Biologia vegetale applicata - Appunti

DIATOMEE

Alghe unicellulari circondate da un involucro siliceo (frustolo)

I plastidi contengono clorofilla a e c, carotenoidi (fucoxantina e diatoxantina)

Sostanze di riserva: prevalentemente crisolaminarina

Utilizzazione delle Diatomee

Diatomite

Nell'Era terziaria e nel Quaternario le Diatomee formarono depositi sedimentari con frustoli

I sedimenti si accumularono nei bacini marini o d'acqua dolce

I depositi più grandi oggi sfruttati industrialmente in California

In Sicilia si trovano al di sotto della formazione gessoso-solfifera e vengono detti TRIPOLI

La farina fossile (silice per 80-90%) è poco conduttrice del calore, inattaccabile dagli acidi

Viene usata nella raffinazione dello zucchero, per lucidare i metalli, come fondo per pitture e vernici, come materiale isolante

Usata un tempo come assorbente per la nitroglicerina nella preparazione della dinamite

Diatomee

FUNGHI

Crescono ovunque sulla terra

Assumono cibo secernendo enzimi digestivi nell'ambiente

Gli enzimi catalizzano la degradazione di sostanze ad alto peso molecolare in molecole più piccole.

La nutrizione per assorbimento è responsabile sia dei benefici che dei danni causati dai funghi.

Es. Azione positiva: degradazione di piante e animali morti.

Es. Azione negativa: degradazione di materiali utili (MUFFE sugli alimenti, RUGGINE sui tessuti), problemi per la salute umana.

Uso commerciale dei funghi e dei loro enzimi: produzione del vino, birra, di antibiotici etc.

Funghi

I Funghi sono organismi eterotrofi.

Un tempo considerati piante senza clorofilla, così particolare da richiedere l'istituzione di un regno a parte: il REGNO FUNGI.

Si conoscono più di 70.000 specie di funghi. Secondo alcuni studiosi esistono più di un milione di specie.

Costituiscono insieme ai batteri i principali decompositori della biosfera.

In media i 20 cm più superficiali di suolo fertile contengono 5 t di funghi e batteri.

perettaro500 specie di funghi sono marini

I funghi possono degradare sostanze organiche come cellulosa e lignina così come vestiti, vernici, pelli, carta, pellicole fotografiche. In pratica qualsiasi sostanza esistente

Alcuni funghi possono produrre sostanze molto tossiche (micotossine)

Crescono nelle più svariate condizioni ambientali

Alcuni ceppi di Cladosporium herbarum che attacca le carni nei frigoriferi, possono crescere a T di -6°C.

Specie di Chetomium sopravvivono anche a 60°C

Sono i più importanti agenti patogeni delle piante

5000 specie di funghi attaccano coltivazioni di piante alimentari o ornamentali e piante spontanee gravi malattie agli animali e all'uomo

150 specie di funghi causano

Di recente si registra un aumento delle infezioni da funghi

Decessi per infezioni contratte in ospedale sono dovuti a funghi

Es. Pneumocystis carinii provoca la polmonite (in prevalenza in ammalati di AIDS)

Funghi del gen. Candida provocano infezioni alle membrane

predazione degli erbivori

predazione

Phyla di Funghi

Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota

Caratteri generali

I tipi più semplici di funghi sono unicellulari.

I tipi più complessi sono 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,

utilizzando 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 scienziato 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 volte 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 acidopiruvico 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 fermentazioni 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. Sesubisce la fermentazione alcolica producendo alcool etilico e anidride carbonica. Durante questo processo, vengono convertiti i glucosio in alcool etilico e anidride carbonica. La fermentazione alcolica è utilizzata nella produzione di bevande fermentate come vini, birra, sidro, ecc. e nella lievitazione del pane. I lieviti, come il Saccharomyces cerevisiae, sono i microrganismi responsabili di questo processo. Nella panificazione, i lieviti producono anche anidride carbonica, che è importante per far lievitare il pane. La birra, ad esempio, viene ottenuta attraverso la fermentazione di un mosto zuccherino preparato a partire da orzo germinato (malto).

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. Ad esempio, 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, secreta una sostanza che anestetizza i nematodi. Anche alcuni Deuteromiceti secernano una 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 fungograminaceae tra cui Secale cereale

Le ascospore in primavera infettano gli ovari di segale, dove germinano formando unmicelio 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 ilnome di "segale cornuta"

Gli sclerozi maturi cadono sul terreno dove s