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- Alcuni funghi sono endofiti

- Questi producono metaboliti secondari tossici che proteggono i loro ospiti dai funghi

patogeni e dalla predazione

Phyla di Funghi

Chytridiomycota,

Zygomycota,

Ascomycota

Basidiomycota

Caratteri generali

I tipi più semplici di funghi =unicellulari.

I tipi più complessi formati da filamenti (Ife) settate o non

Il complesso di ife costituiscono il micelio

La parete cellulare è costituita da polisaccaridi (nei funghi inferiori, cellulosa, in quelli

più evoluti, la chitina)

I funghi, in genere, non sono capaci di fagocitosi, per cui la nutrizione avviene per

assorbimento attraverso la parete

Possono assorbire dall’ambiente un gran numero di composti organici, specialmente

quelli con molecole di dimensioni limitate

Quelli più complessi mediante esoenzimi

Alcuni funghi non sono capaci della sintesi di determinati composti (fattori di crescita)

che devono trovare nel substrato

ES. alcuni lieviti necessitano della biotina e di altre sostanze

Essendo eterotrofi per il Carbonio devono utilizzare substrati organici che lo contengono

(glucidi, tannini etc.

Per l’azoto, utilizzano le più varie sostanze organiche azotate

In alcuni casi (Aspergillus) sono capaci di assimilare sia l’N nitrico (-NHO3) che quello

ammoniacale (-NH3)

Antibiotici fungini

Nel 1928 lo scienzato A. Fleming suppose e dimostrò che un fungo: il Penicillium

notatum produceva una sostanza (Penicillina) che impediva la formazione della parete in

diversi batteri

Esistono vari tipi di penicilline naturali (G, X, F, K, V, O) prodotte da diversi ceppi di

Penicillium notatum e P. chrysogenum

Le penicilline naturali sono attive contro i Batteri gram-positivi, mentre non sono molto

efficaci contro i batteri gram-negativi, i lieviti, le muffe e i virus

A volta stafilococchi resistenti all’azione della penicillina perché capaci di produrre un

enzima la penicillasi

Altri antibiotici di origine fungina sono stati scoperti dopo le penicilline

Questi antibiotici sono prodotti da diversi Penicillium, Aspergillus,etc.

L’Energia necessaria per le reazioni metaboliche viene ricavata in vario modo

Molte specie demoliscono completamente gli zuccheri (Glucosio) fino ad H2O e CO2

Tuttavia la prima parte di questa demolizione, quella che porta alla formazione di acido

piruvico può seguire altre vie

Molte specie non determinano la totale demolizione delle sostanze organiche, in quanto

che accompagnano la liberazione di energia non è l’O2

nei loro processi ossido-riduttivi,

l’accettore finale dell’H2 ma un composto intermedio che si accumula nel substrato. Si

parla allora di fermentazioni

Nelle fermentazione l’energia prodotta è inferiore a quella che si ottiene dalla

respirazione ossidativa, per cui la quantità di sostanze demolite deve essere elevata.

Per tale motivo si accumulano grande quantità

di composti intermedi nel substrato

Tra le più note fermentazioni dei Funghi: Alcolica, lattica, citrica

Nel processo respiratorio una molecola di glucosio sviluppa, in quanto decomposta in

CO2 ed H2O, 690 Kcal. Se subisce la fermentazione alcolica fornisce 22Kcal.

A volte non hanno importanza i prodotti intermedi della demolizione

Per es.nella panificazione si utilizzano i lieviti (Saccharomyces cerevisiae) che pur

essendo compresi tra quelli che compiono la fermentazione alcoolica tuttavia producono

anche CO2 che è importante per far lievitare il pane

Fermentazioni

Dal latino fervere= bollire

gli antichi indicavano il complesso di fenomeni che accompagnano la trasformazione

delle materie organiche con formazione di gas

Fermentazione alcolica

Presiede alla fabbricazione delle bevande fermentate (vini, birra, sidro etc.) e alla

lievitazione del pane

E’ operata da diversi microrganismi, indicati con il termine generico di “lieviti” che

scindono, mediante un meccanismo molto complesso, il glucosio in alcool etilico e

anidride carbonica

La birra si ottiene per fermentazione di un mosto zuccherino, preparato a partire da orzo

germinato (malto)

Il Saccaromyces cerevisiae (lievito di birra) provoca la fermentazione alla T di 15-21 °C

Nella fermentazione del mosto di uva agisce generalmente il S. ellipsoideus

Altri lieviti così come altri funghi sono utilizzati per la preparazione di bevande

alcoliche diverse

es. dalla fermentazione del saccarosio dalla canna da zucchero si produce rhum

La fermentazione panaria è basata sulla utilizzazione degli zuccheri della pasta con

produzione di alcool etilico e di CO2

Funghi commestibili

La maggior parte dei funghi mangerecci è costituita da Basidiomiceti, ma anche tra gli

Ascomiceti sono presenti specie commestibili

Tra gli Ascomiceti più pregiati si citano le specie appartenenti al gen. Morchella, e al

gen. Tuber.

