Appunti di biologia vegetale

BIOLOGIA VEGETALE

Studio del regno vegetale (muschi + felci + conifere + latifoglie + piante

 acquatiche) PIANTA = organismo vivente in grado di produrre O , glucosio e i

 2

metaboliti primari (trigliceridi + amminoacidi + basi nucleiche + zuccheri) +

limitare processi erosivi + eliminare eccesso CO + regolare temperatura +

2

decomporre materia organica

Svolgono anche il CICLO DELL’AZOTO:

 Batteri azotofissatori (rizodium) con nitrogenosintetasi che trasforma

o azoto molecolare in inorganico (ammonio + detriti) pianta così può



assorbirli x fare metaboliti x la crescita o x protezione da insetti

Piante grasse x assorbire sostanze azotate: catturano e inglobano

o insetti/piccoli anfibi/volatili/piccoli mammiferi alcuni invece vivono in



simbiosi

Vischio semiparassita: alcuni semi si depositano su albero le radici



o rompono il fusto e crescono su questo rubando le sostanze organiche e

quindi l’azoto

Importanza: economica + fonte energetica (decomposizione di materiale

 organico che in particolari clima porta formazione petrolio) + fonte alimentare

(radici come carote, fusti come patate, foglie, fiori, frutti, semi) + medicinale

(piante officinali o terapeutiche) + tessile

Deforestazione (Canada + Indonesia + nord Europa + sud America) + incendi +

 urbanizzazione + inquinamento + desertificazione perdita di 230milioni di



ettari (80milioni ripiantati) + cambiamenti climatici + risorse limitate (overshoot

day = fine delle scorte del 2018 il 1° agosto)

Membrana plasmatica (PLASMOLEMMA) con doppio strato

SIMILITUDINI fosfolipidico

CON CELLULE Nucleo e nucleolo con cromosomi

ANIMALI Citoscheletro +

Endomembrane come reticolo endoplasmatico + apparato

del Golgi in quella vegetale però ci sono tanti apparati



del Golgi

Ribosomi + mitocondri

ANIMALI VEGETALI

Ha centrioli + ciglia e Ha parete cellulare (fuori membrana,

DIFFEREN flagelli + lisosomi (in senza entrerebbe troppa H O e la

ZE 2

vegetale vacuoli litici cellula scoppierebbe) + plastidi +

CON svolgono = funzione) plasmodesmi + vacuoli + complesso

CELLULE enzimatico sul plasmalemma

ANIMALI Membrana con colesterolo (CELLULOSA SINTETASI) x sintesi parete

x stabilizzarla cellulare

Membrana con fitosterolo x stabilizzarla

CICLO CELLULARE (divisione di cellula madre in 2 cellule figlie)

Cellule MERISTEMATICHE negli apici di radice e germoglio, sono quelle con

 

ciclo cellulare

INTERFASE = intervallo tra 2 divisioni successive posti di controllo x evitare

 errori + durata dipende da fattori genetici ed esterni (meristemi I 7/20h –

meristemi II 50/150h):

G = duplicazione componenti citoplasmatici fino a volume soglia 

o 1

crescita cellulare

S = duplicazione DNA (da 2n a 4n) aumenta corredo cromosomico e



o volume + si forma la BANDA PRE-PROFASICA (no in animali), coinvolta nel

posizionamento del fuso mitotico (determina piano lungo cui si separano

le 2 cellule figlie che possono avere grandezze di solito 1 cresce e

 

diventa adulta, la + piccola rimane indifferenziata)

Punto di controllo S-G : proteina regolatrice ciclina si lega a Kinasi CdK x

o 2

verificare corretta duplicazione DNA

G : cromatina si spiralizza + scompare banda pre-profasica + sintesi

o 2

globuline e x formazione microtubuli

 

Punto di controllo G -M:

o 2

Proteina regolatrice ciclina2 si lega a Kinasi attivandola (CdK2)

 

fosforila proteine che permettono trascrizioni geni x formazione del

fuso mitotico

COLCHICINA interferisce con formazione microtubuli degradando

 ciclina ciclo si ferma e la cellula torna in fase quiescente G e poi

 0

riinizia il ciclo porta POLIPLOIDIA (non dà effetti negativi come su



animali ma di superiorità, è frequente, grano duro e tenero +

fragolina di bosco + zucche)

Dopo la mitosi (cellula madre si divide in 2 figlie) avviene la CITODIERESI:

