Nozioni e concetti per l'esame di Biologia Vegetale

AMFIPATICA

presentano una parte polare ed una parte

non polare. Acidi grassi, trigliceridi,

fosfolipidi, glicolipidi, steroidi e terpeni

appartengono al gruppo dei lipidi.

Le principali funzioni dei lipidi sono quelle di

RISERVA ENERGETICA, COMPOSIZIONE

DELLA MEMBRANA e TRASMISSIONE DEL

SEGNALE.

I trigliceridi ad esempio svolgono una

funzione di riserva poiché dalla loro

demolizione si ricava energia. I fosfolipidi

sono i principali componenti della membrana

cellulare e nucleare, mentre i glicolipidi

collocati sul alcune membrane svolgono

un’attività di riconoscimento.

sono formati da una molecola di

I trigliceridi

glicerolo che reagendo con 3 acidi grassi

(uguali o diversi), in seguito ad una reazione

di da un trigliceride o

esterificazione,

estere dell’acido grasso.

Gli acidi grassi si suddividono in: SATURI

(presenza di legami semplici) e INSATURI

(presenza di doppi o tripli legami). La

presenza di doppi o tripli legami fa sì che la

molecola non sia più lineare, ma subisca una

curvatura. La curvatura rende più fluido

l’acido grasso per questo motivo gli acidi

grassi insaturi sono chiamati anche OLI

mentre quelli saturi sono solidi.

colina I fosfolipidi

sono formati da

fosfato una molecola di

glicerolo glicerolo che

reagendo con

due acidi grassi e

un gruppo

fosfato, da

origine al

fosfolipide. La

acido

grasso struttura che

assume è

rappresentata

qui affianco. 4

I glicolipidi hanno struttura simile a quella dei fosfolipidi, ma al posto del gruppo fosfato troviamo

uno zucchero.

PROTEINE

La proteine sono

determinate da una

sequenza di legati con LEGAMI PEPTIDICI

amminoacidi, legati

tramite un legame

covalente chiamato

LEGAME

PEPTIDICO.

L’ordine degli aa è

unico per ogni

proteina e avviene

tra N‐terminale del

aa1 con il gruppo C‐

terminale del aa2. Campbell-Reece, Biologia e genetica © 2012 Pearson Italia S.p.A

Gli atomi degli aa coinvolti costituiscono l’OSSATURA POLIPEPTIDICA

Le caratteristiche della proteina sono il cambiamento di conformazione e la loro facile

denaturazione.

Nella cellula vegetale, come in quella animale, sono costituenti di membrana, svolgono funzione di

riserva (GLUTEINE) e funzione di difesa. In particolar modo, ricoprono questa funzione le

(proteine tossiche).

LECTINE

Altre proteine importanti sono gli poiché sono in grado di digerire altre

ENZIMI PROTEOLITICI,

proteine come la (papaia) o la (ananas).

PAPAINA BROMELINA

Non tutti gli amminoacidi presenti in natura polimerizzano per formare le proteine, i più

importanti sono:

La presente nelle bevande energetiche, facilita l’assorbimento di caffeina e alcol.

TAURINA,

• (Estraibile dai fichi d’india)

La presente nel tè, ha effetto ipotensivo e di riduzione di stress.

TEANINA,

•

3. METABOLITI SECONDARI

Conosciuti anche come o i metaboliti secondari sono tutte quelle

prodotti naturali fitochimici,

sostanze prodotte dalla pianta e non indispensabili per la sua sopravvivenza. A questa categoria

appartengono gli Ognuno di questi composti possiede

alcaloidi, i terpeni e i composti fenolici.

attività biologiche diverse che possono essere sfruttate per la produzione di farmaci.

Le piante producono tali sostanze per (sostanze tossiche, amare o astringenti), per

difesa

facilitare l’impollinazione (colori vivaci che attirano gli insetti) e per con

comunicazione

l’ambiente esterno (emissione di sostanze chimiche).

