Appunti di Biologia vegetale e botanica farmaceutica

IL GAMETOFITO MASCHILE

Il gamete maschile rappresenta il granulo pollinico e si forma in strutture che li

contengono chiamate sacche polliniche (corrispondono agli sporangi), al cui interno si

trovano le cellule madri delle microspore diploidi (differenziazione dimensionale). Vanno

incontro a meiosi da cui originano 4 microspore aploidi (inizia generazione gametofitica)

e ognuna di esse si trasforma in un granulo pollinico.

Il granulo pollinico è formato da 4 cellule. Ha un corpo centrale e due grosse sacche ripiene di

aria (disaccati) e servono per favorire la dispersione del vento (il trasporto del granulo pollinico

nell’ovulo avviene ad opera del vento e le sacche esistono proprio per questo). I granuli pollinici

sono dei microcaratteri diagnostici. Intorno al gametofito maschile, ai granuli pollinici esiste

attorno uno spesso strato che prende il nome di esina, sostanza eterogenea inerte che

conferisce resistenza (i granuli pollinici possono rimanere nel terreno per molto tempo).

L’impollinazione è operata dal vento (impollinazione anemofila micropilare allo stato

tetracellulare). Il granulo pollinico arrivo al micropilo dell’ovulo e germina.

RIASSUMENDO

Nelle gimnosperme ancestrali (Cicadee, Ginko) i gameti sono ancora flagellatie non si parla di

impollinazione microplialre, ma quest’ultima è tipica delle gimnosperme più evolute: ciò che

raggiunge l’ovulo è il gametofito maschile, cioè il granulo pollinico non ancora completamente

sviluppato. La fecondazione non avviene necessariamente subito dopo l’impollinazione (c’è un

lasso di tempo che può essere più o meno ampio).

Nelle Gimnosperme ancestrali la fecondazione avviene quando gli ovuli hanno interrotto la loro

continuità con la pianta madre e sono caduti sul terreno (ovuli già sviluppati)

Nelle Gimnosperme più evolute il totale sviluppo avviene in presenza dei granuli pollinici

Impollinazione anemofila (predominante) e entomofila

Tutte le caratteristiche dell’ovulo si trovano ora nel seme: il tegumento si ispessisce e forma 3

strati: tegumento esterno carnoso, polposo, uno intermedio e uno più interno carnoso.

3 parti costitutive del seme caratterizzati da diversi livelli di ploidia: tegumento diploidi,

gametofito aploide ed embrione diploide.

SISTEMATICA DELLE GIMNOSPERME

Piante estinte classificate in due divisioni:

- Pteridospermophyta

- Cycadeoidophyta

Piante viventi

- Cycadophyta

- Ginkgophyta

- Coniferophyta a cui appartengono le conifere

- Gnetophyta

CYCADOPHYTA

Piante di origine tropicali che si trovano ad altezze considerevoli. Le foglie ricordano le palme

(ma non lo sono). Sono piante molto longeve delle regioni tropicali e subtropicale. Sono piante

dioiche (individui maschili e femminili separate): esistono esemplari che presentano solo

strobili femminili e individui che presentano solo strobili maschili. Il fusto è molto raccorciato,

tozzo. Le foglie si trovano solo nella parte apicale del fusto/caule.

Strobili compatti a forma di cono all’apice del fusto, strutture molto evidenti che operano

un’attrazione vessilare mediata dalla vista ed esistono anche strutture secernenti che

rilasciano sostanze volatili di richiamo nei confronti degli insetti.

Sono piante estremamente tossiche. Alcune specie sono usate nell’alimentazione perché alcuni

semi sono ricchi di amido. Alcune specie hanno tossicità epatica ed effetto cancerogeno dovuto

all’eteroside cycasina presente in foglie e semi: I semi generano atassia e demenza nell’uomo,

per azione di un aa, la β-metilamino-L-alanina.