Più numerosi sono i Basidiomiceti commestibili

Tra le Agaricaceae, l’ovulo buono,l’Amanita caesarea,

la Mazza di tamburo (Lepiota procera) il fungo di Ferula (Pleurotus eryngii),il Prataiolo

(Psalliota campestris), il Porcino,

(Boletus edulis)

I funghi contengono in diverse proporzioni, acqua, carboitrati, lipidi, protidi, vitamine e

Sali minerali, tra le vitamine più presenti la D e la A

Funghi velenosi

Appartengono alle Agaricaceae e producono potenti veleni

Es. Amanita phalloides,

specie del gen. Lepiota etc.

funghi allucinogeni

Questi funghi sono conosciuti da tempi remoti in Messico, dove venivano utilizzati nel

corso di cerimonie

L’uso è comune anche a Cuba, in Asia ed Africa tropicale

Funghi predatori

Alcuni funghi estremamente specializzati, hanno sviluppato dei meccanismi di cattura di

piccoli animali

Di recente si è scoperto che alcuni basidiomiceti sono in grado di attaccare e consumare

dei nematodi

Es. Pleurotus ostreatus, secerne una sostanza che anestetizza i nematodi

Anche alcuni Deuteromiceti secernano na sostanza vischiosa che intrappola protozoi,

insetti etc.

Funghi endofiti

Le foglie e i fusti delle piante ospitano spesso ife fungine

Alcuni causano malattie alla pianta che li ospita, altri proteggono la pianta dai suoi

naturali predatori

Es. di relazione fungo-pianta: Festuca arundinacea (graminaceae) e Sphacelia typhyna

(ascomicete)

La tossicità per gli erbivori è causata da alcaloidi prodotti dal fungo.

Funghi in medicina ascomicete, parassita dell’ovario di molte

La Claviceps purpurea è un fungo

graminaceae tra cui Secale cereale

Le ascospore in primavera infettano gli ovari di segale, dove germinano formando un

micelio bianco da cui si formano delle ife conidiofore che fuoriescono dagli stimmi

Con il disseccamento della pianta di segale, il micelio organizza lo sclerozio (da esso il

nome di “segale cornuta”

Gli sclerozi maturi cadono sul terreno dove svernano. Nella primavera successiva si

producono i corpi fruttiferi che liberano le ascospore.

Le sostanze contenute nello sclerozio sono degli alcaloidi (ergotamina, ergotossina etc.)

e delle ammine (istamine)

Lo sclerozio contiene l’ammide dell’acido lisergico(LDA) che è un precursore

dell’LSD, dietilammide di LDA

L’effetto psicotropo si manifesta con allucinazioni, perdita dell’equilibrio, stato di ansia.

Utilizzando semi di segale, l’uomo o l’animale sviluppa una malattia detta ergotismo,

spesso accompagnata da gangrena, spasmi nervosi, convulsioni

L’ergotismo era comune durante il Medio Evo e veniva chiamato “fuoco di

Sant’Antonio”

E’ stato ipotizzato che le accuse di stregoneria che si verificarono nel passato più volte

in Europa e negli Stati Uniti fossero in realtà dovute ad ergotismo. Alcuni degli

alcaloidi prodotti da C. purpurea causano contrazioni muscolari. Altri alcaloidi causano

costrizione dei vasi sanguigni

Coltivazione dei funghi

L’industria della coltivazione dei funghi è di rilevante entità

Le specie saprofite più coltivate:

Psalliota campestris (prataiolo)

Tricholoma nudum (agarico nudo)

Pleurotus ostreatus

La coltivazione in cantine, grotte etc. in determinate condizioni di umidità, luce, calore,

aria.

Come substrato letti di letame equino o bovino, mescolati a terriccio, o segatura, irrorati

con acqua contenente farina grezza di avena

Relazioni simbiotiche dei funghi

La simbiosi è una stretta associazione tra organismi di specie diverse

Molti funghi sono implicati in relazioni simbiotiche dette mutualistiche, in cui entrambi

gli organismi ricevono benefici

Due di queste simbiosi

Licheni e Micorrize

sono di particolare importanza

Micorrize

Micorrize = Fungo-radice

Sono presenti nella maggior parte delle piante vascolari, sia selvatiche che coltivate.

