Botanica generale - Appunti

FUNZIONI:

Determina le dimensioni della cellula

Escrezione di rifiuti

Regola l’omeostasi attraverso variazioni di concentrazione di ioni e metaboliti del succo

vacuolare rispetto al citoplasma e all’ambiente extra-cellulare (regolato dal tonoplasto)

Funzione di riserva (acqua, proteine, polisaccaridi)

Colorazione di fiori, frutti ecc. per la presenza di pigmenti.

Plastidi: organuli più caratteristici della cellula vegetale a seconda dell’organo e del tessuto a cui

appartengono e non presenti in quella animale. Presentano due membrane e lo stroma, formato

da enzimi e ribosomi che sono coinvolti nella fase di organicazione del carbonio.

1- Cloroplasti: verdi, sono composti da tilacoidi, i quali a loro volta formano i grana che hanno

il compito di catturare l’energia luminosa e convertirla in energia chimica attraverso

particolari proteine.

2- Cromoplasti: non presentano tilacoidi. Sono cloroplasti invecchiati che hanno perso la loro

funzione fotosintetica e che presentano non più clorofilla ma carotenoidi che conferiscono

una colorazione che va dal giallo al rosso. Passaggio legato a fattori ambientali.

3- Leucoplasti: sono plastidi incolori. Si dividono in



- Elaioplasti accumulano lipidi di riserva in goccioline dette plastoglobuli



- Amiloplasti amido di riserva



- Istatoliti nelle cellule della cuffia radicale sono coinvolti nello stimolo geotropico



- Proteinoplasti proteine

Citoscheletro: supporto formato da reti di fibre, delle quali ne esistono 3 tipi



- Microfilamenti rigidi bastoncini olicoidali formati da 2 molecole di actina

(proteina globulare) avvolte tra loro. Sono coinvolti nella concentrazione cellulare,

nel movimento e nella modificazione della forma.



- Filamenti intermedi proteine fibrose che svolgono ruolo di rinforzo per tensioni e

bloccaggio degli organuli



- Microtubuli formati da proteina detta tubulina. Possono essere scissi e

riassemblati tramite maggiore o minore presenza di tubulina. Svolgono funzione di

ancoraggio e guida degli organuli.

Respirazione

Processo che libera energia nei glucidi fotosintetizzati e che viene messa a disposizione

dell’organismo. Composta da tre tappe:

1) Glicolisi: formata da 9 reazioni. Si ha la scissione di 6 atomi di C in 2 molecole di acido

piruvico a 3 atomi di C. attraverso la fotofosforilazione da 2 molecole di NAD si forma

NADH2 + 2ATP. L’acido piruvico diventa Acetil-coenzima A.

2) Ciclo di Krebs: completa l’ossidazione formando 1 ATP, 3 NADH2 e 1 FADH2 per ogni

Acetil-CoA. Inoltre ha lo scopo di rigenerare l’ossalacetato e serve a produrre acidi organici

utili per la sintesi di clorofille, proteine, citocromi e altro.

3) Fosforilazione ossidativa: gli elettroni vengono trasportati da NADH2 e FADH2 attraverso la

catena di trasporto degli elettroni e vanno verso l’ossigeno per formare acqua. L’energia

rilasciata viene usata per pompare H+ nello spazio intermembrana del mitocondrio. Nella

chemiosmosi gli H+ si diffondono contro gradiente grazie all’ATP-sintetasi che dirige la

sintesi di ATP. Fotosintesi

Processo di trasformazione dell’energia solare in energia chimica tramite i cloroplasti. Composta

da 2 fasi:

1) Fase luminosa: gli elettroni passano dal Fotosistema II (P680) al Fotosistema I (P700)

producendo ATP tramite la fotofosforilazione (processo che avviene grazie agli H+

provenienti dallo spazio tilacoidale che attraversano la membrana per mezzo dell’ATP-

sintetasi, trasformando ADP in ATP). Dal Fotosistema I gli elettroni permettono la

trasformazione di NADP a NADPH2. Infine il Fotosistema II acquista gli elettroni, scinde

acqua e rilascia ossigeno. 