 Fuso si disgrega a metà tra i 2 nuclei figli

o Microtubuli si uniscono in FRAGMOPLASTO (no in cellule animali) che

o guida vescicole membranose prodotte dall’apparato del Golgi

Contenuto delle vescicole (pectine e polisaccaridi) forma LAMELLA

o MEDIANA

Dopo citodieresi: accrescimento x distensione in direzione perpendicolare a

 microfibrille di cellulosa

RIPRODUZIONE AGAMICA o vegetativa (solo in vegetali) che va di pari passo con

 quella gamica x frammentazione (distacco di parte del corpo che forma



nuovo individuo: fragola), gemmazione (divisione cellula madre in 1 + grande e

1 + piccola, che diventa una protuberanza della madre) o scissione (divisione di

cellula madre in 2 =: unicellulari, funghi)

ORGANULI DELLE CELLULE VEGETALI

PLASMODESMI

Porocanali che collegano i citoplasmi di 2 cellule formando il simplasma x

  

passare segnali ormonali e metabolici

Sono riuniti nei campi di punteggiature primarie dove non ci sono parete II° e

 

parete I° è + sottile due cellule adiacenti hanno campi di punteggiature vicini



Passano attraverso lamella mediana e parete I° parete II° non si forma dove

 

ci sono i plasmodesmi

VIA SIMPLASTICA o intracellulare sostanze attraverso plasmodesmi

 

VIA APOPLASTICA o extracellulare passiva e + lenta, sostanze attraverso

 

parete, grazie a desmotubuli che connettono reticoli endoplasmatici di 2 cellule

PLASTIDI (2 membrane + 1 molecola circolare di DNA senza istoni +

ribosomi 70 S + piccoli del normale)

Funzioni: sintesi acidi grassi, amminoacidi, amido, pigmenti fotosintetici, rubisco

 Origine: eucariote anaerobico ingloba batterio aerobico e diventa aerobico

 (mitocondrio) ingloba batterio autotrofo e diventa autotrofo (cloroplasto)



10-20 proplastidi si differenziano in base a fattori genetici (tessuto a cui

 appartengono) o ambientali (luce) divisione dei plastidi x scissione binaria +



fase di crescita fino a volume soglia poi possono anche convertirsi



reversibilmente ad altri tipi di plastidi (cromoplasti non reversibilmente 

patata alla luce diventa verde: da amiloplasti a cloroplasti)

EZIOPLASTO: proplastide intermedio che sta diventando cloroplasto ma non ci

 riesce x mancanza di luce contiene corpi prolamellari, parte dell’impianto



fotochimico che non basta x fare la fotosintesi, che si disgregano con la luce

quindi l’ezioplasto diventa cloroplasto

PIGMENTATI

CROMOPLASTI derivano da proplastidi o sono fase senescente di cloroplasti:

 

Funzione vessilare: richiamano animali x impollinazione con pigmenti

o colorati sulle membrane o nello stroma come corpi

filamentosi/cristalli/gocce

CLOROPLASTI pigmenti = clorofilla (verdi) + xantofille + carotenoidi:

 

2 membrane lipoproteiche bistratificate interna liscia e senza



o introflessioni

In matrice amorfa (STROMA, sede di enzimi x fissazione CO e sintesi

o 2

amico): vescicole membranose appiattite (TILACOIDI), organizzate in

GRANA con forma elicoidale funzioni:



Aumentano la superficie

 Contengono enzimi x fotosintesi

 Sulla membrana hanno 2 fotosistemi PS-I + PS-II

 

LUMEN = parte interna dei tilacoidi, accumula ioni nella fotosintesi

o

NON PIGMENTATI leucoplasti con funzione di accumulo/riserva 2 membrane +

 

stroma:

AMILOPLASTI riserva di amido:

 

Amilopectina formata da glucosio con legami e ramificazioni con

-1,4

o legami aumenta capacità di trattenere H O quindi rigonfiamento

-1,6  2

cellula (patate 78%)

Amilosio lineare formato da glucosio con legami che rendono

-1,4

o catena spiralizzata

Cloroplasti fotosintetizzano velocemente = produzione glucosio

o polimerizzato = amido I° in granuli, nella notte idrolizzato in dimeri di

saccarosio portati in organi di riserva dove vengono ripolarizzati = amido

II°

Amido II° disposto attorno all’ILO (centro proteico) poi in strati concentrici

o

ELAIOPLASTI riserva di lipidi

 

PROTEOPLASTI riserva di proteine

 

VACUOLI parte del sistema di endomembrane (tanti e piccoli in cellule giovani, 1



grosso in adulte)