Tali metaboliti secondari hanno importanza TASSONOMICA.

La tassonomia è la scienza che si occupa della classificazione degli organismi. Essa li raggruppa in

gruppi sempre più grandi, secondo caratteristiche affini.

il primo nome indica il genere di appartenenza ( Corsivo e con lettera

Nomenclatura Botanica:

maiuscola), il secondo indica la specie o epiteto specifico (corsivo minuscolo) e l’ultimo sta ad

indicare l’abbreviazione del cognome dello studioso che ha dato il nome (normale e maiuscolo).

L.

Coffea arabica 5

Terpeni e composti fenolici sono presenti nelle piante sotto forma o

Glucosidica Glicosidica.

Se lo zucchero è il glucosio, si chiama glucoside mentre se lo zucchero è diverso dal glucosio, si

chiama glicoside.

La struttura del glucoside/glicoside

La parte zuccherina è chiamata Essa rende la molecola più polare e solubile in acqua. La

GLICONE.

parte non zuccherina è chiamata ed è responsabile dell’attività biologica.

AGLICONE,

ALCALOIDI

Sono composti azotati e con carattere basico, insolubili in acqua, lipofili, tossici e biosintetizzati a

patire dagli amminoacidi. Importanti perché svolgono funzioni biologiche antitumorali,

antibatteriche o stimolano il sistema nervoso centrale.

• STIMOLANTI DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE

utilizzata per la preparazione di sostanze analgesiche, è contenuta nel caffe e tè ed è

CAFFEINA:

una sostanza vasocostrittrice.

utilizzata in terapie per l’asma, è contenuta nel tè ed è una sostanza broncodilatatore.

TEOFILINA: contenuta nel cacao

TEOBROMINA:

• ANTIBATTERICO E ANTITUMORALE

sostanza tossica contenuta nella pervinca del Madagascar, viene utilizzata per il

VINCRISTINA:

trattamento di leucemie infantili.

sostanza antibatterica utilizzata nei collutori.

SANGUINARINA:

• ALCALOIDI DELLA FAMIGLIA DELLE SOLANACEAE

alcaloide tossico presente nella parte verde o nei germogli delle patate e pomodori

SOLANINA: presente nel tabacco

NICOTINA: presente nelle bacche della belladonna (estremamente tossici) utilizzato in

ATROPINA:

oftalmologia per la dilatazione della pupilla.

Alcuni alcaloidi possono essere di origine animale come la (pericolosissima)

BATRACOTOSSINA

prodotta da rane gialle, in seguito all’ingestione di un particolare insetto.

COMPOSTI FENOLICI

Sono composti che danno colorazione ai fiori e ai frutti per attirare gli insetti e sono sostanze

amare e allappanti (difesa contro gli erbivori).

• FLAVONOIDI

Sono sostanze che servono principalmente per dare colorazione al fiore. Fanno parte dei

flavonoidi le antocianidine e i tannini.

sono sostanze che danno colorazione rossa,

Le ANTOCIANIDINE

rosa, viola e blu alle piante e frutti (uva, mirtilli, fragole). Esempio la

delfinidina (colorazione blu).

sono macromolecole prodotte per difesa contro gli

I TANNINI

erbivori (sapori amari). Formula di struttura di una antocianidina

Sono utilizzate in campo medico per rigenerare la cute,

impermeabilizzando la pelle e sono sostanze antidiarroiche (Fonte di tannini è il tè).

• CUMARINE

Sostanze che svolgono un ruolo di difesa nella pianta e utili in campo farmaceutico grazie alla loro

azione anticoagulante, vasodilatatrice e parzialmente anti‐

infiammatoria.

