Riproduzione dei vegetali, cicli ontogenetici, androceo, gineceo, doppia fecondazione (Botanica generale)

Riproduzione agamica negli organismi inferiori: alghe e funghi

La riproduzione agamica negli organismi inferiori come le alghe e i funghi non comporta l'intervento dei gameti. Questo tipo di riproduzione genera individui che mantengono, salvo mutazioni, il patrimonio genetico dei genitori, essendo cloni dell'organismo madre. Le cellule dei nuovi organismi si originano esclusivamente per divisione mitotica, con il mantenimento invariato del corredo cromosomico e senza alcuno scambio di geni tra cromosomi omologhi.

Uno dei vantaggi della riproduzione agamica è la velocità di diffusione della specie. Esistono diverse tipologie di riproduzione vegetativa agamica, tra cui la scissione, la gemmazione, la frammentazione e la sporulazione.

Nei organismi unicellulari come i procarioti (batteri, cianobatteri), alcune alghe unicellulari (diatomee) e alcuni funghi (lieviti), il processo di riproduzione agamica avviene per mitosi. Ogni cellula madre genera due cellule figlie identiche tra loro e con lo stesso corredo cromosomico della madre. Queste cellule, raggiunte le dimensioni finali, si divideranno a loro volta per scissione.

La riproduzione agamica è una forma di riproduzione tipica di alcuni lieviti, come il lievito di...

birra)formazione di una protuberanza (gemma)➣collegata alla cellula madre da un istmo: il materiale genetico migra verso la protuberanza, che sistacca dalla cellula madre, diventando una cellule indipendentementedopo il distacco della gemma, sulla cellula madre rimane una cicatrice “a ricordo”➣dell’avventura gemmazioneil distacco della gemma dalla cellula madre si attua per la diversa composizione in polimeri➣della parete della cellula madre rispetto alla zona di gemmazioneriproduzione agamica caratteristica di molti funghi e➣presente in alcune algheconsiste nella produzione di spore per mitosi➣(mitospore)le spore generano nuovi individui attraverso una➣serie di mitosi : germinazione della sporain relazione alla localizzazione delle spores➣ spore endogene (endospore) : le spore sono racchiuse in sporocisti‣ spore esogene (conidi) : le spore non sono racchiuse in sporocisti‣in relazione al movimento➣ zoospore : si muovono nuotando mediante

flagelli‣ aplanospore : no movimento proprio‣una parte del corpo dell'organsimo si stacca e genera un'altra parte➣ forme semplici di frammentazione:➣ frammentazione del gallo nelle alghe azzurre coloniali‣ frammentazione del fallo di alghe e muschi‣ frammentazione del micelio nei funghi‣altre forma specializzate che riguardano le piante superiori:➣ propaguli nelle briofite‣ bulbilli gemmeconradichette‣ fusti modificati come tuberi, rizomi, bulbi, stoloni‣usata per fare la propagazione in vitro➣ in campo agronomico: talee e innesti➣unione di due gameti con corredo cromosomico aploide (n) = GAMIA➥ formazione di una cellula diploide (2n) - ZIGOTE➥ il nuovo individuo acquista un diverso genotipo e perciò può essere fonotipicamente diverso dai➥"genitori"comporta:➥ PLASMOGAMIA : unione dei citoplasmi dei due gameti◦ CARIOGAMIA : unione dei due corredi genetici◦ nucleise plasmogamia e cariogamia

avvengono contemporaneamente allora si ha un SINCARION (2n); nel caso in cui la cariogamia avviene in un secondo tempo si ha allora la formazione di un DICARION (n+n) i processi di riproduzione sessuata possono coinvolgere la fusione di:

• gametangiomia differenziazione dei gameti all'interno di strutture specializzate, i→➤gametangi, che a maturità non si aprono per liberare i gameti, ma si uniscono essi stessi, consentendo la fusione dei gameti in essi contenuti
• gametogamia semplici gameti→➤ isogama: due gameti di polarità opposta, uguali per forma e per dimensioni‣ anisogama o eterogama: due gameti di polarità opposta, uguali per forma ma non per dimensioni (macrogameti e microgameti)‣ oogama: unione di un grosso gamete femminile immobile, l'oosfera, con un piccolo gamete maschile provvisto di flagelli, lo spermatozoide o l'anterzoide‣ somatogamia strutture non prettamente specializzate per la riproduzione→➤ autogamia

fusioni di gameti che provengono dallo stesso individuo→➤le meiospore vengono prodotte a quattro a➥quattro all’interno di strutture specializzate:sporocisti unicellulari nelle alghe e nei funghi esporoangi pluricellulari nelle briofite e nellepteridofiteproduzione di spore per meiosi (meiospore)➥ vengono sempre prodotte da cellule di un➥individuo diploide (2n): la cellula madre dellemeiospore, e hanno sempre corredo cromosomico aploide (n)la riproduzione per sporogonia può esistere solo negli organismi che presentano anche la➥riproduzione sessuatadifferiscono da:➥ gameti devono fondersi per formare una cellula diploide (zigote) - le meiospore germinano◦ →originano un individuo aploidemitospore prodotte per mitosi e hanno il corredo cromosomico della cellula madre che le ha◦ →generate - le meiospore sono state prodotte per meiosi e hanno sempre il corredo cromosomicoaploide si intende il ciclo vitale di ciascun organismoin un organismo dotato

