Appunti sul seme

Stadio globulare : presenza di un

o embrione a globo, il sospensore si è

allungato per divisioni mitotiche (il

sospensore di norma è poliploide,

strutture non diploidi, processi di endoduplicazione), cellula basale;

Stadio a cuore : l’embrione ha una forma a cuore, si cominciano a formare le

o cotiledoni nelle bozze cotiledonari, alla base del cuore è presente l’ipofisi che

poi genererà il sistema radicale, segue il sospensore e la cellula basale;

Stadio a torpedine o torpedo: le cotiledoni

o iniziano ad essere visibili, l’ipofisi forma il

meristema radicale nel polo radicale dell’embrione;

Embrione maturo RAM

: meristema apicale della radice

(polo radicale) SAM meristema apicale del germoglio

(polo caulinare). eterotrofo

Il seme è , dipende completamente

dall’endosperma, protetto dalla testa, tegumento molto

forte.

Varianti nelle eudicotiledoni: i semi delle leguminose mancano di endosperma, le

cotiledoni ipertrofici

funzioni trofiche sono svolte dai e contengono le costanze

nutritive. Nelle monocotiledoni si sviluppa solo

un cotiledone. I tegumenti del seme

delle graminacee sono fusi,

concresciuti, con quelli del frutto

(l’ovario è fuso con gli ovuli), il

seme-frutto prende il nome di

cariosside (seme incorporato nel

frutto

frutto); la cariosside è un

secco indeiscente (non si apre a

maturità).

L’embrione di monocotiledone

scutello

presenta un solo cotiledone, viene chiamato nelle poacee, ed è rivolto verso

l’endosperma dal quale assorbe le sostanze nutritive; talvolta nelle cariossidi delle

epiblasto

graminacee è presente un che rappresenta un rudimentale ed inattivo

cotiledone (processo evolutivo di riduzione di un normale cotiledone). Al di sotto dello

bozze fogliari

scutello vi sono due richiuse a formare il coleottile con funzione

protettiva, e al suo interno troviamo altre due

foglioline protettive . La parte nobile

plumula

dell’embrione è la SAM detta anche o

piumetta. Al di sotto del SAM troviamo l’asse embrionale termina poi con una

radichetta cuffia

che è il RAM, a sua volta protetto da un aggregato cellulare detto

coleorriza

che a sua volta è protetta dalla .

nutre e protegge l’embrione

L’endosperma è il tessuto che , nelle graminacee è

altamente amilaceo (75% di amido in una cariosside) e scarsamente proteico (12%), le

proteine della cariosside si trovano in uno strato sub-tegumentale, detto strato

aleuronico (assente nelle favacee e in tutte le dicotiledoni).

Sostanze di riserva dei semi : amido lipidi e proteine (peso secco)

Frumento, graminacea; 12% proteine, 2% lipidi, 75% acqua;

o Leguminosa, es piselli: 25% proteine, 3% lipidi, 52% amido;

o Ricino, eudicotiledone: 18% proteine, 64% lipidi, amido assente;

o Arachide: 31% proteine, 48% lipidi, 12% amidi.

o ritrovabili

Queste sostanze sono :

amiloplasti

amido: (doppia membrana);

o sferosomi

lipidi: (singola membrana);

o corpi proteici

proteine: (singola membrana) spesso carenti di lisina;

o fitina : corpi proteici (singola membrana).

o 02-11

Proteine nei semi

quattro classi

Ritroviamo di proteine nei semi:

Albumine ;

o Globuline ;

o Glutenine ;

o Prolammine .

o

Nel caso delle graminacee le proteine non sono ritrovabili in organuli appositi, ma sono

strato aleuronico subepidermico

stoccate nello ; i corpi proteici non sono

nell’endosperma ma nello strato aleuronico.

pH neutro

Le albumine sono solubili in acqua a o poco acido, in questo modo si

possono separare. Le globuline vengono estratte con cloruro di sodio essendo solubili

soluzioni saline acidi o basi forti

in . Analogamente le glutenine sono solubili in . Le

etanolo

prolammine sono infine solubili in . Per separare queste proteine ubiquitarie

solubilizzazioni differenziali

nei semi è necessario procedere con .

vicilina legumina

La e la , globuline, si trovano nelle leguminose. Le graminacee

carenza di amminoacidi

contengono tutte le classi proteiche, tuttavia vi è una

essenziali gliadina

. Nel frumento è presente una particolare prolammina, chiamata

glutenina glutine

che, assieme alla (una particolare glutenina) costituisce il . Altre

zeina ordina secalina

prolammine sono la presente nel mais, l' nell'orzo, la nella

avenalina

segale e l’ nell’avena.

celiachia

La è un’infiammazione cronica dell’intestino tenue scatenata dall’ingestione

di glutine in soggetti geneticamente predisposti; può manifestarsi in individui di tutte

le età dallo svezzamento. lectine

Nei semi vi sono poi delle proteine tossiche, come la classe delle , glicoproteine

in grado di agglutinare gli eritrociti, l’esposizione prolungata alle lectine è pericolosa.

RIP

Altre proteine anche molto tossiche sono per esempio (proteine che inattivano i

ribosomi se ingerite, es: ricina). Ci sono altre sostanze non strettamente proteiche

come la canavanina, amminoacido, analogo dell’arginina, molto tossico per gli insetti. I

glucosidi cianogenetici acido cianidrico amigdalina

liberano , come per esempio l’

presente nelle mandorle amare.