Solo poche famiglie di spermatofite sono prive di micorrize: tra cui

Brassicaceae e Cyperaceae

I funghi incrementano la capacità della pianta ospite di assorbire acqua ed elementi

essenziali tra cui fosforo, zinco, manganese e rame

Es. Plantule di molti alberi forestali coltivate in una soluzione nutritiva sterile e poi

trapiantate su suoli prativi crescono in modo stentato e possono finanche morire

I funghi micorrizici forniscono inoltre una difesa dagli attacchi di funghi patogeni e di

nematodi

Il fungo riceve dalla pianta carboidrati e vitamine

Endomicorrize ed Ectomicorrize

Le endomicorrize penetrano fin dentro le cellule radicali. I componenti fungini sono

zigomiceti. In ogni caso le relazioni tra pianta e fungo non sono altamente specifiche

Le ife fungine penetrano le cellule corticali della radice ove formano strutture ramificate

dette arbuscoli

Le ife fungine si estendono all’esterno delle radici, nel suolo per molti centimetri,

incrementando la capacità di assorbimento di acqua, fosfati e altri nutrienti essenziali

Le ectomicorrize circondano le cellule radicali ma non vi penetrano

Sono tipiche di certi gruppi di piante arboree e arbustive (nelle regioni temperate in

genere) tra cui le Facaceae, Le Salicaceae e le Pinaceae. Sono presenti negli alberi al

limite della vegetazione arborea in varie parti del mondo.

Le micorrize rendono gli alberi più resistenti alle condizioni ostili fredde e secche

presenti ai limiti delle zone di crescita degli alberi

Le ectomicorrize sono per lo più formate da basidiomiceti, ma possono essere coinvolti

anche gli ascomiceti tra cui i tartufi e le spugnole

Circa 5000 specie di funghi formano ectomicorrize

Licheni

I licheni sono associazioni simbiotiche tra un fungo ed un alga (filamentosa o

momocellulare) o un cianobatterio

I componenti fungini sono detti micobionti

I componenti fotosintetici fotobionti

Il 98% dei funghi che formano licheni appartiene agli ascomiceti e il rimanente ai

basidiomiceti

Sono stati descritti 13250 specie di funghi che formano licheni

Tra i fotobionti più frequenti: le alghe verdi Trebouxia, Pseudotrebouxia e Trentepohlia

e il cianobatterio Nostoc

I licheni sono in grado di sopravvivere negli ambienti più ostili del pianeta

Sono presenti nelle regioni desertiche così come in quelle artiche crescono su suolo , sui

tronchi, sulle rocce, nell’acqua

ad occhio nudo, altri come il “lichene delle renne” (Cladonia

Alcuni sono quasi invisibili

subtenuis) possono ricoprire kilometri di terra

I licheni delle renne, abbondanti nell’Artide, concentrano gli elementi radioattivi

presenti nell’atmosfera. Le renne che se ne nutrono concentrano questi elementi e li

passano poi all’uomo e agli animali che ne consumano le carni

Sono spesso i primi organismi che colonizzano le rocce

In Antartide vivono più di 350 specie di licheni

LA CAPACITÀ DI SOPRAVVIVENZA DEI LICHENI È DOVUTA ALLA LORO

POSSIBILITÀ DI DISIDRATARSI MOLTO RAPIDAMENTE

In natura i licheni sono spesso molto disidratati, con un contenuto idrico che varia dal 2

al 10% del peso secco

Quando un lichene si essicca la fotosintesi cessa

In questo stato di “vita latente”

alcune specie licheniche possono sopportare un elevatissimo irraggiamento solare e T

estreme

L’arresto della fotosintesi dipende dal fatto che lo strato corticale diventa più opaco e

spesso allo stato secco

bloccando il passaggio della luce

Da ciò dipende probabilmente la bassa velocità di accrescimento dei licheni:

mm l’anno

Il raggio di un lichene crostoso aumenta di circa 0,1-10

Sulla base di questi valori è stato possibile stimare che certi licheni hanno un’età di 4500

anni o più

Due tipi di talli lichenici:

- In uno le cellule del fotobionte sono distribuite in misura più o meno uniforme in tutto

il tallo,

Nell’altro sono per lo più concentrati in uno strato all’interno del tallo

-

I licheni si distinguono in

crostosi

fogliosi

fruticosi

Riproduzione mediante

frammentazione del tallo:

Soredi

isidi

oppure mediante

Ascocarpi

I licheni contengono molti composti chimici, e il loro colore va dal bianco al nero,

attraverso sfumature di rosso, arancio, bruno, giallo e verde. Molti licheni sono usati

come fonte di coloranti. Molti licheni sono stati usati o si usano come medicamenti,

profumi, fonti alternative di cibo. Alcune specie sono attualmente studiate per la loro

capacità di secernere composti ad azione antitumorale

I LICHENI RIVESTONO UN IMPORTANTE RUOLO ECOLOGICO

I micobionti producono grande quantità di metaboliti secondari (acidi dei licheni, 40%

del peso secco ca.)

Questi metaboliti sfaldano le rocce con formazione di suolo

I licheni il cui fotobionte è un cianobatterio contribuiscono ad arricchire il suolo di azoto

I licheni non avendo la capacità di eliminare le sostanze che assorbono sono

particolarmente sensibili ai composti tossici.

Le tossine causano la riduzione di clorofilla nelle cellule del fotobionte

Sono indicatori molto sensibili ad alcuni inquinanti

in particolare all’anidride solforosa e sono impiegati assieme elle briofite per valutare il

grado di inquinamento atmosferico

I licheni che contengono cianobatteri sono particolarmente sensibili al SO2, quindi

l’inquinamento Atmosterico può limitare notevolmente la fissazione dell’azoto da parte

di questi licheni

L’analisi dei licheni può essere usata per valutare la quantità dei metalli pesanti e altri

inquinanti in prossimità dei siti industriali

Molti licheni per fortuna legano i metalli pesanti all’esterno delle loro cellule evitandone

così gli effetti tossici

Quando i test nucleari erano condotti nell’atmosfera i licheni erano usati per valutare il

fallout

Attualmente sono considerati un mezzo per verificare la contaminazione da elementi

radioattivi

Alcuni licheni utilizzati come cibo soprattutto per le renne e i caribù delle regioni polari,

altri per la produzione di sostanze antibiotiche

ANGIOSPERME

Le piante alimentari appartengono a famiglie che fanno parte delle Monocotiledoni (57

famiglie) o Dicotiledoni (250 famiglie)

Molte famiglie forniscono cibo, droghe, legname, fibre, coloranti, bevande o spezie

Circa 3000 specie possono essere utilizzate come fonti di alimento ma solo 150 ca.

vengono coltivate su scala commerciale

La famiglia che presenta il maggior numero di piante alimentari è la famiglia delle

Graminaceae (Poaceae) es. frumento, riso, mais, orzo, sorgo, miglio, segale, avena

Seguono Le Fabaceae che forniscono i legumi da granella, soia, pisello, cece, fagiolo,

arachide, fava etc;

Liliaceae, es. porro, aglio, scalogno

Palmaceae, noce da cocco, palma da olio, da dattero etc.

Solanaceae, pomodoro, patata, melanzana, peperone

Brassicaceae che comprendono cavoli, rapa, senape etc.

Compositae, es. lattuga, carciofi, indivia etc.

Umbelliferae es. sedano, carote etc.

Cucurbitaceae, es. cocomero, zucchine

Le piante sono costituite da cellule, tessuti e organi( foglie, fusti e radici)

Come fonte alimentare può essere utilizzata una parte o più parti di una pianta

Piante di cui si utilizza la radice: carota, barbabietola

Piante di cui si utilizzano i fusti e le foglie: cavoli, asparagi,spinaci

Di molte piante si utilizzano i semi

Formazione del seme nelle Angiosperme

L’Ovulo è formato da una

Parte fertile= Nucella

e una

Parte sterile = Tegumenti

Nelle Dicotiledoni più primitive e in molte Monocotiledoni la nucella è formata da molti

strati di cellule (ovuli crassinucellati o eusporangiati)

Nella Dicotiledono più evolute le nucelle sono poco sviluppate (ovuli tenuinucellati o

leptosporangiati)

Maturazione dell’embrione

L’ovulo è paragonabile ad un macrosporangio (nucella) di Pteridofite protetto da

tegumenti

Nella nucella si formeranno le cellule archesporiali, dette cellule madri delle ginospore

In genere una sola cellula si divide per meiosi dando origine a quattro ginospore

(ginosporogenesi)

La germinazione delle ginospore darà origine al protallo o gametofito femminile o

sacco embrionale

Il numero di ginospore che formeranno il gametofito può variare

Il tipo più comune (tipo-Polygonum) è quello monoginosporiale (tre ginospore

degenerano e una si divide)

