Botanica sistematica - appunti lezione

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Anno Accademico 2020-2021

Botanica Sistematica (12 CFU)

Indice Botanica Sistematica

Nomenclatura Botanica:............................................2 Charales...........................................................9

Procarioti:.......................................................................2 Colonizzazione delle terre emerse.................................10

Archeobatteri.............................................................2 Differenze con le alghe.............................................10

Eubatteri....................................................................2 Tendenze evolutive strutturali nelle piante..............10

Cyanophyta...........................................................3 Tendenze evolutive riproduttive nelle piante..........10

Cianobatteri verdi............................................3 Bryophytina..............................................................11

Eucarioti..........................................................................3 Marchantiopsida..................................................11

Rhodophyta...............................................................3 Anthocerotopsida................................................11

Bangiophyceae......................................................4 Bryopsida.............................................................12

Florideophyceae....................................................4 Sphagnidae.....................................................12

Nemaliales.......................................................4 Tendenze evolutive........................................................13

Corallinophycidae...........................................4 Tipi di stele....................................................................13

Ceramiales (rhodymeniophycidae)..................5 Teorie della formazione delle foglie...............................13

Heterokontophyta.....................................................5 Protracheofite...........................................................13

Diatomee...............................................................5 Pteridophyta.............................................................13

Phaeophyceae........................................................5 Pteridofite primitive............................................14

Ectocarpales.....................................................6 Lycopodiopsida...................................................14

Dictyotales.......................................................6 Equisetopsida.......................................................15

Laminariales....................................................6 Felci......................................................................15

Fucales.............................................................6 Felci primitive.................................................16

Dinophyta.................................................................7 Felci Eusporangiate........................................16

Euglenophyta.............................................................7 Psilotopsida...............................................16

Archaeplastida...........................................................7 Marattiopsida............................................16

Chlorophyta.........................................................7 Felci Leptosporangiate...................................17

Chlorophyceae.................................................7 Polypodiopsida..........................................17

Chlamydomonales......................................7 Osmundales..........................................17

Oedogoniales..............................................7 Cyateales...............................................17

Ulvophyceae....................................................8 Hymenophyllales.................................17

Ulotrichales.................................................8 Polypodiales.........................................17

Ulvales........................................................8 Polypodiaceae..................................18

Cladophorales.............................................8 Dennstaedtiaceae............................18

Bryopsidales................................................8 Pteridaceae.......................................18

Halimeda...............................................8 Aspleniaceae....................................18

Caulerpa................................................9 Woodsiaceae....................................18

Dasycladales................................................9 Dryopteridaceae..............................18

Charophyceae.......................................................9 Salviniales........................................19

Alghe Coniugate..............................................9 Progimnosperme......................................................19

Coleochaetales.................................................9

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Nomenclatura Botanica:

Specie: composto da due nomi in corsivo e l'autore

Genere: primo nome della specie

Famiglia: quasi sempre con suffisso - aceae

Ordine: quasi sempre con suffisso - ales

Classe Se piante terrestri: - opsida

- Se alghe: - phyceae

- Se funghi: - mycetes

-

Divisio (o phylum)

Se funghi: - mycota

- Se alghe o piante terrestri: - phyta

-

Procarioti: Sono gli organismi viventi più semplici e piccoli e diffusi sulla Terra.

Si conoscono fossili di circa 3.5 miliardi di anni

Sono accomunate dall’essere organismi unicellulari e privi di nucleo definito, il

loro DNA è disperso nel citogel. Inoltre sono più piccoli rispetto agli eucarioti e

non hanno processi sessuali tipici, possiamo trovare scambi di materiale

genetico (parasessualità), scissione e gemmazione.

Non possiedono meiosi e le forme pluricellulari sono rare.

Poiché il concetto di specie qua è difficile da applicare, uniamo i ceppi di

procarioti che condividono più del 70% di DNA (ibridazione)

Troviamo una parete cellulare più o meno rigida che fornisce protezione dalla lisi e dagli agenti tossici.

Dividiamo i procarioti in due grandi gruppi:

Archeobatteri

Sono molto diffusi negli ambienti estremi e differiscono dagli altri procarioti perché hanno una membrana che

manca di acido muramico.