GERL (Golgi + reticolo endoplasmatico + lisosomi) si espande in tubuli allungati

 e ramificati (provacuoli) contenenti enzimi idroliti si fondono con vacuolo



preesistente o con altri provacuoli

Membrana lipidica = TONOPLASTO:

 Impermeabile a ioni che passano contro gradiente: pompe protoniche =

o + +

H -ATPasi e H -PPasi

H O passa grazie a proteine = acquaporine alcune piante a contatto



o 2

con corpo estraneo si chiudono velocemente grazie a massiccio flusso di

H O nel tonoplasto

2

Interno = SUCCO VACUOLARE con pH acido (H O + ioni disciolti o in

 2

sospensione) che contiene:

Acidi organici + carboidrati (saccarosio, inulina) + lipidi + Sali (ossalato di

o Ca, carbonato di Ca) + metaboliti II funzioni:



Mantengono pH costante omeostasi

 

Repellono oppure attraggono animali impollinatori



Proteine di riserva disidratate accumulate come depositi solidi (GRANULO

o DI ALEURONE) disidratazione blocca processi metabolici così da non



sprecare riserve in attesa del periodo ottimale x germinazione

Altre funzioni:

 Esercitano pressione di turgore x accrescimento x distensione di piante

o giovani

Formano struttura rigida con parete x mantenere equilibrio di turgore in

o piante adulte

Costringono cloroplasti a mettersi lungo parete x captare CO e luce

o 2

LISOSOMI: funzione litica centro di riciclaggio di organuli danneggiati +

 

compiono apoptosi

PLASMOLISI = in assenza di H O nel terreno, vacuoli diventano ipertonici quindi

 2

diminuisce volume (cellula raggrinzita) e si perde il turgore cellula muore se



non acquisisce + H O

2

DEPLASMOLISI = dopo pioggia, pianta può assorbire H O dal terreno vacuolo

 

2

e citoplasma si rigonfiano e tornano a turgore

PARETE CELLULARE c’è anche in alghe verdi + batteri + licheni (muffe + alcuni



funghi)

Funzioni in alcune cellule funge quando la cellula è viva, in altre quando è

 

morta:

Protegge da shock osmotici impedisce alle radici di assorbire troppa



o H O (se no cellule scoppiano) e alle foglie di perdere troppa H O x

2 2

traspirazione

Protegge dall’esterno (infezioni di funghi patogeni/batteri)

o Dà forma e dimensioni alla cellula

o Interviene nel trasporto x via apoplastica

o Sede di deposito di metaboliti II e enzimi idrolitici

o

Formazione: lamella mediana parete 1° parete 2° direzione centripeta

   

LAMELLA MEDIANA

Formata da polisaccaridi acidi:

 Pectine (polisaccaridi acidi): acido galatturonico (derivato ossidato del

o galattosio) polimerizzato (acido pectico) ed esterificato danno porosità



e adesione tra cellule

Pectato di Ca acido pectico legato da Ca dà consistenza gelatinosa

 

o

Formata da glicoproteine:

 ESTENSINE o glucanasi rompono legami H tra microfibrille favorendo



o estensibilità

LECTINE x riconoscimento e compatibilità tra cellule (es:



o impollinazione)

PARETE PRIMARIA

Componente fibrillare (cellulosa) e matriciale (pectine/proteine/lipidi/

 emicellulose/60% H O con funzione strutturale)

2

CELLULOSA = polimero del glucosio:

 Legami glucosidici tra molecole di glucosio legami H tra catene

-1,4 

o lineari e //

Sintetizzata nel COMPLESSO DELLA ROSETTA (su membrana cellulare) =

o 6 subunità proteiche costituite ciascuna da 6 proteine enzimatiche

(cellulosa sintetasi) 1 sintetasi = 1 molecola; 1 subunità = 1 micella; 1



complesso = 1 microfibrilla (molto resistenti a trazione)

In alcuni funghi/batteri c’è cellulasi che demolisce cellulosa x usarla a fini

o alimentari

EMICELLULOSE = polisaccaridi (catena lineare di glucosio + catene laterali di

 zuccheri) che legano fibrille di cellulosa x formare solida rete 3D

PARETE SECONDARIA (dopo accrescimento x distensione, tra la primaria e la lamella

mediana):

È statica: può raggiungere equilibrio di turgore ma non aumentare di

 dimensione

Solo in cellule che devono essere resistenti + spessa ma – elastica della 1°

 

(NO proteine + poca matrice + tanta c