I due nuclei si dispongono ai due poli (uno verso il polo micropilare, l’altro verso la

calaza)

Ulteriori suddivisioni daranno origine all’apparato oangico (vicino il micropilo) e a

quello antipodale

Due nuclei (uno per ognuno dei due apparati-nucleo polare superiore ed inferiore)

migrano verso il centro del sacco embrionale e qui unendosi danno origine ad un nucleo

diploide ( nucleo dell’endosperma secondario)

I 3 nuclei rimasti vicino il micropilo costituiranno le sinergidi e l’ovocellula. I tre nuclei

opposti sono detti antipodi

Doppia fecondazione

Il tubetto pollinico libera due nuclei spermatici ed un nucleo vegetativo.

nell’ovocellula (embrione) e l’altro si unisce con il nucleo

Un nucleo spermatico penetra

secondario (endosperma secondario)

A seguito della doppia fecondazione si svilupperà l’ embrione (2n) e l’endosperma

secondario (3n)

EMBRIONE

Dall’ovocellula fecondata si forma l’embrione

Nel tipo più comune di embriogenesi si ha una prima divisione dello zigote con la

formazione di due cellule

La cellula rivolta verso il micropilo diventa il sospensore (cellula basale), l’altra formerà

il vero embrione (cellula terminale)

L’embrione nel seme maturo è formato essenzialmente dalle seguenti parti

- plumula = apice del germoglio da cui prende origine il fusto con rami e foglie

- cotiledoni o foglie embrionali

- radichetta in continuità con la plumula dei cotiledoni e l’inizio della radice

La parte di embrione situato tra punto di inserzione

si chiama ipocotile

In alcuni casi si individua anche l’epicotile tratto assile compreso tra le foglie

cotiledonari e le prime vere foglie (es. nel fagiolo) e che costituisce il primo internodo

del futuro fusto

ENDOSPERMA SECONDARIO

1 - Endosperma nucleare

2 - Endosperma cellulare

Nella maggior parte delle Monocotiledoni si ha l’ 1

Nelle Dicotiledoni, in genere, il 2

La funzione dell’endosperma è contribuire alla nutrizione dell’embrione durante lo

sviluppo.

Questa funzione può essere prolungata anche nel seme (semi con riserve

endospermiche) (carattere primitivo)

Nelle cellule dell’endosperma secondario vengono accumulate le riserve

A questo proposito si distinguono i seguenti tipi di endosperma

a) farinoso, ricco di amido (Graminaceae)

b) corneo (Caffè, Palme) costituito da emicellulose che si depositano nella parete

c) oleoso (Ricino), ricco di oli o di grassi, spesso mescolati a riserve proteiche (granuli

di aleurone)

Il Seme

In ogni seme si troverà

- un embrione

- dei tegumenti protettivi

- delle sostanze di riserva

L’embrione è il nuovo sporofito con abbozzati gli organi fondamentali (radice, fusto,

foglie)

La morfologia dei semi è variabilissima

Le caratteristiche dei tegumenti (spermoderma) sono importanti per la identificazione

delle singole specie e questo è utile per riconoscere sofisticazioni, ad es. nei mangimi

Caratteristiche dei semi

Ilo = una piccola cicatrice, corrisponde al punto in cui l’ovulo era attaccato all’ovario

-

A volte dai tegumenti si formano aculei, espansioni etc.

A volte si formano dei tessuti carnosi di varia origine (arilli)

Lo spermoderma formato a volte da due tegumenti (Testa e Tegmen il più interno)

Lo sporoderma è determinante per la sopravvivenza dei semi e per germinazione

I tegumenti seminali sono una barriera contro la precoce penetrazione dell’acqua

nell’interno del seme, ciò provocherebbe l’entrata in azione degli enzimi idrolitici che

mobilitando le riserve del seme ne favorirebbero la germinazione

Talora si ha una germinazione scalare

Il blocco della germinazione può dipendere dalla presenza nello spermoderma di

blastocaline

Le sostanze di riserva possono essere accumulate nell’endosperma, (albume)

nei cotiledoni (Fagioli, fave etc.) o nella nucella (perisperma)

–semi –

Natura delle riserve (amidi-cereali; lipidi oleosi, arachide, girasole; protidi

aleurone, ricino, glutine nel frumento

Dopo la fecondazione gli OVULI si trasformano in SEMI, mentre l’OVARIO diventa

FRUTTO (pericarpo)

dell’embrione è in genere sospesa durante il periodo di maturazione e

La crescita

dispersione del seme

La germinazione dipende da molti fattori sia esterni che interni

Tra i fattori esterni:

Acqua, Ossigeno e temperatura

I semi maturi contengono dal 2 a max 20 % di acqua

Il seme per germinare deve imbibirsi

Anche se le condizioni ambientali sono favorevoli molti semi, tuttavia, sono incapaci di

germinare (SEMI DORMIENTI)

La causa più frequenza di dormienza è l’immaturità fisiologica dell’embrione e

l’impermeabilità dell’involucro seminale

Dormienza

La dormienza è determinante per la sopravvivenza della pianta : le condizioni

ambientali devono essere favorevoli alla crescita dopo la germinazione.

