Botanica - Appunti

Cloroplasto e alghe eucariotiche

Le alghe eucariotiche sono organismi acquatici che possiedono plastidi fotosintetici e producono ossigeno. Possono essere unicellulari, coloniali, filamentosi, cenocitici o pluricellulari. Sono tallofite e non hanno tessuti specializzati. Si classificano in base alla natura dei pigmenti fotosintetici, alle sostanze organiche prodotte per fotosintesi, alla natura chimica della parete e al tipo di flagelli.

Fitoflagellati

I fitoflagellati (alghe munite di flagelli) hanno un'organizzazione tipica (macchia oculare, citofaringe, flagelli, parete sottile, movimento ameboide) e comprendono Chlamydomonas (Chlorophyta) e Euglenophyta. I plastidi fotosintetici sono pochi e grossi negli organismi più semplici, numerosi e piccoli negli organismi più evoluti. Alcuni cloroplasti possono presentare il pirenoide (centro di accumulo di sostanze organiche prodotte per fotosintesi).

Euglenofite

Le euglenofite sono unicellulari flagellate prive di parete, con un canale nutritivo detto citostoma dove vi sono 2 flagelli diversi. Presentano macchia oculare. Clorofilla a, b, betacarotene, xantofille. Paramylon come sostanza di riserva. Si riproducono per via vegetativa (divisione cellulare).

Dinofite (Dinoflagellati)

Le dinofite sono componenti del fitoplancton, flagellate o immobili con parete cellulosica divisibile in epivalva e ipovalva, con flagello pettinato (tra le 2 valve, consente la rotazione) e pennato (sull'ipovalva, consente la locomozione). Presentano tricocisti e pusule. Clorofilla a, c, betacarotene, xantofille. Amido come sostanza di riserva. Ciclo aplonte, divisione vegetativa o produzione di zoospore. Sono la causa delle maree rosse; alcune possono produrre sostanze neurotossiche.

Bacillariofite (Diatomee)

Le bacillariofite sono alghe unicellulari isolate o in colonie con parete di pectina e successivamente silicizzata, facenti parte del fitoplancton. Una volta morte formano farina fossile. La parete è formata da un'epiteca e un'ipoteca, ognuna formata da una valva e una fascia connettivale. Se le disposizioni siliciche sono a simmetria raggiata si parla di centriche, se a simmetria bilaterale di pennate. Le pennate possono presentare un solco lungo l'asse longitudinale in cui scorre il citoplasma a contatto con l'esterno e prende il nome di rafe. Clorofilla a, c, betacarotene, xantofille. Crisolaminarina e olii come sostanza di riserva. Si riproducono vegetativamente (divisione delle teche) o per riproduzione sessuale in cui i gameti formano l'auxospora. Sono diplonti con meiosi terminale. Nelle pennate si può avere isogamia o eterogamia (le cellule contenenti gameti si fondono creando un involucro gelatinoso dove vengono liberati i gameti e si forma l'auxospora), nelle centriche si ha oogamia (gameti maschili flagellati e numerosi, oosfera singola).

Rodofite (Alghe Rosse)

Le rodofite vivono fino alla massima profondità raggiunta dalle alghe bentoniche. Il nome deriva dalla presenza di ficoeritrina. Le cellule riproduttive non hanno flagelli, il ciclo è spesso trigenetico, la gamia è oogamia. Le alghe rosse unicellulari sono pochissime, solitamente sono pluricellulari. Si dividono in bangioficee e florideoficee. Le prime sono più semplici, senza connessioni citoplasmatiche tra le cellule, le seconde più complesse, con connessioni citoplasmatiche con tallo uniassiale (si accresce apicalmente) o multiassiale (tanti filamenti principali che si allungano e si ramificano). La parete è costituita da cellulosa e uno strato esterno di pectina (può gelificare o mineralizzare). L'accumulo di sostanze di riserva è extraplastidiale. I pigmenti fotosintetici sono clorofilla a, d, betacarotene, luteina, ficocianina e ficoeritrina. Amido delle floridee e floridoside come sostanze di riserva. Il gamete maschile è rotondo e detto spermazio, il gamete femminile oosfera. Il gametangio maschile è detto spermatangio, quello femminile è costituito da un ventre slargato detto carpogonio e un collo detto tricogino. Si ha gamentangiogamia oogama. Possono fare sia riproduzione vegetativa che sessuale. In alcune specie si ha il ciclo trigenetico (gametofito, carposporofito e sporofito).