di riproduzione sessuata, la vita si svolge in due fasi: 1. Fase APLOIDE: corredo cromosomico aploide (n) → 2. Fase DIPLOIDE: corredo cromosomico diploide (2n) → La riproduzione sessuata determina inevitabilmente un'alternanza di fase nucleare n-2n, con il corredo cromosomico n dei gameti che si unisce al corredo 2n dello zigote prodotto con la GAMIA. Inoltre, la cellula madre delle meiospore ha un corredo cromosomico 2n, mentre le meiospore stesse hanno un corredo n. La GENERAZIONE è il periodo di sviluppo vegetativo che inizia con un tipo di cellula germinativa (zigote o spora) e si chiude con cellule germinative di tipo opposto (gameti). Gli individui che si collocano in una certa generazione avranno lo stesso corredo cromosomico della cellula germinativa da cui derivano. Questa generazione è formata da organismi generati per mitosi da cellule "capostipiti". Gli individui sono autonomi e caratterizzati da una determinata forma di riproduzione, sulla base del momento in cui avviene la meiosi e delle generazioni che caratterizzano.l’organismo si distinguono tre cicli Vitali fondamentali (cicli ontogenetici):

• ciclo APLONTE (meiosi iniziale o zigotica)
• ciclo DIPLONTE (meiosi terminale o gametica)
• ciclo APLO-DIPLONTE (meiosi intermedia) iniziale o immediatamente successivo alla gamia

lo zigote è l’unica cellula con corredo cromosomico diploide: ne consegue che tutta la generazione vegetativa è aploide. Il zigote entra in meiosi e produce quattro meiospore che germinano e originano per mitosi l’individuo aploide (aplofito) che produrrà per mitosi i gameti. È l’alternanza di fase nucleare ma NON di generazione poiché l’unica generazione è quella aploide.

Gli aplonti sono generalmente organismi legati all’ambiente acquatico (alghe e funghi inferiori). La meiosi terminale gametica è caratteristica di organismi superiori, in cui tutta la generazione vegetativa è diploide; le uniche cellule aploidi sono i gameti. È l’alternanza di fase nucleare e di generazione.

fase nucleare ma NON di generazione dopo la gamia, lo zigote (2n) va incontro a una serie di mitosi, originando in tal modo un individuo diploide (diplofito). I gameti vengono prodotti mediante meiosi a partire da cellule madri diploidi del diplofito. Sono organismi diplonti alcune alghe e qualche fungo, tale ciclo è molto diffuso tra gli animali. È caratterizzato da due generazioni antitetiche: una aploide (gametofito) e una diploide (sporofito). Dopo la gamia, lo zigote (2n) va incontro a una serie di mitosi producendo un organismo diploide, lo sporofito, che, con la meiosi, produce meiospore, che a loro volta germogliano e attraverso una serie di mitosi danno origine a un organismo aploide, il gametofito, il quale produrrà per mitosi dei gameti. È l'alternanza di fase nucleare e fase di generazione. Gli individui che caratterizzano le due generazioni possono essere tra loro uguali morfologicamente (isomorfe) oppure avere aspetto diverso.

(eteromorfe)AMBIENTE ACQUATICO: protetto (nei diversi tipi di alghe si trovano tutti i tipi di cicli ontogenetici)
AMBIENTE TERRESTRE: più soggetto a variazioni (la condizione aploide è debole: tutte le mutazioni sono manifeste nell'individuo aploide, tutte le piante terrestri hanno un ciclo aplodiplonte ma con una progressiva riduzione del gametofito)
il fiore ramo modificato ad accrescimento definito sarà suddiviso in:

• nodi dove porta delle foglie modificate dette verticilli fiorali
• internodi

il fiore prende origine da un meristema fiorale che si origina quando, con l'inizio della fase riproduttiva della pianta, il tessuto meristematico apicale del germoglio, le cui cellule erano rimaste embrionali durante tutta la fase vegetativa della pianta, si trasforma per dare origine alle varie parti del fiore.
il fiore delle angiosperme ha evoluto la sua struttura con i seguenti scopi:

• favorire l'impollinazione
• proteggere l'apparato

riproduttore femminile dal quale dipende la formazione del frutto e del seme, quindi la continuazione della specie. Possono essere solitari o riuniti in gruppi (infiorescenze). La schiusa del fiore è chiamata antesi. PARTI DEL FIORE: - Peduncolo: ramo che porta il fiore (elaborato tessutocibroso). - Talamo o ricettacolo: porzione finale sulla quale sono inseriti i verticilli fiorali, inseriti a livello dei nodi. - Sepali: il cui insieme forma il calice. - Petali: il cui insieme forma la corolla. - Stami: il cui insieme forma l'androceo. - Carpelli: riuniti in uno o più pistilli, il cui insieme forma il gineceo. Con l'evoluzione c'è stato un raccorciamento dell'internodo, facendo diventare i nodi gli uni sugli altri. CALICE: I sepali che formano il calice normalmente sono verdi. La loro funzione è di protezione, talora vessillare. - Calice dialisepalo: sepali distinti. - Calice gamosepalo: sepali fusi (gineceo ancora più...

protetto)(sepali petaloidei)deciduo o persistente

COROLLA

funzione: di protezione e vessillare

appassisce dopo l'impollinazione

ridotta o assente nei fiori impollinati dal vento

• corolla dislipetalata: petali distinti
• corolla gameopetala: petali fusi/concresciuti (gineceo ancora più protetto)

PERIANZIO (discotiledoni)

• sepali e petali distinti

PERIGONIO (monocotiledoni)

• sepali e peta