Appunti per l'esame di Botanica

SECONDA LEZIONE (08/03/23).

Classificazione in regni degli esseri viventi (piccola introduzione non approfondita).

1. BATTERI: si dividono in:

EUBATTERI ARCHIBATTERI

distinti in autotrofi ed eterotrofi e anche in Mantengono alcune caratteristiche dei

+ -

GRAM e GRAM procarioti: assenza di un nucleo distinto e di

organuli citoplasmatici rivestiti da membrane.

Ma possiedono strutture di rivestimento più

complesse addirittura di quelle di una cellula

eucariote vegetale. Date le condizioni estreme

(T alte, pH acidi ecc.) in cui possono

svilupparsi, presentano una parete dalla

composizione biochimica unica, che

conferisce loro una notevole impermeabilità.

Ciò li differenzia sia dai procarioti (eubatteri)

che dagli eucarioti.

Gli eubatteri sono molto più simili agli eucarioti che agli archibatteri. Infatti biologi sono convinti che gli

eubatteri e gli archeobatteri siano talmente differenti da dover essere classificati separatamente in due

ampi gruppi tassonomici.

2. PROTISTI: organismi molto ancestrali.

3. FUNGHI.

4. PIANTE.

5. ANIMALI/METAZOI.

Anche i batteri e i funghi, oltre alle piante, sono dotati di parete cellulare in quanto organismi fissi.

LAMPORT E MODELLO TRIDIMENSIONALE DELLA PARETE PRIMARIA.

Finora abbiamo detto che nella parete sono presenti zuccheri (cellulosa, emicellulose) o similzuccheri

(pectine), ma sono presenti anche molecole strutturalmente diverse: le proteine.

Il primo che ha confermato la presenza di proteine nella parete vegetale è stato Lamport, il quale fu

inizialmente beffeggiato dalla comunità scientifica.

Egli condusse un'estrazione proteica molto aggressiva e la prima proteina identificata fu l'estensina. Egli ne

estrasse poi molte altre simili alle estensine. Infatti si parla di famiglia di estensine.

Struttura dell’estensina: è una proteina ricca di idrossiprolina e di tirosina (aminoacidi). La tirosina ha

come residuo il gruppo fenolico (gruppo ossidrile -OH legato ad un anello aromatico). Due gruppi ossidrile

di due molecole di estensina si legano fra loro con liberazione di una molecola d’acqua. L’ossigeno

rimanente fa da ponte ai due residui di tirosina instaurando un legame isoditirosinico che lega le due

molecole di estensina attorno alla microfibrilla.

Funzione dell’estensina: regolazione dell’estensione della parete tramite formazione o idrolisi di legami

isoditirosinici.

IN CONCLUSIONE:

➢ Nella parete le molecole di cellulosa si uniscono tra loro a formare microfibrille (32/36 molecole di

cellulosa) che si dispongono parallelamente fra loro.

➢ Queste sono immerse nella matrice, dove sono presenti le emicellulose che si affiancano alle

microfibrille a livello della porzione lineare in cui non sono presenti i sostituenti laterali.

➢ Tra le emicellulose si posizionano le sostanze pectiche che hanno la funzione di distendere la

parete. La distensione della parete avviene tramite scivolamento reciproco di microfibrille in

quanto non sono estensibili.

➢ Lo scivolamento delle microfibrille è regolato anche dalle molecole di estensina, che si posizionano

rispetto alle microfibrille di cellulosa come trama e ordito (ortogonalmente) attraverso la

formazione dei legami diisotirosinici. Quando questi legami sono presenti, le microfibrille non si

muovono mentre quando i legami vengono idrolizzati, le microfibrille possono scorrere tra loro

distendendo la parete. L'idrolisi avviene a opera di enzimi specifici prodotti dal nucleo e avviene in

concomitanza con la demetilazione dei gruppi carbossilici delle pectine (sempre ad opera del

nucleo). Questi due fenomeni rendono la parete più distesa.

Altre proteine: Oltre alle estensine, ricche in idrossiprolina, all’interno della parete cellulare ci sono altre

proteine:

• Proteine ricche in prolina: molecole strutturali

• Proteine ricche in glicina: molecole strutturali

• →

Arabinogalattanoproteine: glicoproteine (proteine glicosilate aggiunta zuccheri arabino e

galattosio). Sono molecole informazionali coinvolte nella comunicazione di informazioni. Se la

pianta è soggetta ad infezioni e stress di vario tipo, queste aumentano.

SINTESI DEI COMPONENTI DELLA PARETE.

Tutte queste molecole che compongono la parete cellulare vengono sintetizzate in diverse posizioni:

1. NEL GOLGI:

In cui vengono sintetizzati gli zuccheri della parete. Per questo gli apparati del Golgi sono così

abbondanti. Principalmente vengono sintetizzate le sostanze pectiche e le emicellulose, che dalla

parte trans del Golgi vengono trasportate in vescicole fino alla membrana. Da qui sono poi riversate

nella parete cellulare.

2. NEL RER: