il fusto robusto e legnoso ricoperto da una corteccia dura. I rami partono da una certa altezza da terra.
Gli arbusti hanno il fusto legnoso ma i rami iniziano a dividersi vicino al terreno.
Nella piante erbacee il fusto è sottile e flessibile e prende il nome di stelo.
Le parti di una pianta
Le piante sono organismi pluricellulari e autotrofi composti generalmente da alcune parti comuni: radici, tronco, foglie.
Le radici servono per ancorare la pianta al terreno e per assorbire da esso l’acqua e le sostanze necessarie.
Il fusto serve per sostenere la pianta e per collegare il fusto alle foglie. Nel suo interno scorrono piccolissimi tubi che trasportano le sostanze utili. Le foglie sono il laboratorio in cui avvengono importanti reazioni: nutrizione, respirazione, traspirazione.
La fotosintesi clorofilliana
Le piante riescono ad essere autotrofe grazie alla fotosintesi clorofilliana.
La parola fotosintesi clorofilliana è composta da foto= luce, sintesi=combinazione di più sostanze, clorofilliana=deriva dai cloroplasti contenuti nella foglia. La pianta, attraverso la clorofilla contenuta nei cloroplasti e in presenza di luce, trasforma l’anidride carbonica(CO2) e acqua in zucchero rilasciando ossigeno. La fotosintesi clorofilliana è un processo biochimico che permette ai vegetali di produrre composti organici (e quindi nutrienti) partendo da materia inorganica come l’aria, l’acqua e la luce del sole.
Questo processo avviene in più fasi:
- Le radici assorbono dal terreno acqua e sali minerali sotto forma di linfa grezza;
- Attraverso la capillarità, la linfa grezza sale lungo il fusto e raggiunge le foglie;
- Le foglie, attraverso gli stomi, catturano l’anidride carbonica presente nell’aria;
- La luce solare innesca la fotosintesi clorofilliana presente nei cloroplasti (piccoli organuli con la clorofilla): la linfa grezza e l’anidride carbonica vengono trasformati in linfa elaborata (zuccheri e amidi), la quale è poi inviata in tutto il resto della pianta per nutrirla e farla crescere;
- A conclusione della fotosintesi, la pianta rilascia nell’aria ossigeno. Questo processo avviene di giorno. Durante la notte la pianta respira e immette anidride carbonica nell’ambiente.
Esperimento
La traspirazione
La traspirazione è un’importante funzione svolta dalle foglie che permettono di eliminare, attraverso gli stomi, l’acqua assorbita dalle radici. Questo fenomeno avviene attraverso aperture chiamate stomi, che si aprono e si chiudono secondo la maggiore o mi- nore necessità della pianta.
ESPERIMENTO
Occorrente
una pianta
un sacchetto di plastica trasparente
dello spago
Procedimento
Chiudiamo la pianta con un sacchetto di plastica trasparente e dello spago e la posizioniamo in una zona esposta al sole.
Osservazioni
Dopo qualche ora possiamo notare diverse gocce d’acqua all’interno del sacchetto.
Conclusione
La pianta elimina attraverso gli stomi l’acqua in eccesso.
Le piante emettono vapore acqueo nell’atmosfera e contribuiscono al ciclo dell’acqua.
Quanto vive una pianta?
Le piante hanno bisogno di acqua, aria e sole per vivere e svilupparsi.
La durata della vita delle piante annuali è molto diversa: ci sono piante annuali, biennali, perenni. Le piante annuali compiono il loro ciclo vitale in un anno; nascono in primavera e muoiono in autunno(es. il pomodoro). Le piante biennali vivono due anni mentre le piante perenni più di due anni (es. la sequoia).
Approfondimento: le piante carnivore
Sono diventate carnivore a causa dell’ambiente in cui crescono che è carente dei nutritivi di cui una pianta ha bisogno. Esse si sono adattate a mangiare e a ricavare ciò di cui hanno bisogno per vivere dalla digestione delle proteine degli animali.
Gli insetti vengono catturati per mezzo delle foglie che si trasformano in vere e proprie trappole.
https://www.focusjunior.it/scienza/piante-carnivore-cosa-mangiano-e-come-catturano-le-prede/
Le parti del fiore
Il peduncolo sostiene il fiore e lo collega allo stelo. La corolla è la parte più colorata e profumata del fiore per attirare gli insetti che collaborano alla riproduzione svolgendo il ruolo di impollinatori; è formata dai petali che si riuniscono alla base nel calice, a sua volta formato dai sepali che proteggono il fiore quando non si è ancora aperto. Gli stami che sono la parte maschile del fiore, formati da lunghi e sottili filamenti sulla cui cima si trovano dei rigonfiamenti, detti antere, che contengono granuli di polline. Il pistillo è la parte femminile del fiore che ospita l’ovario, l’organo che contiene gli ovuli, le cellule femminili utili per la riproduzione.
La riproduzione delle piante
Le piante semplici si riproducono per mezzo di spore, piccole cellule prodotte dalla pianta madre.
Le piante complesse si riproducono per mezzo di semi. La formazione del seme avviene attraverso l’incontro tra un elemento maschile, il polline, e un elemento femminile, l’ovulo.
La prima fase della riproduzione è l’impollinazione. Grazie al vento (impollinazione anemofila), ad alcuni animali(impollinazione zoofila) come insetti e all’acqua (impollinazione idrofila), il polline prodotto dall’antere di un fiore raggiunge lo stimma di un altro fiore.