Nelle regioni temperate la germinazione, in genere, non avviene durante la stagione

invernale in quanto la pianta non potrebbe sopravvivere

Alcuni semi di specie che vivono nel deserto germinano solo quando gli inibitori

presenti nei tegumenti seminali vengono dilavati dalle piogge

Alcuni semi per germinare devono essere meccanicamente rotti, altri rimangono

dormienti nei coni o nei frutti fino a che il caldo intenso di un incendio non ne provochi

il rilascio

Le strategie di germinazione delle piante sono strettamente correlate alle condizioni

ecologiche esistenti nei particolari habitat

IMPORTANZA DEI SEMI PER LA NUTRIZIONE UMANA

Molte piante vengono sfruttate per i semi

Tra cui Frumento, Riso, Granturco, Orzo

Le sostanze di riserva che la piantina sfrutterà nella crescita possono essere utilizzate

dall’organismo umano. Come alimento i semi sono superiori ad altri organi di riserva

(ad. es. radici o tuberi) per il basso contenuto di acqua. Un semi di riso contiene il 13-

14% d’acqua mentre una patata ne contiene il 75%, 100 g di riso danno 350 kilocalorie

mentre 100 g di patate ne danno solo 80.

I semi, per lo scarso contenuto di acqua, si conservano molto più a lungo di qualsiasi

altro materiale vegetale che utilizziamo come alimento. Le riserve alimentari sono fatte

per la massima parte di cereali

I SEMI ENTRANO SOTTO DIVERSE FORME NELLA NUTRIZIONE UMANA

cereali (Nei paesi equatoriali l’alimento base è

1 - alimento base ricco di amido-

rappresentato da banane o organi sotterranei di riserva)

- – –

2 alimento ricco di proteine Leguminose (fagioli, piselli, fave, ceci, lenticchie, soia)

3 Fonti di olii e grassi. I semi di soia, arachide, mais, palma, colza. I grassi vegetali

sono più adatti alla nutrizione umana di quelli animali in cui prevalgono gli acidi grassi

saturi ( l’eccesivo consumo di questi ultimi può provocare l’aterosclerosi).

Due acidi grassi poliinsaturi (acido linoleico e linolenico) necessari al nostro organismo

si trovano solo nelle piante

L’uomo ha bisogno di acqua, sali minerali e sostanze organiche, tra queste ultime le

principali sono: carboidrati, grassi e proteine. Altre sostanze necessarie sono le vitamine.

Carboidrati e grassi sono utilizzati come fonte di energia

Le proteine vengono utilizzate prevalentemente come materiale da costruzione anziché

come combustibile “alimenti plastici” contrapposte a grassi e

Le proteine vengono infatti definite

carboidrati definiti “alimenti energetici”

L’organismo umano riesce a sintetizzare solo 12 dei 20 amminoacidi che costituiscono

le proteine partendo da molecole di altro tipo. Gli altri 8 amminoacidi devono essere

presenti nella dieta. Questi amminoacidi che l’organismo umano non riesce a

sintetizzare vengono detti “amminoacidi essenziali”

Il fatto che alcuni amminoacidi siano essenziali e altri no divide le proteine in “buone “ e

“cattive” dal punto di vista della nutrizione umana (se una proteina è povera di un

amminoacido essenziale la deficienza è insostituibile e quindi il valore alimentare della

proteina è basso)

Le proteine “ideali” per la nutrizione umana dovrebbero contenere tutti gli amminoacidi

proporzioni in cui vengono utilizzati dall’organismo. Alcune proteine di origine

nelle

animale (carne, pesce, latte, uova) si avvicinano alla sua composizione. Le proteine dei

semi hanno carenze dal punto di vista della nutrizione umana (alcuni amminoacidi sono

presenti in proporzione enorme, altri in proporzione bassissima). Tra questi ultimi

alcuni sono purtroppo essenziali.

