Botanica - Appunti parte 1

COSA PASSA NEL PLASMODESMA???

Il plasmodesma è una struttura attiva che permette il passaggio di RNA e gioca un ruolo nella

coordinazione delle fasi di sviluppo e crescita della pianta. Inoltre permette il passaggio di

corrente elettrica che può essere più o meno intensa a seconda della densità (o frequenza) e del

n° di plasmodesmi. Ricordiamo che actina e miosina corrono lungo il plasmodesma e giocano un

ruolo nella contrazione del suo lume regolando l'ampiezza dell'apertura.

CICLO CELLULARE (G1, S, G2, M)

E' come nella cellula animale ma la vegetale NON

presenta i centrioli.

Un problema della divisione cellulare è la presenza

del vacuolo. Il nucleo schiacciato contro il

plasmalemma si aggancia alle briglie citoplasmatiche

e si avvicina nella zona centrale. Iniziano a formarsi

una serie di vacuoli e quando le briglie

citoplasmatiche sono collegate formano il fragmosoma

dividendo in 2 la cellula. Dopo si formerà il

fragmoplasto (struttura tubulare) permettendo la

divisione.

Un problema per la divisione è il

vacuolo poiché deve portarsi al

centro. Le briglie citoplasmatiche

dividono il vacuolo in diversi vacuoli.

Dopodichè le briglie si uniscono in

una piastra centrale che divide in 2

la cellula -fragmosoma- (d). Dopo

avvenuta mitosi si nota la piastra

cellulare (e) e importante la

presenza del fragmoplasto che

forma un anello intorno al nucleo

ed è formato da microtubuli.

Le vescicole contengono emicellulose e pectine che si

fonderanno per formare la piastra cellulare,

fondamentale per la formazione della parete primaria.

La crescita della parete inizia dal centro e si protende

verso l'esterno ossia alla membrana (produzione

centrifuga). Mitosi nella cellula vegetale

Un'altro elemento della cellula vegetale è la formazione della banda preprofasica, formata da

microtubuli. Essa scompare prima del completamento del fuso mitotico

Queste strutture sono formati da

microtubuli e direzionate da filamenti di

actina. notiamo la banda preprofasica. In (d)

compare la piastra cellulare formata da

vescicole che partecipano alla formazione

della membrana, lamella mediana e parete

primaria. Essa divide in 2 i micro formando il

fragmoplasto. in (f) la parete primaria è

fatta e in (g) i micro sono paralleli tra loro.

In (h) la cellula è ingrandita e si spacca la

parete della cellula madre per poi essere

ricostituita intorno.

DIFFERENZE ALL'INTERNO DEL CICLO CELLULARE

VEGETALE

Nella fase G1 abbiamo certe cellule della pianta ad

intensa attività mitotica entrano in una fase di

quiescenza a causa di particolari condizioni

ambientali. Esse entrano in una fase chiamata G0.

Nella fase S alcune piante svolgono la

endoreduplicazione: il DNA viene duplicato più volte

con la formazione di nuclei giganti.

CENNI SULLA FOTOSINTESI

CAPITOLO 7

Partiamo dal cloroplasto in cui possiamo individuare delle zone

bianche chiamate granuli di amido. Inoltre sono presenti i tilacoidi

stromatici che attraversano lo stroma che uniscono i vari grana

(tilacoidi del grana ossia quelli impilati). Essi catturano la luce con la

clorofilla e gli altri pigmenti. Le reazioni di sintesi del glucosio

avvengono nello stroma.

REAZIONE DELLA FOTOSINTESI

6CO2 + 6H2O + LUCE ---> C6H12O6 + 6O2

Robin Hill nel 1937 prova che l'ossigeno prodotto nella fotosintesi proviene dall'acqua. Isola i

cloroplasti senza CO2 e li illuminò e in presenza di un accettore artificiale di elettroni, producono

O2 senza la CO2.

Nel 1956 Calvin e collaboratori disegna il pathway dell'assimilazione del Carbonio nella fotosintesi

usando anidride carbonica con C14. Premio nobel nel 1961.

Nel 1960 Woodward sintetizza la clorofilla. Premio nobel nel 1965.

Nel 1988 vinsero il premio Nobel altri 3 scienziati che cristallizzarono il centro di reazione

fotosintetica da un batterio purpureo e usano i raggi X per determinare la struttura.

La luce percepita dal nostro occhio umano va dal 380 nm

ai 700 nm.

Il pigmento è qualsiasi sostanza che assorbe la luce.

Abbiamo:

• Spettro d'assorbimento: grafico che mostra

l'assorbimento in % di luce da parte di una sostanza

alle varie lunghezze d'onda.

• Spettro d'azione: grafico che mostra la % di efficacia

delle diverse lunghezze d'onda per il processo di

fotosintesi. Misura la velocità di fotosintesi in base alla

produzione di O2. Maggiore nelle radiazioni del blu

(esperimento in classe).

Engelmann scopri che la capacità di fotosintesi varia a seconda della lunghezza d'onda. Egli prese

un'alga (spirogyra) caratterizzata dalla presenza di un cloroplasto a spirale, prese una piastra ad

agar, la inoculò (ossia mise i batteri sensibili all'O2 che aumentano quando c'è maggior gradiente di

O2) che iniziarono a crescere. La mise nel microscopio e prese un prisma e la luce passò attraverso

il prisma e si suddivise nelle diverse lunghezze d'onda. Egli notò che nella zona del blu e nella zona

del rosso quell'alga produsse più ossigeno e quindi la maggioranza dei batteri crebbero in quel

punto.