Ciclo di Porphyra

Il ciclo di Porphyra è digenetico: la gamia porta alla produzione di cellule diploidi dette carpospore che daranno vita allo sporofito (fase a Conchocelis). A maturità lo sporofito produce concospore che danno origine al tallo laminare di Porphyra (gametofito).

Ciclo di Polysiphonia

Nel ciclo di Polysiphonia, dopo la gamia il carpogonio fecondato produce filamenti pluricellulari detti gonimoblasti che formano il cistocarpo che si sviluppa come parassita del gametofito femminile. Produce spore diploidi che genereranno lo sporofito. Quest'ultimo produce meiospore che germineranno in gametofiti maschili e femminili. È un ciclo trigenetico.

Feofite (Alghe Brune)

Le feofite si trovano lungo le coste e devono il loro nome alla fucoxantina, una xantofilla. Contengono clorofilla a, c, betacarotene e fucoxantina. La sostanza di riserva è la laminarina (polimero del glucosio con mannitolo in posizione terminale). La parete ha uno strato esterno cellulosico e uno interno pectico (algina, ovvero polimero di acidi organici salificati). Non ci sono organismi unicellulari, ma filamentosi (Ectocarpus), laminari (Dictyota) o complessi (Laminaria, Fucus, Sargassum, Macrocystis). Nelle alghe più complesse vi è una parte attaccata al substrato detta disco e una parte espansa simile a una fronda. L'accrescimento del tallo è per divisione cellulare nelle alghe brune più semplici, tramite un meristema intercalare in quelle più complesse. Gametocisti e sporocisti sono portate all'estremità di fronde o filamenti laterali e sono divise in loculi che accolgono un gamete. Possono essere isogame, eterogame o oogame. Possono fare anche riproduzione vegetativa tramite zoospore o frammentazione del tallo.

Isogenerate

Le alghe isogenerate hanno gametofito e sporofito uguali, indistinguibili fino alla comparsa delle cellule riproduttive. Ectocarpus è un'alga con filamenti ramificati isogama con entrambi i gameti flagellati. Dictyota ha un tallo a ventaglio ramificato dicotomicamente, ciclo oogamo.

Eterogenerate

Le alghe eterogenerate hanno una generazione predominante. Laminaria presenta uno strato esterno corticale e uno interno midollare. Il ciclo è aplodiplonte con sporofito molto più grande del gametofito. Cutleria ha un piccolo tallo, ciclo aplodiplonte e gametofito più grande dello sporofito.

Ciclosporee

Le ciclosporee non hanno alternanza di generazione ma solo di fase nucleare. Sono diploidi, i gameti sono differenziati in ricettacoli, le gametocisti in concettacoli. Fucus ha numerose fronde nastriformi che presentano aerocisti per il galleggiamento. Alcune specie sono monoiche, altre dioiche. Si formano nel gametangio maschile 64 gameti flagellati, in quello femminile 8 oosfere. Sargassum si riproduce per frammentazione del tallo.

Chlorophyta e Charophyta (Alghe Verdi)

Le Chlorophyta e Charophyta vivono sia in acqua dolce che marina e alcune possono colonizzare ambienti aerei. Possono vivere parassite o formare licheni coi funghi. Hanno le stesse clorofille delle piante terrestri e amido come sostanza di riserva.