Le proteine sono racchiuse nei corpi proteici, in ciascuno di

cristalloide globoide

essi possiamo distinguere un e un ,

che si associano insieme formando questi organuli, insieme

matrice proteica

ad una . Le proteine stanno a livello della

matrice proteica e del cristalloide ma non nel globoide.

fitina

Dentro al globoide vi è la , un

sale di calcio, magnesio, potassio e

acido fitico

zinco dell’ , derivato

inositolo

diretto dell’ , ovvero un

alcol-zucchero (esterificando i 6

ossidrili alcolici con i gruppi fosfato otteniamo l’acido fitico, che

salificato e polimerizzato genera la fitina). La fitina ha la

funzione di fornire fosforo all’embrione in crescita (nutrizione fosfatica).

Zuccheri nei semi

Gli zuccheri sono molto abbondanti nei semi:

Amido (75%), presente negli amiloplasti;

o Fruttani (inulina, fleina, levano) presenti nei vacuoli delle cellule

o dell’endosperma delle poacee a maturazione lattea, sostanze di interesse

nutraceutico, sono oligosaccaridi con 20 unità circa di fruttosio, con a chiudere

la catena c’è un saccarosio finale;

Mannani , nelle pareti dell’endosperma (palma, caffè), sono polisaccaridi del

o mannosio;

Glucomannani , endosperma liliacee, gimnosperme, polisaccaridi formati da

o una o poche molecole di glucosio e tante di mannosio;

Galattomannani , una o poche di galattosio e tante di mannosio;

o Saccarosio , il mais dolce è una sottospecie chiamata Saccharata.

o

Il seme nel terreno ad un certo punto deve germinare velocemente. I fattori abiotici

che influenzano la germinazione sono:

temperatura : necessitano una temperatura minima, frumento >0°, mais >10-

o 15°, melone >20-25°;

luce semi fotoblastici positivi

: il tabacco e la lattuga sono (per germinare

o hanno bisogno almeno di un flash di luce che agisce sui fitocromi porta alla

semi fotoblastici negativi

germinazione), il pomodoro e la cipolla sono

(temono la luce), le graminacee e leguminose sono indifferenti;

imbibizione

acqua: indispensabile per l’ (per rigonfiarsi), ma anche per diluire

o eliminare inibitori

ed eventuali della germinazione, ci sono sostanze

endogene (ormoni) che impediscono al seme di germinare (es: acido abscissico,

ormone, sesquiterpene);

ossigeno : le piante sono organismi aerobi, per cui c’è necessità che l’ossigeno

o 5%

nel suolo sia almeno al , nelle mesofite, tranne che nelle piante come il riso

adattate a vivere in ambienti di acqua stagnante in cui la soglia cala all’1%.

Il seme secco messo in acqua e si rigonfia aumentando di volume, assorbe acqua per

potenziale matriciale

imbibizione. La forza guida dell’imbibizione è il , tanto più è

basso tanto più viene richiamata acqua ad imbibire il seme, il potenziale matriciale è

irrilevante nella pianta adulta, ma diventa essenziale nel seme. I semi hanno una

straordinaria capacità di imbibirsi a causa del loro alto contenuto di proteine solubili

proteine colloidali

( ), deve essere presenti all’interno dei semi una certa percentuale

di colloidi, una sostanza che assorbe acqua e si rigonfia. Le due classi principale con

caratteristiche colloidali sono le proteine solubili e l’amido.

Il miglior colloide è rappresentato delle proteine solubili, il seme di soia, molto proteico

si inibisce molto di più di una cariosside di frumento che invece contenne l’amido. Il

potenziale di matrice è sempre molto negativo, nel seme germinante può arrivare ad

-100 MPa

essere pari a (-1000 atm). Nel seme bisogna che si crei un microspazio per

ospitare la piantina che si svilupperà, il potenziale negativo serve proprio a questo.

plantula

In un seme germinate, nella successiva fase di ,

curva di andamento trifasico

vale la

dell’assorbimento dell'acqua . All’inizio l’assorbimento di

acqua è molto rapido, la forza guida è il potenziale di

matrice, successivamente segue un periodo di relativa

radice

costanza fino a che non viene prodotta la ,

dopodiché si ha nuovamente un assorbimento rapido

dell’acqua, ma stavolta la forza guida non sarà più il

potenziale osmotico

potenziale matriciale ma il .

Oltre ad imbibirsi, il seme che sta per germinare (il seme germina, non germoglia), va

incontro ad alcuni eventi: polisomi

i ribosomi si aggregano in , ovvero aggregazioni di ribosomi;

o riprogrammata l’espressione genica

viene ;

o nuovi enzimi

vengono sintetizzati ;

o respirazione

aumenta la (ciclo dei pentosifosfati, ciclo di Krebs, produzione di

o ATP).

Le sostanze che l’endosperma dà all’embrione devono essere demolite, l’amido non

può essere utilizzato tal quale dall’embrione in crescita, questo deve essere

idrolizzato.

Amido : fatto da due sottocomponenti,

amilopectina amilosio

l’ e l’ , polisaccaride

di riserva delle piante simile al glicogeno,

ma meno ramificato. L’amilosio ha solo

alfa-1,4

legami glicosidici , è un

polisaccaride lineare svolto a spirale

(formato da qualche centinaio di unità di

alfa-

glucosio). L’amilopectina ha sia legami

1,4 alfa-1,6 ramificazione

che e conferisce alla molecola dell’amido, è la

componente maggioritaria rispetto all’amilosio (75% e 25%).

polisaccaridi di riserva

Sia l’amilopectina che l