6 CO2 + 6 H2O + E C6H12O6 + 6 O2

2) Fase oscura o Ciclo di Calvin: l’energia chimica generata viene utilizzata per ridurre CO2. La

riduzione del C avviene nello stroma del cloroplasto e viene fissato per poi essere scisso in

2 molecole di G3P (gliceraldeide-3-fosfato). Questo genera il RudP (ribulosio difosfato).

Usando il C dalla CO2, gli elettroni di NADH2 e ATP, si ottiene G3P usato per sintetizzare il

glucosio e altre molecole organiche. 

CO2 + e NADH2 + ATP G3P per sintetizzare C6H12O6

Il Sistema Ormonale

Detti anche “regolatori della crescita”, permettono la coordinazione tra le diverse attività della

pianta. Le reazioni avvengono molto più lentamente perché le cellule vegetali mancano di sistema

nervoso.

AUXINE: in natura il principale è l’Acido indolacetico (IAA). Stimolano la crescita per distensione

del fusto, delle gemme e della radice a seconda della concentrazione. È presente nei meristemi

apicali di fusto, radice, nelle foglie e nei semi. Si diffondono per trasporto attivo (polare), cioè dai

fusti verso il basso e dalle radici verso l’alto. Il trasporto è lento perché avviene a carico del

parenchima floematico, del midollo e della corteccia, che non sono specializzati in questo. Inoltre,

per quanto riguarda le gemme, promuovono il fenomeno della dominanza apicale, ovvero lo

sviluppo maggiore della gemma apicale rispetto a quelle laterali.

GIBBERELLINE: il più diffuso è l’Acido gibberellico (GA3). Sono tutte molto simili tra loro per cui si

possono convertire l’una nell’altra. La sintesi avviene nei meristemi apicali del fusto e della radice

ma anche nei semi immaturi. Il trasporto è attivo attraverso lo xilema nella radice, e apolare nelle

foglie. Stimolano il processo per divisione e distensione cellulare.

CITOCHININE: in natura la più diffusa è la zeatina, mentre di origine sintetica è la cinetina.

Presentano tutte una struttura simile all’adenina, base azotata da cui derivano. Si trovano

nell’apice della radice ma anche nelle foglie e nei frutti giovani. Il trasporto avviene attraverso lo

xilema dalle radici a tutti gli organi della pianta. Insieme alle auxine stimolano la divisione

cellulare, mentre da sole favoriscono lo sviluppo delle gemme laterali bloccando così la dominanza

apicale.

DORMINE: il più importante è l’Acido Abscissico (ABA). La sintesi avviene nei cloroplasti e si

trovano nelle foglie, nei fusti giovani e nei frutti verdi in fase di riposo. Il trasporto avviene tramite

xilema e floema e attraverso il parenchima. Sono regolatori di bilancio idrico tramite apertura e

chiusura degli stomi; regolano il passaggio da stato di quiescenza a stato vegetativo e infine

promuovono l’abscissione fogliare e del frutto.

ETILENE: è un ormone volatile in quanto gassoso. Viene considerato un ferormone perché

messaggero tra esemplari della stessa o di diverse specie. Si forma dalla metionina che contiene

zolfo e la sintesi avviene nei cloroplasti e in altre zone della pianta. Il trasporto avviene tramite

spazi intercellulari e xilema e floema. Promuove la senescenza, l’abscissione fogliare e la

maturazione dei frutti. Infine blocca la crescita ed elimina la dominanza apicale.