Tali sostanze, ricavabili in maniera minima dal trifoglio, danno

origine al farmaco CUMADIN.

furanocumarine danno pigmentazione alla pianta.

cumarina Le

odore di fieno appena tagliato

FABACEAE

Melilotus alba, 6

TERPENI

Sono polimeri ternari costituiti da più unità isopreniche (unità costituita

da 5 atomi di carbanio). In base al numero di unità isopreniche si isoprene

classificano in:

MONOTERPENI (C )

• 10

SESQUITERPENI (C )

• 15

DITERPENI (C )

• 20

TRITERPENI (C )

• 30

TETRATERPENI o CAROTENIOIDI (C )

• 40

I monoterpeni e sesquiterpeni costituiscono gli Sostanze liquide gialline (ad

OLI ESSENZIALI.

eccezione della camomilla che è blu) ottenute per idrodistillazione della pianta. I terpeni sono

sostanze che attirano gli insetti e svolgono attività antibatterica. In campo farmaceutico sono

utilizzati per aromatizzare i farmaci.

Alcuni terpeni come la salvia e l’assenzio (olio neurotossico) contengono sostanze tossiche

chiamate Tali sostanze sono controllate negli alimenti.

TUJONI.

Tra i sesquitepeni principali, ricordiamo la (azione antiemicranica) , il

partenolide camazulene

(colorazione blu della camomilla) e (contro la malaria).

l’artemisina

(migliora attività celebrale) e (antitumorale) sono diterpeni.

Ginkgolidi taxolo

Le sono composti organici prodotte da speci vegetali, in grado di

SOSTANZE ALLELOPATICHE

modificare il metabolismo di piante diverse da quella produttrice.

reciproca influenza tra specie vegetali diverse, che si esplica con la produzione di

ALLELOPATIA:

particolari metaboliti.

Un esempio è il Sostanza prodotta dalla noce, che impedisce ad altre piante di germinare

Juglone.

vicino ad essa.

4. LA CELLULA VEGETALE: IL VACUOLO

CELLULA ANIMALE LE CELLULA VEGETALE

A differenza della cellula animale, la cellula vegetale è molto più grande.

Essa presenta gli stessi organelli della cellula animale, ma in più possiede altre

strutture specifiche:

Il vacuolo, la parete cellulare, i plastidi (cloroplasti) e i plasmodesmi. 7

VACUOLO

Con un volume pari al 90% della cellula, il

vacuolo risulta essere l’organello più grande di

tutta la cellula vegetale. Data tale dimensione,

gli altri organuli rimanenti, risultano essere

schiacciati contro le pareti della membrana,

ricevendo da ciò effetti positivi come ad

esempio nei cloroplasti, i quali grazie alla loro

posizione schiacciata vengono raggiunti

maggiormente dalla luce.

Il vacuolo è delimitato da una membrana

lipoproteica particolare chiamata tonoplasto.

Essa è costituita sia da lipidi (in particolare

glicolipidi) sia da proteine, e da una

particolare sostanza chiamata acquaporina

che consente scambi rapidissimi di acqua. La

membrana risulta essere asimmetrica, ovvero

i due lati cellulari sono diversi.

Infatti, il lato rivolto all'esterno è più ricco di proteine rispetto all'interno.

All'interno del vacuolo troviamo il soluzione con un pH debolmente acido.

succo vacuolare,

Teoria della formazione del vacuolo (Marty)

Reticolo endoplasmatico Il vacuolo nelle cellule embrionali non ha la

forma di una sacca ma si presenta sotto forma di

tanti piccoli tubulati e ramificati .

pro vacuoli,

GERL Essi si originano da una zona chiamata GERL

(organelli coinvolti nella formazione di vescicole

Provacuoli – reticolo endoplasmatico, lisosomi e apparato

del Golgi). Questi pro vacuoli contengono

particolari enzimi chiamati idrolasi acide.

I pro vacuoli ramificati e tubulati, avvicinandosi

formano una gabbia con all'interno citoplasma.

Vacuoli Successivamente, l’intervento delle idrol