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Biochimica vegetale - i plastidi

Appunti di Biochimica vegetale sui plastidi per l'esame della professoressa Muccifora. Gli argomenti trattati sono i seguenti: i mitocondri, il plastoma, gli organelli semiautonomi, la teoria endosimbiontica, il cianobatterio, il DNA nucleare e il DNA plastidiale.

Esame di Biochimica vegetale docente Prof. S. Muccifora

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quindi hanno bisogno dell’aiuto (di essere in sinergia) con il DNA nucleare, quindi una parte delle proteine

vengono codificate etradotte nell’organulo, le altre sono codificate dal DNA nucleare, tradotti e portati

nell’organello ma sono semiautonomi quindi sono coadiuvate dal DNA nucleare (come i mitocondri).

Nascono con la TEORIA ENDOSIMBIONTICA.

Un protoeucariote ancestrale ha dapprima inglobato un batterio anaerobio che ha dato origine al mitocondrio

e il batterio doveva essere aerobio quindi doveva aver imparato a respirare questo perché il mitocondrio usa

l’ossigeno come accettore finale di elettroni. A questo punto è già un eucariote ma successivamente ha

fagocitato un CIANOBATTERIO che in precedenza erano conosciuti come alghe azzurre e quindi erano

batteri fotosintetici che usano l’acqua come donatore di elettroni nella fotosintesi per ridurre la clorofilla che

si ossida. Sono anche gli unici ad usare l’acqua come donatore di elettroni. Come fanno gli attuali

cloroplasti.

A questo punto si è formata una cellula eucaristica e foto sintetica, con i suoi organelli e i plastidi.

I mitocondri sono nati dall’aver inglobato dei batteri aerobi, i plastidi dei ciano batteri.

La teoria ha ovviamente delle evidenze che le danno sostegno. Intanto andando a studiare i ribosomi si è

visto che non sono 80S come quelli citoplasmatici ma sono 70S come quelli batterici. Il confronto delle

sequenze ribosomiale suggerisce che essendo molto simile e ha suggerito che i plastidi derivano dai batteri

aerobi che poi hanno i ciano batteri. Altra cosa è che si dividono per scissione binaria come i batteri e quindi

si strozzano al centro e si dividono in due.

I plastidi come i ciano batteri sanno organi care il carbonio e lo fanno allo stesso modo ma ciò che è più

particolare è che quello che è successo qualche migliaio di anni fa con il protoeucariote e il ciano batterio in

realtà accade oggi tra la cianofora che quando si trova in condizioni di scarso apporto nutrizionale fagocita la

cianella e se lo ingloba. La cianella è un cianobatterio che gli dona i suoi fotosintati e lo nutre. È un po’ un

ricordare quello che è successo durante l’evoluzione.

Altra cosa è la selettività tra le membrane. Ci sono due membrane perché quella interna è del ciano batterio

mentre l’esterna è il residuo del protoeucariote che ha fagocitato il cianobatterio. La simbiosi ovviamente ha

un suo scopo: avere un beneficio sotto qualche punto di vista e il cianobatterio si è trovato bene e protetto e il

protoeucariote ha trovato a disposizione dei nutrienti che sono fotosintati quindi è stato qualcosa di utile ad

entrambi. Però questo poi ha comportato da parte del cianobatterio la perdita di alcuni geni che erano assenti.

Quindi con meccanismi di trasferimento genico il DNA nucleare dei tratti del DNA plastidiale sono inseriti

nel DNA della cellula ospite e quindi in quello lineare. Questo trasferimento è convenuto? Probabilmente si

per tutta una serie di motivi o meglio di supposizioni. Intanto alcuni geni sono andati persi perché tutti quei

geni usati per la difesa, essendo già in un compartimento non servivano più. Quindi alcuni geni sono

comunque andati persi perché non servivano più mentre altri che sono in un plastidio quindi si è alleggerito.

Il passaggio da procariote ad eucariote ha comportato la specializzazione di alcune parti della cellula. Prima

avveniva tutto nel citoplasma, adesso invece con la compartimentalizzazione con il mitocondrio, il nucleo,il

plastidio un organello come il plastidio deve pensare a fare fotosintesi e a trascrivere e tradurre il DNA ed è

bene che lo faccia l’organello quindi la compartimentalizzazione serve ad altro quindi il nucleo deve

svolgere la sua funzione, quindi ci sono dei ribosomi citoplasmatici per fare la traduzione. Anche perché nel

plastidio possono accadere delle cose che possono dar fastidio alla trascrizione e alla traduzione (ros). La

necessità che due genomi si completino e lavorino in sinergia è il segnale più convincente che la teoria

endosimbiontica sia avvenuta veramente perché la complementarietà nasce da una coevoluzione di questi

due organelli.

I plastidi quindi sono organuli comuni a piante ed alghe.

Le alghe sono raggruppate in base ai pigmenti che possiedono con le rodofita che sono le alghe rosse, le

cromofita che comprendono tutta una serie e infine le clorofita che sono le alghe verdi. Quindi ho tutta una

serie che contengono le alghe brune e le alghe verdi, quindi gli danno il colore. Quindi in rodofita e clorofita

che sono le alghe meno evolute hanno solo il cloroplasto, il loro plastidio è solo un cloroplasto perché il loro

organismo non è differenziato e il loro soma è un tallo indifferenziato e quindi non ho bisogno di

differenziare il plastidio quindi ho solo il cloroplasto.

Con l’evoluzione alcune alghe verdi hanno anche il PROPLASTIDIO che è un plastidio indifferenziato,

questo perché è cominciata una certa specializzazione cellulare quindi oltre alle fotosintetiche ci sono anche

le cellule che si trovano agli apici del tallo e sono cellule che hanno mantenuto la capacità di dividersi quindi

una sorta di meristema.

In altre alghe compare anche l’AMILOPLASTO perché a un tratto le alghe si sono rese conto che l’amido

risultava essere un ingombro quindi l’amido formato dava noia, è un sasso all’interno dello stroma quindi

hanno liberato il cloroplasto di questo ingombro mettendo l’amido in un contenitore specializzato e

acquisiscono un deposito in un organello che contiene solo amido.

L’amido si trova nel cloroplasto e nell’amiloplasto e basta ad eccezione delle rodofita dove l’amido è

citoplasmatico (unico caso in cui l’amido non è plastidiale).

Il passaggio dal tallo al cormo ha comportato la DIFFERENZIAZIONE ISTOLOGICA e quindi alla nascita

dei tessuti meristematici con la nascita e la differenziazione tissutale quindi devo distinguere tra i proplastidi

che sono cellule indifferenziate dai plastidi che sono delle cellule mature e differenziate.

I PROPLASTIDI

Si trovano nello zigote, nell’embrione e nelle cellule meristematiche e sono ereditati per via materna con

eccezioni come il geranio dove ho origine biparentale. Sono organuli piccoli di forma ovoidale ed incolori.

Sono incolori perché sono indifferenziati e non contengono pigmenti.

La differenziazione dipende dalla differenziazione del tessuto, una cellula meristematica di solito si divide e

le cellule figlie si accrescono per distenzione e si specializzano prendendo le caratteristiche del tessuto di cui

faranno parte. Se sono cellule dei meristemi apicali si specializzeranno in cellule fogliari e i plastidi

diventano cloroplasti e se le cellule fanno parte degli apicali diventeranno cloroplasti o cromlasti aseconda

del tessuti di cui la cellula fa parte.


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AUTORE

Giada2

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze biologiche
SSD:
Università: Siena - Unisi
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Giada2 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Biochimica vegetale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Siena - Unisi o del prof Muccifora Simonetta.

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