Vengono divisi in tre classi:

1. Metanogeni: i quali sono chemioautotrofi, anaerobi e vivono in acque dolci o marine. Sono chiamati così

perché vivono anche nello stomaco dei ruminanti e trasformano l’anidride carbonica in metano

2. Alobatteri: Sono organismi eterotrofi e aerobi obbligati che riescono a vivere in ambienti con altissime

concentrazioni di sale (mar Morto), in condizioni di scarsa ossigenazione riescono a produrre ATP tramite

la rodopsina

3. Termofili: Sono organismi che riescono a vivere in ambiente acido (anche 1 pH) e a temperature elevate. Li

possiamo trovare nei geyser e possono essere autotrofi o eterotrofi.

Eubatteri

Possiamo intanto suddividere i batteri in due in base alla loro tendenza di colorarsi in laboratorio. I Gram positivi

sono caratterizzati da una membrana contenente peptidoglicano all’esterno e membrana citoplasmatica all'interno, i

Gram negativi (che non si colorano), hanno il peptidoglicano più sottile ma troviamo una membrana esterna che

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lo avvolge e che non permette al colorante di entrare.

Alcuni sono molto importanti per il ciclo dell’azoto, perché solo gli azoto fissatori riescono ad organicare l’azoto.

Vengono distinti due classi di batteri:

1. Bacteriophyta: che possono essere eterotrofi anaerobi o anaerobi, chemioautotrofi o fotosintetici ma senza

la produzione di Ossigeno

2. Cyanophyta: Sono fotosintetici e producono Ossigeno, sono chiamate anche Alghe azzurre e possiedono

gli stessi pigmenti degli Eucarioti

Cyanophyta Considerati Gram negativi, sono eubatteri fotosintetici che formano spesso colonie

filamentose. All’interno delle cellule troviamo la zona centrale detta centroplasma

che contiene la maggior parte degli acidi nucleici.

Troviamo inoltre granuli di cianoficina, ribosomi e glicogeno con funzione di

riserva.

Abbiamo la presenza di carbossisomi che contengono rubisco utile per la

fotosintesi.

Nelle alghe azzurre troviamo i pigmenti: clorofilla A, betacarotene e varie xantofille

Le colonie filamentose sono punteggiate da eterocisti che servono alla fissazione dell’azoto. Possono riprodursi per

scissione, spezzandosi in pezzi definiti, chiamati ormogoni. Se troviamo le eterocisti, allora i segmenti saranno tra

un’eterocisti e l’altra; se non sono presenti allora troviamo disgiuntori che gelificano un pezzo del filare rendendolo

più fragile.

La maggior parte, la troviamo nelle acque di acqua dolce, alcune danno tossicità all’acqua facendole perdere la

potabilità; le ritroviamo anche nelle acque termali.

Alcune le troviamo in simbiosi con i funghi per fare i licheni chroococcales, pleurocapsales, oscillatoriales, nostrocales.

Vengono divise in base alla loro morfologia, troviamo infatti:

Cianobatteri verdi

Possono essere unicellulari o filamentose e possiedono la clorofilla a e b, betacarotene, varie xantofille e mancano di

pigmenti fiobilinici e all’interno delle cellule troviamo polisaccaridi di riserva simili all’amido e tilacoidi in gruppi

di due o più. prochlon didemmi,

Il primo scoperto è stato il trovato nelle coste di mari tropicali del pacifico e nella barriera

corallina australiana.

Eucarioti

Con questo termine si intendono tutti gli organismi viventi, unicellulari o pluricellulari, provvisti di un nucleo

cellulare che contiene il materiale genetico. All’interno di esso, le molecole di DNA non si trovano in forma libera

ma sono associate a proteine chiamate istoni, che formano la cromatina. Comprarsi sulla Terra circa 1.5 miliardi di

anni fa, si ritiene che si siano originati da un endosimbiosi tra antichi Archeobatteri ed Eubatteri.

Fanno parte del dominio eucariota gli animali, i funghi, i protisti e le piante.