GINKGOPHYTA

L’unico individuo vivente è Ginkgo biloba L., fossile vivente, risalente al Mesozoico, specie

originaria della Cina, diffusa in tutto il mondo per la sua bellezza. Le nervature sono disposte

parallele fra di loro e sono lineari indipendenti le une dalle altre, non sono presenti ramificazioni

e hanno la caratteristica di avere due diverse tipologie di rami: rami nudi che prendono il nome

di macroblasti a cui si collegano rami più brevi detti brachiblasti che portano gruppi di foglie.

Sono piante caducifoglie. È una pianta dioica. Gli ovuli si trovano in coppia su peduncoli portati

da brachiblasti

L’ovulo presenta un tegumento a tre strati: strato esterno del tegumento a maturazione di

colore giallo e di sapore sgradevole per presenza di acido butirrico e puzza. Il tegumento forma

un antocarpo (falso frutto) carnoso di colore giallo ocra.

L’endosperma primario si forma solo ad impollinazione avvenuta, altrimenti gli ovuli

abortiscono. Il gametofito maschile si forma solo una volta che è avvenuto il contatto con il

gametofito maschile.

Gli esemplari maschili presentano piccoli strobili penduli (disposti tra le foglie), spermi

pluriflagellati e l’impollinazione avviene per via anemofila.

Questa pianta possiede sostanze di interesse farmacologico: la droga si trova nelle foglie e

contiene flavonoidi, terpeni e in particolare diterpeni ginkgolide A, B, C, J e M. si rileva la

presenza di contenuti in sostanze tossiche a livello dei semi per la presenza di un composto

potenzialmente tossico se i semi non vengono tostati. La parte esterna del seme invece, il

tegumento, può essere fortemente irritante per la presenza di sostanza fenoliche tossiche.

Anche i semi possono costituire la droga.

CONIFEROPHYTA

All’intero vi sono altri ranghi tassonomici ì, gli ordini che hanno desinenza qualificante -ales.

All’interno dei Coniferophyta vi sono anche dei rappresentanti estinti. All’interno delle

Coniferophyta viventi il principale ordine è quello delle Coniferales a cui appartengono diverse

famiglie (Pinaceae, Cupressaceae e Taxaceae).

Caratteristiche generali Ordine: Coniferales

Sono piante che presentano un abitus arboreo o arbustivo e sono prevalentemente alberi e

possono raggiungere altezze enormi, gigantesche e anche età considerevoli. Tutti presentano

un fusto caratterizzato dallla presenza di legno omoxilo per la presenza di vasi chiusi di

fibrotracheidi in particolare nelle Coniferales è importante la presenza di punteggiature

aaerolate che garantiscono una comunicazione orizzontale impedendo il trasferimento di aria

mediante una valvola chiamata toro. La ramificazione è monopodiale e hanno una foglia a

lamina ridotta che presenta in varie forme (ago, lineare, lesiniforme o squamiformi)

Le foglie hanno tipologia simile alle Xerofite: influenze ambientali diverse hanno portato a delle

conquiste evolutive similari (scopo: ridurre la traspirazione).

Sono piante monoiche: hanno sempre degli apparati riproduttivi separati, ma che son portati

sullo stesso individuo in parti diverse della pianta (strobilo maschile più piccolo). Lo strobilo

femminile: asse principale in cui sono inseriti le squame ovulifere. Oltre alla squama ovulifera.

Le Coniferales sono caratterizzate anche da una brattea (che può avere sviluppo più o meno

diverso) che abbraccia la squama: L’ovulo è così maggiormente protetto.

Le conifere hanno tutte impollinazione anemofila. Tra impollinazione e fecondazione intercorre

un periodo di tempo che può anche superare l’anno. Avvenuta l’impollinazione le squame

ovulifere iniziano ad accrescersi e se non avviene l’impollinazione l’ovulo degenera.

FAMIGLIA PINACEAE

Più rappresentata che comprende molte piante che siamo in grado di riconoscere facilmente.

Hanno foglie lunghe e sono inserite sui rami a spirale (indica primitività). Possono essere

inserite sul ramo singolarmente o in gruppi.

GLI ABETI

- Picea abies

- Abies alba o abete bianco

Abies alba ha un ritidoma o scorza molto chiaro, grigio ha foglie aghiformi appiattite. Sulla

pagina inferiore sono presente 2 striature bianchìastre. Il colore grigiastro deriva dai peli

protettori. Gli strobili hanno sempre posizione eretta e le pigne non cadono mai intere, ma si

desquamano, si aprono facendo cadere il seme. L’apice non è acuto.

Picea abes, abete rosso o albero di Natale

Le foglie sono aghiformi, non appiattite e sono di verde uniforme, pungenti. L’apice del singolo

foglia è acuto, appuntito. Sono inserite a spazzola (quasi spirale). Le pigne sono pendenti e

cadono.

I PINI

Il genere Pinus presenta lunghe foglie aghiformi raccolte a gruppi di 2,3 o 5. I più comuni,

soprattutto in Europa sono i pini a 2 aghi.

Pinus silvestris,

- sono aghi che possiedono tutte la stessa colorazione (verde glauco). Pino di

Scozia, di Finlandia o di Svezia Diffuso in tutta la parte settentrionale dell’Europa e dell’Asia

in Siberia forma foreste chiamate taiga. Aghi verde glauco a 2 a 2 di 3-5 cm. Legno

apprezzato per la produzione di mobili rustici, perlinati, cellulosa da carta. Dall’incisione del

tronco si ottiene resina o trementina (da cui si ottiene acqua ragia, solvente per lacche e

vernici).

Pinus nigra:

- Scorza grigio nerastra e aghi a 2 a 2 lunghi 8-16 cm. Presente in diverse

sottospecie distribuite nel bacino del Mediterraneo. Gli aghi sono più estesi di quelli di Pinus

silvestris.

Albero alto fino a 40 metri con foglie persistenti (piante sempre verdi, non caduche). Per

quanto riguarda l’apparato riproduttivi presenta “infiorescenze” (meglio parlare di strutture

riproduttive). I maschili in amenti ascellari, alla base dei nuovi getti, mentre quelle

femminili si trovano all’apice dei nuovi getti rose-porpora. Le pigne sono ovali di 6 per 4 cm

con squame appena sporgenti, solitarie o riunite in gruppi di 2-4, sessili. Seme con ala.

Le “infiorescenze” o meglio strobili maschili sono riunite in gruppi in amenti ascellari.

All’apice dei rami si formano sempre dei nuovi getti, sopra gli strobili maschili. Gli strobili

maschili si trovano alla base di giovani getti (rivestiti da peluria e di colore verde meno

intenso). Gli strobili femminili si trovano all’apice dei nuovi getti e sono di colore rosa-

porpora.

I canali resiniferi sono presenti in ogni parte della pianta: la resina rappresenta una

strategia di protezione della pianta soprattutto agli apparati riproduttivi (saranno

particolarmente presenti a livello di essi). Ha una funzione di protezione meccanica ma

anche dal punto di vista chimico: la resina fuoriesce in abbondanza creando una barriera in

modo tale da tamponare una ferita nel caso la pianta subisca urti.

Pinus pinea,

- pino da pinoli o pino domestico (non pino marittimo). Presenta una chioma ad

ombrello (carattere diagnostico). Le foglie sono aghiformi a 2 a 2 di 10 cm

I semi, i pinoli, sono utilizzati ad uso dolciario e alimentare. All’esterno vi sono tegumenti

del seme modificati

Pinus pinaster,

- pino marittimo, specie che raggiunge notevoli altezze che non ha forma ad

ombrello. È una delle migliori specie da resinazione (molto utilizzata per ricavare resina)

Pinus mugo