Riproduzione

ASESSUALE: viene svolta da un unico individuo con la creazione di cloni perché il corredo genetico

è uguale a quello della cellula madre. La velocità di riproduzione è maggiore e inoltre non può

avvenire l’estinzione della specie. È tipica degli organismi unicellulari. Ne esistono vari tipi:

- Per frammentazione: distacco dall’organismo di un frammento da cui si origina un

nuovo individuo indipendente. Tipico delle erbacee perenni. (es. Rizomi, stoloni,

bulbi, tuberi)

- Mediante spore: le cellule riproduttive sono capaci da sole di generare un intero

individuo. Se da divisione mitotica si hanno le mitospore, dove il numero di

cromosomi è uguale per cui le spore sono dette equazionali; se da divisione

meiotica si hanno le meiospore, dove il numero di cromosomi è dimezzato per cui

le spore sono dette riduzionali.

- Autofecondazione: il gamete maschile è capace di fecondare quello femminile

prodotto dallo stesso individuo.

- Partenogenesi: si ha la nascita di un nuovo individuo a partire dal gamete femminile

senza che avvenga la fecondazione.

- Artificiale: le tecniche usate sono le biotecnologie agrarie che permettono a piante

di riprodursi in modo organico anche se per natura non ne sarebbero in grado; e le

talee, ovvero porzioni del fusto che in condizioni favorevoli sono capaci di

sviluppare radici avventizie dando origine a nuove piante.

SESSUALE: si ha l’unione di due cellule di sesso opposto (gameti) che danno origine a una cellula

diploide (zigote). Questo deriva dalla plasmogamia (fusione dei due citoplasmi) seguito dalla

cariogamia (fusione dei due nuclei). Se avvengono una dopo l’altra si parla di singamia, se la

cariogamia avviene dopo del tempo si parla di dicarion (cellula con due nuclei). Le cellule figlie

sono diverse sia tra loro che dalla cellula madre: il vantaggio è che sono in grado di adattarsi a

nuove condizioni ambientali, lo svantaggio è che sono necessari due individui di sesso opposto

perché la riproduzione possa avvenire. I gameti possono avere forma e struttura diverse o uguali e

a seconda di dove si trovano vengono protetti: se in acqua vengono protetti dal gametocisto (in

alcune alghe il gamete femminile è detto oogonio), se in terra sono protetti dal gametangio che se

femminile prende il nome di archegonio, se maschile di anteridio. Le piante vascolari infine

possono essere isosporee, se presentano spore tutte uguali, eterosporee se le spore sono diverse

e quelle femminili sono dette megaspore, mentre quelle maschili microspore.

Quando vi è alternanza tra riproduzione sessuale e asessuale si formano i cicli ontogenetici ovvero

quello aplobionte, diplobionte e aplo-diplobionte.

Nutrizione delle piante

TRASPORTO IDRICO: circa il 90% d’acqua viene eliminata sottoforma di vapore acqueo attraverso

le foglie = processo di traspirazione. La principale funzione svolta dalla pianta è l’attività

fotosintetica che necessita di CO2 e che può essere assorbita solo in soluzione. L’apparato radicale

ancora la pianta al suolo e assorbe acqua soprattutto per le foglie (assorbimento dell’acqua)

tramite i peli radicali. L’acqua trapassa la corteccia per trasporto apoplastico fino

all’endodermide; da qui passa al plasmalemma e al protoplasto delle cellule endodermiche, che

rappresentano la banda del Caspary, per trasporto simplastico. Quindi l’endodermide costituisce

una barriera osmotica posta tra la corteccia e cilindro vascolare della radice.

Meccanismo di coesione-adesione-tensione: l’acqua traspirata tramite le foglie viene sostituita da

altra proveniente da altre cellule. Passa attraverso il plasmalemma che intrappola i soluti in essa

disciolti, per cui si ha una concentrazione di soluti maggiore e il potenziale idrico diminuisce. Si

stabilisce così il gradiente di potenziale idrico tra le cellule guidato da processi osmotici. La

traspirazione avviene anche di notte ma &