In quest0’ultimo troviamo diversi gruppi tra cui gli Archeaplastidi che comprendono:

Rhodophyta

Sono chiamate anche alghe rosse ed è un taxa che comprende più di 5000 specie, per la

maggior parte marini, gran parte delle quali pluricellulari con talli semplici, ramificati o

cadomiali (insieme di filamenti tenuti insieme da mucillagini). Hanno una parete cellulare

povera di cellulosa, in alcune specie manca del tutto ed è sostituita da xilani e mannani;

spesso è anche calcarizzata sotto forma di calcite o di aragonite e gli spazi liberi sono

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occupati dalla matrice amorfa costituita da sostanze mucillaginose come agar agar.

La crescita avviene per cellula apicale, spesso troviamo sinapsi secondarie tra filamenti vicini: uno dei due forma una

nuova cellula laterale che andrà poi a fondersi con la parete dell’altra cellula.

Possiamo trovare uno, pochi o tanti (ma piccoli) cloroplasti e quelli più grossi sono dotati di un pirenoide.

I tilacoidi che immagazzinano la luce, sono singoli e disposti parallelamente tra loro. La riproduzione può avvenire

per frammentazione, spesso è sessuata per oogamia. L’uovo viene chiamato carpogonio che può allungarsi in un

lungo pelo detto tricogino. Le spermatocisti che contengono gli spermazi, gameti maschili non flagellati, le

possiamo trovare sia sullo stesso individuo o su individui diversi.

Le sporocisti possono essere diversificate in base alla disposizione che formano le spore all’interno, quindi troviamo

la cruciata (più primitiva), la decussata, la zonata e la tetraedrica

Bangiophyceae E’ una piccola classe di macroalghe a tallo filamentoso con foglie monostromatiche ad

accrescimento apicale. Hanno delle specie di rizomi per attaccarsi al substrato nella zona

di transizione tra mare e terra.

Il ciclo biologico di queste alghe è aplodiplonte. Hanno una dimensione non visibile ad

occhio nudo. porphyra tenera

Di questa classe identifichiamo in particolare il genere che comprende

numerose specie coltivate per produrre l’alga nori da usare nel sushi. Possiedono un ciclo

aplodiplonte nel quale le mitospore (chiamate carpospore nelle alghe rosse) liberate in

acqua, raggiungono le conchiglie dei molluschi sulle quali formano un piccolo sporofito con pareti formate da

cellulosa, questo poi produrrà concospore che tramite meiosi, dopo la germinazione, fa ripartire la fase laminare

Florideophyceae

Questa classe raggruppa la maggior parte delle macroalghe rosse pluricellulari. I cloroplasti

possono essere pochi o tanti, l’accrescimento è apicale e presentano sempre le pit-

connections.

In genere hanno un ciclo aplodiplonte trigenetico ovvero costituito dalla successione di tre

generazioni (gametofito, carposporofito e tetrasporofito):

il gametofito per meiosi origina i gameti (spermazi e carpogoni) che unendosi originano

uno zigote diploide, esso per mitosi cresce ed origina le carpospore (o mitospore), diventerà

poi il tetrasporofito dal quale tramite meiosi ognuno originerà 4 spore (o meiospore) le quali daranno vita al

gametofito per far ripartire il ciclo. Nelle specie più evolute troviamo un ramo specializzato detto carpogoniale che

porta il carpogonio

Nemaliales Nemalion helminthoides,una

Questa classe raggruppa specie tra cui il specie che vive sul

substrato dell’Atlantico e del Mediterraneo.

Troviamo un ramo carpogoniale formati da 3-5 cellule, senza una cellula ausiliaria, un

ciclo aplodiplonte eteromorfo a dominanza del gametofito. Dopo che si formano le

carpospore, dalla cellula superiore del ramo carpogoniale, vengono liberate originando

un tetrasporofito cruciato. (primitivo)

Corallinophycidae Comprende specie a talli macroscopici crostosi o cespugliosi, con pareti di carbonato di

calcio e fino ad un massimo di 30% di carbonato di magnesio.

Il tallo è articolato con genicula (dove non c’è calcare e quindi l’alga riesce a piegarsi) e

intergenicula (dove troviamo il calcare). I gameti si formano dentro a dei contenitori

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con un foro apicale detti concettacoli, possiedono un ciclo aplodiplonte isomorfo (gametofito e sporofito

morfologicamente sono identici).

Ceramiales (rhodymeniophycidae)

è un raggruppamento di specie a talli laminari o filamentosi

ramificati ed è considerata la classe più evoluta, in sezione

troviamo cellule centrali e cel