I pigmenti quando vengo colpiti dalla luce entrano in uno stato eccitato (grazie al movimento degli

e-). Quando tornano nello stato fondamentale perdono energia in parte in calore e in parte in

energia. Parte di questa energia serve a colpire un altro pigmento in stato fondamentale che a sua

volta entra in uno stato eccitato con uno stato energetico più basso di prima e questa forma energia

che è utile da accumulare per la fotosintesi.

La foglia è formata da vari strati:

- Cuticola in cui spesso al di sopra ci sono strati di

cera e cutina. Non passa niente!

- Parenchima a palizzata

- Fascio vascolare

- Parenchima spugnoso: cellule più lasse con spazi

intercellulari permettendo la circolazione dei gas

(CO2 e O2)

- Cuticola

- Stoma è l'apertura della foglia che si apre e si

chiude per far entrare l'aria, uscire l'H2O, far uscire

i gas di scarto. Lo stoma è nella pagina inferiore

della foglia e questa posizione è obbligatoria perché

non deve essere condizionato dalle condizioni

presente nella pagina superiore della foglia. E'

fondamentale per i processi fotosintetici.

TIPI DI CLOROFILLA

- Clorofilla a

Presente in tutti gli organismi autotrofi compresi i cianobatteri. Presente per i 2/3.

Picco 1 a 430 nm; picco 2 a 663 nm.

- Clorofilla b

Pigmento accessorio in cui il CH3 è sostituito con CHO. Presente insieme alla

clorofilla a in piante, alghe verdi e euglenoidi (alghe). Questa molecola esiste per

mutazione della a. Picco 1 a 480 nm; picco 2 a 650 nm.

Esistono altre differenze a seconda della disposizione degli atomi di C e in base ai picchi di

assorbimento della luce:

- Clorofilla c: nel gruppo C8 abbiamo il CH=CH2 invece che il CH2CH3. In varie alghe. Picco 1 a 434

nm; picco 2 a 666 nm.

- Clorofilla d: presente solo nei cianobatteri e nel gruppo C3 abbiamo il CHO invece che il CH=CH2

Picco 1 a 400-470 nm, picco 2 a circa 700 nm.

Esistono altri pigmenti utili alla funzione della cellula:

• Carotenoidi: pigmenti liposolubili che si trovano nei cloroplasti e nei cianobatteri: caroteni e

xantofille.

• Ficobiline: pigmenti idrosolubili che si trovano nello stroma dei cloroplasti delle alghe rosse e

cianobatteri: ficocianine e ficoeritrine.

Se aumentiamo la tipologia di pigmenti ognuno assorbe a diverse lunghezze d'onda.

IL PROCESSO DELL'EVOLUZIONE

CAPITOLO 11

• Selezione naturale

• Selezione artificiale

All'origine dell'evoluzione:

- Mutazioni: modificazioni ereditarie del genotipo (cambiamento casuale o indotto di un allele o di

interi cromosomi)

- Flusso genico: é il movimento degli alleli in entrata o in uscita da una popolazione causato

dall'immigrazione o emigrazione di individui in età riproduttiva

- Deriva genetica: é una modificazione del pool

genico.

- Accoppiamento non casuale La mutazione è uno degli elementi all'origine

dell'evoluzione.

Deriva genetica (EFFETTO DEL FONDATORE)

L'accoppiamento non casuale porta:

- alla riduzione della frequenza degli eterozigoti e all'aumento degli omozigoti

Nelle piante è determinato da:

- Inincrocio (unione sessuale di individui strettamente imparentati)

- Autoimpollinazione: gli omozigoti vengono favoriti (pianta fiori bianchi WW darà origine a solo

fiori bianchi WW).

Le modificazioni evolutive possono avvenire anche rapidamente.

Esempio: in alcune aree il pascolo ha selezionato popolazioni di piante di taglia minore e questo è

avvenuto nel giro di pochi anni.

In altri casi la pressione selettiva è dettata dall'inquinamento (es.piombo) in cui avremo una

selezione per tolleranza a inquinanti ambientali.

N.B. Clini ed ecotipi riflettono l'adattamento all'ambiente e rappresentano la base biologica su cui

opera la selezione:

• Clini: modificazione graduale in cui una popolazione segue un gradiente ambientale

• Ecotipi: ogni gruppo di popolazioni di una specie geneticamente distinto e adattato a specifiche

condizioni ambientali

Specie: gruppo di popolazioni naturali i cui

membri sono interfecondi tra loro e non

possono incrociarsi con membri di gruppi

simili. Ciò porta all'isolamento genetico. Ma

questo concetto non è sempre applicabile alle

piante perchè specie anche morfologicamente

distinte possono dare ibridi fertili come per il

PLATANO.

Come si formano le specie?

In che modo un pool genetico si divide da un

altro per costituire un'altra specie?

Speciazione allopatrica: separazione geografica di una popolazione di organismi. Una specie che

dissemina o disperde il polline su lunghe distanze può separarsi in specie diverse solo a grandi

distanze.

Una specie che si disperde su brevi distanze può differenziarsi in specie diverse a brevi distanze.

Speciazione simpatrica: speciazione senza isolamento geografico. Essa può avvenire grazie al

fenomeno della poliploidia:

- Autopoliploidia

- Allopoliploidia

AUTOPOLIPLOIDIA

Avviene per un errore nella meiosi con

formazione di gameti diploidi invece che

aploidi.

Il poliploide è molto forte ecologicamente e

tende a imporsi nell'ambiente. Quindi non è

un elemento negativo come nell'uomo che è

mortale.

ALLOPOLIPLOIDIA

Produzione di ibrido sterile (es. platano).

Quando si forma l'ibrido esso va incontro a

autopoliploidia ottenendo un organismo

allopoliploide.

Il regno degli eucarioti primordiali danno

origine a tutti gli altri regni.

PROTISTI (PAG. 283)

I protisti &egrav