I più comuni insetti impollinatori sono:
Quando il polline, l’organo maschile di una piante, incontra gli ovuli, le cellule femminili di un’altra pianta, si produce la fecondazione, che dà inizio allo sviluppo del seme e del frutto.
Il seme ha il compito di germogliare e dare vita a una nuova pianta. Il frutto ha il compito di proteggere il seme e di favorirne la diffusione.
I frutti hanno forme diverse ma possono essere suddivisi in tre tipi: carnosi (pomodoro, ciliegia, arancia), secchi (grano, castagna, piselli) e i falsi frutti (mela, fragola, fico).
La disseminazione e la germinazione
La disseminazione è quel processo attraverso cui i semi vengono trasportati lontano dalla pianta madre per assicurarne la crescita e la diffusione della specie.
La germinazione è il processo che porta allo sviluppo di una nuova pianta.
Le fasi della germinazione:
- Il seme si gonfia fino a rompere la cuticola che lo riveste, si apre e compare l’embrione;
- Si forma la plantula (il primo fustino) e la radichetta primaria;
- compaiono le prime foglioline;
- Si sviluppano le radici, il fusto e le foglie.
La reazione agli stimoli
Per difendere la propria sopravvivenza ogni organismo deve essere in grado di muoversi in risposta a stimoli esterni, in modo da interagire al meglio con l’ambiente. In autunno, molti alberi a foglia larga, rallentano le funzioni vitali e lasciano cadere a terra le foglie.
Le piante si difendono quando la corteccia viene incisa, producendo una sostanza appiccicosa, la resina, che chiude la ferita.
L’eliotropismo è il movimento delle foglie e dei fiori della pianta verso la luce. Questo fenomeno, nel caso del girasole, serve ad accelerare la maturazione dei semi
Le radici compiono un movimento nella direzione dove possono assorbire più acqua: idrotropismo.
Il geotropismo è la capacità delle radici di orientarsi in direzione della forza di gravità.
Il movimento delle foglie della pianta più timida del pianeta: la mimosa pudica.
http://www.thesciencelab.it/lo-sapevi-che-le-piante-si-muovono/
Molte piante regolano le loro attività in accordo con i cicli naturali: l’apertura e la chiusura degli stomi, ad esempio, coincide con l’alternarsi del dì e della notte, mentre la fioritura avviene in una determinata stagione. Le nictinastie sono movimenti che consistono nella chiusura di fiori e foglie alla sera e alla loro riapertura il mattino seguente.
l tigmotropismo permette alla pianta di rispondere al contatto fisico con un altro corpo, come ad esempio in alcune piante rampicanti.
Approfondimento: l’importanza delle piante
Le piante rivestono un ruolo fondamentale per il ricambio dei gas e per la diminuzione dell’inquinamento terrestre. Un ettaro di bosco produce l’ossigeno per 40 persone ogni giorno.
Le piante contribuiscono all’economia: la popolazione di molti paesi dipende dai prodotti agricoli per il proprio sostentamento e il proprio reddito.
I vegetali sono la base della catena alimentare: molti insetti, animali erbivori ed esseri viventi si nutrono di piante.
Le foglie, i frutti, i rami delle piante decomposti da funghi e batteri danno nutrimento al terreno contribuendo alla formazione di terreno fertile (humus).
I boschi forniscono rifugio e un habitat naturale per tanti animali.
Frutti, semi, radici, foglie, fiori costituiscono gran parte della nostra alimentazione mentre dalle fibre naturali si producono tessuti e materiali per i vestiti che indossiamo ogni giorno. Estratti di alcune piante hanno la capacità di ridurre le infiammazioni e sono utilizzati in industria farmaceutica, altri diminuiscono l’impatto degli effetti dell’invecchiamento. Dai fiori si ricavano profumi mentre il legno è utilizzato per costruire abitazioni, mobili, strumenti musicali, utensili.
Mappe concettuali
Domande per lo studio
Quante specie di piante conoscono i botanici?
Come hanno classificato i botanici le piante?
Quali vegetali appartengono alle piante semplici?
In quali due sottogruppi si dividono le piante complesse?
Che cosa sono le angiosperme? Che cosa sono le gimnosperme?
Perché le foglie sono considerate il laboratorio chimico per le piante?
Cosa significa fotosintesi clorofilliana?
Quali sono i prodotti finali della fotosintesi?
Dove viene trasportata la linfa elaborata?
Che cos’è la disseminazione?
Che cos’è la germinazione?
Che cos’è il fototropismo? Quali piante interessa?
Lavoro sul quaderno
Risorse per le lezioni
Verifica 1
https://drive.google.com/file/d/1eNW3Vl1Q23wOQgPtXKJxQF2Dr_y7GmA0/view?usp=sharing
La fotosintesi clorofilliana
Quiz
https://www.blendspace.com/lessons/xxQMMEMTPdeelA/la-fotosintesi-clorofilliana
Grazie mille per la condivisione del lavoro. Lucia
Grazie!
Favolosa la linea del tempo delle piante😍
Grazie Giusi, è un lavoro che piace anche ai bambini. È uno strumento concettuale di storia applicato alla scienza per mostrare che anche le piante hanno una loro linea evolutiva.