Biologia vegetale - Botanica sistematica (3 parte)

CICLO ETEROSPOREO

La pianta produce 2 diversi tipi di SPORANGI:

• nel microsporangio il tessuto archesporiale che farà meiosi darà origine a tante piccole microspore. Queste verranno liberate nell'ambiente e la germinazione (mitosi) darà origine al gametofito maschile (porta solo anteridi).
• nei macrosporangi il tessuto archesporiale darà origine a poche ma grandi macrospore. Le macrospore liberate nell'ambiente produrranno un gametofito femminile (solo archegoni).

Le spore (cellula aploide) non sono maschili o femminili perché non hanno una sessualità, ma sono determinate a dare gametofiti maschili o femminili (che sono la generazione).

INIZIO es. ciclo eterosporeo di Selaginella, una Lycophyta. Quindi costituita da radici, un fusto sotterraneo che sviluppa un fusto aereo eretto che porta delle microfille. Lungo il fusto si sviluppano macrosporangi e microsporangi.

All'interno dei microsporangi il tessuto archesporiale per meiosi

darà origine a una microspore con parete ispessita ricoperta da sporopollenina. Le microspore vengono liberate nell'ambiente e con le condizioni opportune si dividono per dare origine a un piccolo gametofito maschile racchiuso nella parete della microspora, da cui sporge solo con irizoidi e gli anteridi. Gli anteridi producono dei gameti maschili flagellati.

Nel macrosporangio si sviluppano le macrospore (maggiori dimensioni e più ricche di sostanze nutritive). Vengono liberate nell'ambiente e producono un piccolo gametofito femminile che sporge all'esterno della parete della macrospora solo con rizoidi e archegoni. Per ogni archegonio si sviluppa un'unica oosfera per mitosi.

I gameti maschili nuotano nell'acqua perché le spore sono cadute sul terreno dove c'è acqua capillare; penetrano all'interno del gametangio femminile e vanno a fecondare l'oosfera. Nel gametangio (protetto dalla parete della spora) si forma un piccolo embrione.

L'embrione è formato da un piccolo piede con funzione nutritiva a spese delle cellule del gametofito; c'è un apice radicale e uno del germoglio (l'embrione è polarizzato). L'apice del germoglio produce la prima fronda. Ora la pianta è indipendente e si svilupperà il nuovo sporofito. Tutto questo avviene all'interno della parete della macrospora. INIZIO - nelle Lycophyta gli sporangi sono portati da strobili: struttura formata da asse ingrossato su cui sono inseriti a spirale gli sporofilli che portano gli sporangi. Sono pteridophyta molto antiche, avevano fronde molto grandi e presentavano microfille. Ciclo eterosporeo. Sporofito Lycopodiales Hanno fusto sotterraneo con vera radice da cui si elevano fusti nella parte aerea che portano le microfille che fanno fotosintesi. Nel genere Lycopodium gli sporangi sono portati da sporofilli strobili. Sporofito Selaginellales Selaginella ha fusti molto ramificati. Si distingue dai licopodi.dal modo in cui vengono portate le foglie: nei Lycopodiales le foglie sono portate intorno al fusto; in selaginellale foglie si trovano destra/sinistra del fusto. Possono avere più di una serie di foglie. Gli sporangi sono portati all'ascella delle foglie.

INIZIO- nelle Sphenophyta (equiseti) gli sporangi sono portati nella pagina inferiore degli sporofilli (forma di disco). Hanno struttura particolare: ci sono i NODI e INTERNODI ben visibili con ramificazioni laterali. A livello dei nodi si sviluppano le microfille. Verticilli: insieme di foglie o rami che spuntano dallo stesso nodo. Anche le ramificazioni presentano delle foglioline (microfille). Ciclo isosporeo INIZIO- nelle Pterophyta (=felci) gli sporangi si riuniscono in gruppi (sori) e cambiano posizione spostandosi sulla pagina inferiore della foglia. In alcuni casi i sori sono protetti da ripiegamenti dei margini fogliari: falso indusio. I veri indusi sono laminette che coprono gli sporangi fino a quando le spore non sono

mature.Presentano rizomi sotterranei da cui si sviluppano radici e fronde. Sono le unichePterophyta che presentano MACROFILLE.Le fronde presentano numerose nervature. Hanno sviluppo pastorale (arricciate in cima).Sotto le fronde gli sporangi sono portati in sori.Nelle specie Botrychium e Ophioglossum ci sono ramificazioni fertili: gli sporangi non siformano all'ascella delle foglie, ma le foglie sono formate da 2 parti: una fertile che sviluppagli sporangi e una parte che fa fotosintesi.

INIZIO- PsilotophytaNon hanno vere radici.Hanno sia caratteri primitivi che caratteri abbastanza evoluti. Es. Psilotum ha un fusto che sidivide dicotomicamente, come le prime piante, non ha microfille, fusto verdefotosintetizzante.Ha piccole ramificazione al di sopra delle quali sono portati 3 sporangi fusi insieme cheformano una struttura trilobata (isosporei).Hanno un gametofito un po' evoluto (ha un rudimentale tessuto di conduzione). Nel fusto sipuò trovare actinostele e