Le proteine di riserva dei cereali scarseggiano di Lisina e Triptofano,quelle dei legumi di

Metionina.

(Tutte e tre sono amminoacidi essenziali)

Nonostante gli svantaggi, le proteine dei semi sono considerate importanti per la

nutrizione umana. Le carenze di queste proteine possono essere corrette (aggiungendo

gli amminoacidi mancanti o gli alimenti che li contengano). Si può inoltre completare il

valore alimentare dei legumi aggiungendo cereali.

Tra i legumi la soia ha il più alto contenuto di proteine (sino al 40). La soia cresce in

clima temperato e potrebbe essere coltivata in larga scala in molti paesi

PIANTE UTILI ALL’UOMO

Piante alimentari, piante medicinali, da gomma, da legno, da fibre, da sughero etc.

La coltivazione delle piante utili all’uomo è iniziata in tempi antichissimi.

Numerose ipotesi sono state formulate sull’origine dell’agricoltura.

L’agricoltura è sorta contemporaneamente in più centri

Sulla base degli areali delle specie selvatiche e delle informazioni archeologiche, Harlan

nel 1971 identificò tre centri di origine e addomesticamento delle piante coltivate

Centri di origine

1) Vicino Oriente (A1),

2) Cina (B1)

3) America centrale (C1)

Centri impropri (aree tanto vaste per cui non è possibile localizzare un vero e proprio

centro)

1) Africa tropicale (A2)

2) Sud-Est asiatico (B2)

3) America meridionale (C2)

RIVOLUZIONE AGRICOLA

Circa 34.000 anni fa l’uomo di Neanderthal, che era diffuso in Europa ed Asia

occidentale, sparì completamente per essere sostituito da esseri umani molto simili a noi.

Questi uomini creavano utensili sempre più complessi ed erano eccellenti cacciatori. Si

sparsero ben presto sull’intera superficie del globo: raggiunsero il Nord-America circa

12.000-13.000 anni fa. La loro migrazione verso Est avvenne durante uno dei periodi

glaciali del Pleistocene. Circa 18.000 anni fa i ghiacciai cominciarono a ritirarsi. Le

verso Nord attraverso l’Eurasia e il Nord-America,

foreste si spostarono mentre le

praterie divennero meno estese

Alcuni popoli vivevano lungo le coste dove la selvaggina era abbondanti, altri

cominciarono a coltivare piante. La prima semina è stata probabilmente la logica

conseguenza di una semplice serie di eventi. Per esempio i cereali selvatici sono erbe

infestanti, esse crescono in ambienti difficili dove vi sono poche altre piante a competere

con loro. Probabilmente i popoli che raccoglievano queste graminacee per nutrirsene,

possono averne disperso accidentalmente i semi nei pressi dei loro accampamenti o

averne piantato deliberatamente. Quando iniziano questi eventi, comincia l’agricoltura.

Nei luoghi dove graminacee e leguminose selvatiche erano abbondanti gli esseri umani

potrebbero essersi fermati a lungo. Attraverso la graduale selezione di particolari varietà

genetiche di queste piante le caratteristiche delle colture potrebbero essersi gradualmente

modificate, in quanto maggiore era il numero dei semi che venivano selezionati da

piante in base alle specifiche caratteristiche che le rendevano più idonee per la raccolta,

lo stoccaggio e l’utilizzazione. Es. La spiga delle graminacee selvatiche si apre

facilmente, liberando i semi. Nelle specie coltivate la spiga è resistente e racchiude i

semi sino alla raccolta.

L’AGRICOLTURA NEL VECCHIO MONDO EBBE INIZIO NELLA “MEZZALUNA

FERTILE”

Il domesticamento delle piante e degli animali cominciò circa 11000 anni fa nell’area

conosciuta come la Mezzaluna Fertile nel Mediterraneo orientale, nelle terre che oggi

costituiscono parte del Libano, della Siria, della Turchia, dell’Iraq, dell’Iran, della

Giordania e di Israele. Le prime piante coltivate furono, probabilmente, l’orzo,

(Hordeum vulgare), grano (Triticum) seguiti da lenticchie (Lens culinaris) piselli (Pisum

sativum)

Altre piante domesticate in quest’area furono: ceci (Cicer arietinum), ulivi (Olea

europea, melograni (Punica granatum) e vite (Vitis vinifera). Anche il Lino (Linum

usitatissimum) è stato coltivato molto presto sia come cibo (semi) che come fonte di

fibre.

Quando l’umanità ebbe a disposizione fonti stabili di cibo, sotto forma di piante e di

animali domesticati, furono fondati circa 12000 anni fa i primi villaggi organizzati.

in Cina, Asia tropicale e Africa. L’agricoltura si

Esistono prove di primi domesticamenti nella maggior parte dell’Europa,

diffuse dopo il Vicino Oriente verso Nord-Ovest

raggiungendo l’Inghilterra intorno al 4000 a.C. Vi sono prove che l’agricoltura veniva

praticata nell’area subtropicale del Fiume giallo in Cina ( miglio e riso-Oryza sativa).

La soia (Glycine max) viene coltivata in Cina da almeno 3100 anni.

E’ certo che il mango (Mangifera indica) e vari tipi di agrumi (Citrus spp.) vennero posti

in coltura in Asia tropicale.

I banani (Musa X paradisiaca) sono fra le più importanti piante domesticate originarie

dell’Asia tropicale: Le banane selvatiche hanno semi grandi e duri, ma le varietà

coltivate sono privi di semi. Il banano raggiunse l’Africa circa 2000 anni fa e il Nuovo

Mondo dopo i viaggi di Cristoforo Colombo.

Anche in Africa vi è stato un primo domesticamento, ma si hanno poche prove del

periodo in cui ciò ebbe inizio. Alcune Graminacee (miglio, sorgo), piante con radici

in Africa. Il caffè è un’altra pianta

eduli e una specie di cotone vennero poste in coltura

di origine africana

Non sembra che piante addomesticate siano state portate dagli esseri umani dal Vecchio

Mondo al Nuovo Mondo prima del 1492. Nel Nuovo Mondo furono addomesticati il

(Phaseolus lunatus) l’arachide.In particolare, in Messico, il

mais (Zea mays) i fagioli

pepe (Capsicum) il pomodoro (Solanum Lycopersicon), tabacco (Nicotiana tabacum)

Cacao (Theobroma cacao), ananas, avocado (Persea americana)

Il cotone venne domesticato indipendentemente nel Nuovo Mondo. A sud delle Ande

centrali del Sudamerica vennero coltivate piante tuberose quali le patate bianche

(Solanum tuberosum), che si differenziano dalle patate dolci (Ipomea batatas)

appartenenti alle Convolvulacee

Le spezie e le erbe aromatiche

Le sostanze prodotte dalle piante per difendersi da insetti e predatori conferiscono odori

e sapori a molte piante. Le spezie sono parti di piante fortemente aromatiche e possono

derivare da radici, cortecce, semi, frutti. Le erbe aromatiche derivano generalmente da

foglie di piante non legnose Tra le spezie si ricorda la noce moscata (Myristica

fragrans), la vaniglia (Vanilla planifolia)

Le erbe aromatiche si sono originate in molte parti del mondo

In Europa e nell’area mediterranea molti membri della famiglia Labiatae: menta, timo,

basilico (Ocimum vulgare), origano (Origanum vulgare), salvia; e della famiglia

Apiaceae: prezzemolo (Petroselinum crispum), aneto (Anethum graveolens), finocchio

(Foeniculum vulgare), anice (Pimpinella). I semi di Brassica nigra possono essere

triturati per ottenere la mostarda. Lo zafferano (Crocus sativus, si utilizzano solo gli

stimmi)) è molto diffuso nel Vicino Oriente.

Il caffè (Coffea arabica) e il tè (Camellia sinensis) vengono consumate per lo stimolante

alcaloide, caffeina. Il caffè viene preparato dai semi seccati, abbrustoliti e macinati,

mentre il tè viene preparato dalle foglioline. Un terzo del caffè proviene dal Brasile.

L’AGRICOLTURA È UN FENOMENO GLOBALE

Negli ultimi 500 anni le colture più importanti sono state diffuse in tutto il mondo.

L’agricoltura moderna è diventata fortemente meccanizzata nelle regioni temperate e in


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AUTORE

anita K

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+1 anno fa


DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti di Biologia vegetale applicata sulle lezioni del Professor Lo Giudice, con analisi di questi argomenti: le piante alimentari e le piante medicinali, le caratteristiche delle piante che hanno dato origine all’agricoltura, i metaboliti primari e secondari, le tre classi principali di composti secondari (alcaloidi, terpenoidi, composti felici alcaloidi come morfina, caffeina e nicotina), descrizione dei vari tipi di alghe e loro utilizzo.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze ambientali e naturali
SSD:
Università: Catania - Unict
A.A.: 2012-2013

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher anita K di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Biologia vegetale applicata e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Catania - Unict o del prof Lo Giudice Alessandro.

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