protostele nei rizomi. I gametofiti sono sotterranei e vivono insimbiosi con dei funghi. INIZIO3. SPERMATOPHYTASono le piante più diffuse in questa era, sono comparse nel Carbonifero.Comprendono un nucleo monofiletico, quindi si pensa che Gimnosperme e Angiospermeprovengano dallo stesso capostipite, per questo sono racchiuse nel gruppo Spermtofita.Ciclo ETEROSPOREOSu angiosperme e gimnosperme ci sonoMICROSPORANGI che formerannomicrospore per meiosi. Le microsporequando germineranno daranno il gametofitomaschile. Questo processo nellespermatofite avviene all’interno deimicrosporangio; la spora non viene piùliberata nell'ambiente. Relazione trofica trasporofito e gametofito.OVULOE’ il macrosporangio delle spermatofita.- Formato da 2 o più tegumenti diploidiche lasciano un’apertura. E’circondato da involucro strile. Dove l’ovulo si attacca alla pianta, CALAZZA, ci sono deitessuti conduzione che nutrono il contenuto dell’ovulo;

dall'altra parte c'è un'apertura chiamata MICROPILO. Visto che c'è l'apertura l'ovulo è polarizzato- All'interno dell'ovulo c'è un tessuto archesporiale chiamato NUCELLA (diploide).- All'interno del tessuto archesporiale c'è un'unica cellula madre delle spore.La cellula madre farà meiosi per dare origine alla macrospora e poi al gametofito femminile.Dalla meiosi si formano 4 meiospore, di cui le 3 verso il micropilo degenerano. Quindiall'interno di ogni ovulo si formerà 1 solo gametofito femminile che nelle Gimnospermesi chiama ENDOSPERMA PRIMARIO e SACCO EMBRIONALE nelle angiosperme.La meiospora non viene rilasciata, ma germina nel macrosporangio avvolta e nutrita daitessuti.

SACCHE POLLINICHE

Le sacche (o logge) polliniche sono il microsporangio.Sono delimitate da tessuti sterili. Le sacche sono circondate da tappeto, uno strato di cellule con funzione nutritiva

E serve a formare la parete più esterna delle microspore. INIZIO- GYMNOSPERMEA

Sono piante vascolari produttrici di semi in cui gli ovuli e i semi che in essi si sviluppano sono nudi, cioè sono semplicemente portati e non avvolti da foglie. Nelle angiosperme il seme si trova nel frutto, nelle gimnosperme non esistono i frutti.

OVULI DI GIMNOSPERME

Nelle gimnosperme gli ovuli vengono portati da SPOROFILLI, che formano degli STROBILI (pigna) o CONI. Nei coni femminili i macrosporofilli portano i MACROSPORANGI; nei coni maschili i microsporofilli portano MICROSPORANGI.

Nella parte dell'ovulo verso l'interno si apre il micropilo. Lo sporofillo che porta l'ovulo si chiama SQUAMA OVULARE. Tutti gli ovuli sono coperti dalla SQUAMA COPRITRICE dello sporofillo superiore.

Per ogni squama ci sono 2 ovuli, all'ascella dello sporofillo.

All'interno dell'ovulo si ha la formazione del gametofito femminile.

La cellula si ingrandisce e il nucleo si divide

più volte senza che avvenga divisione cellulare. Una volta che arriva a circa 500 nuclei, avviene la divisione cellulare: si forma così il gametofito femminile, chiamato ENDOSPERMA PRIMARIO. All’interno del gametofito femminile è possibile riconoscere 2 rudimentali archegoni e in ognuno c’è una cellula uovo (oosfera).

SACCHE POLLINICHE di gimnosperma

Nella pagina inferiore degli sporofilli si sviluppano le sacche polliniche (microsporangi). Nelle sacche polliniche c’è tessuto archesporiale formato tutto da cellule madri delle spore: si formano tantissime spore ognuna delle quali darà origine a tantissimi granuli di polline (aumenta probabilità di fecondazione).

Quando le microspore germinano danno il gametofito maschile che deve essere mandato lontano e quindi è piccolo. Costituito da 4 CELLULE PROTALLIALI - di cui 2 non si sa la funzione - una è detta CELLULA VEGETATIVA, occupa la maggior parte del volume del

granulo dipolline- una CELLULA GENERATIVA, più piccola INIZIOFECONDAZIONE gimnosperme

Entrambe sono importanti nel processo di fecondazione perché il granulo di polline arriva in prossimità del micropilo dove viene risucchiato e deve portare gli spermi dentro gli archegoni.

Allora la cellula vegetativa di allunga e forma una specie di tubetto che si infila nel gametofito femminile. Le CELLULE SPERMATICHE derivano dalla divisione della cellula generativa per mitosi.

Il polline viene disperso quiescente (disidratato). La macrospora non si apre più, la parete della macrospora diventerà la parete del granulo di polline, infatti nella parete del granulo di polline si trova la sporopollenina.

La produzione del seme può impiegare anche 3 anni e il processo di fecondazione ci mette qualche mese.

Nelle Cycadophyta e Ginkgophyta gli spermi sono ancora flagellati gli spermi sono ancora flagellati: per raggiungere gli archegoni devono nuotare all'interno di

<p>una Camera pollinica che si trova sullasommit&agrave; dell&rsquo;ovulo.Nelle Coniferophyta scompare la dipendenza dall&rsquo;acqua, i due spermi non sono pi&ugrave; flagellati.SEME di GimnospermaE&rsquo; dato da:- tegumenti e residui della nucella (diploidi; vecchio- tessuti aploidi dell&rsquo;endosperma primario (funzione di riserva)- embrione diploide (nuovo sporofito) INIZIO- ANGIOSPERMAESono le piante a fiore e sono il gruppo di piante al momento pi&ugrave; diffuso.FioreHanno evoluto il fiore.Il fiore &egrave; un germoglio a crescita definita che porta foglie modificate che contengono gli sporangi,circondati o no da altre foglie modificate che formano il perianzio.Elementi sterili:il RICETTACOLO porta il fiore e su di lui si innesta:- nella parte pi&ugrave; esterna delle foglie modificate,SEPALI, spesso verdi e racchiudono</p>