Cito-Istologia Vegetale (ex Botanica)

L'ezioplasto

L'ezioplasto è un cloroplasto in fase intermedia, derivano da proplastidi, si possono osservare perché le piante vengono messe al buio, mantenendola in questo stato, non sviluppano i sistemi di endomembrana peri i cloroplasti.

• Hanno origine embrionale
• Ricevono stimoli luminosi e ormonali
• Contengono la protoclorofillide

Le piante soprattutto quelle forestali (decidue) vanno in contro alla scissione fogliare, prima del periodo invernale, quando non sarà possibile attività fotosintetica. Prende tutto ciò che si trovava nella foglia e li rende riserve per l'anno successivo. Il plastidio anziano prende il nome di gerontoplasto che porta alla caduta delle foglie.

Vacuolo

Questo plastidio è delimitato da una sola membrana chiamata tonoplasto che racchiude il succo vacuolare. Questo è ricco di lipidi, ioni. Sulla membrana sono presenti pompe chiamate ATPasiche:

• V(acuolo)ATPasi: serve per prendere ioni e immetterli nel

vacuolo• V(acuolo)P(iro)P(fostat)asiSul tonoplasto troviamo acquaporine dette TIPs (proteine intrinseche del Tonoplasto)Per mantere sempre costante la quantità dell’acqua nel vacuolo, sono proprio utilizzate questa acquaper l’acqua.porine, che creano una via preferenzialeIl tonoplasto è essenzialmente formato da glicolipidi, questi sono secreti dal REL, che poi vengonotrasferiti o direttamente al vacuolo o passando prima per i dittiosomi (apparati di Golgi delle celluleanimali).I tessuti come sappiamo si formano dai meristemi, le cellule di questi sono piccole e pocovacuolizzate.Il vacuolo ha diverse funzioni nella cellula:• Ruolo osmotico (con il citoplasma e la parete cellulare), che è correlato al fatto chei liquidi non sono comprimibili, l’acqua è limitata dal tonoplasto e dalla parete.• Supporto meccanico• Forza motrice per la distensione cellulare• con gli stomi (che sono sull’epidermide)Funzione stomatica,

ovvero interagisce facendo fuoriuscire l'acqua.

• Equilibrio ionico
• Riserva dei metaboliti (semi)
• Segregazione dei metaboliti
• Funzioni litiche
• Limitazione della massa citoplasmatica
• Espansione interfaccia citoplasma-tonoplasto

Il vacuolo è ricco di metaboliti, questi possono essere:

1. Primari:
   • ioni inorganici: K+, Ca2+, Na+, Cl-
   • acidi organici: assolato, citrato
   • amminoacidi: riserva di N, proteine
   • carboidrati: mono-di-polisaccaridi
2. Secondari:
   • Flavonoidi glicosilate (fiori)
   • Alcaloidi: colchicina, nicotina; alcuni agiscono sul sistema nervoso come morfina, nicotina, codeina, cocaina
   • Glicosidi: glucosio+aglicona
   • Tannini glicosilate
   • Oli essenziali e torpeini: profumati
   • Resine: ambra-eleoresine
   • Gomma: polisaccaridi
   • Caucciù: idrocarburi isoprenici

I flavonoidi sono due anelli aromatici, che proteggono dagli UV e sono antitumorali. Si può estrarre resveratolo ad esempio dall'uva, il resveratolo.

Riduce le placche altero sclerotici. L'agliocone è una sostanza altamente tossica. Ci sono glicosidi che producono acido cianidrico alla rottura del vacuolo, che è molto tossico, ha quindi protezione per la pianta. I tannini sono polimeri fenolici, che è estremamente tossico, una volta che il predatore ha rotto la cellula, danno sensazione astringente a contatto con l'apparato boccale. L'acido salicilico si trova nel fiore di Spirea, che hanno compito di difesa per la pianta, da questa può essere ricavata l'aspirina.

In funzione delle unità di isoprene si distinguono:

• Monoterpeni 2 U di Piretro
• Sesquiterpeni 3U oli essenziali e fitolalessine
• Tetraterpeni carotenoidi
• Triterpeni: Steroli
• VOCs (composti organici volatili), vengono a essere liberati per la comunicazione tra le varie piante.

Il caucciù (politerpene) si ricava dal latice dell'Hevea brasiliensis, viene raccolto per le proprietà.

dielasticità; era usato per le gomme da cancelleria. Vacuoli di riserva, alcune piante nei semi accumulano granuli di aleurone proteici, sostanze di riserva. Sono costituiti da un cristalloide (cristallo proteico) e da un globoide fitina (inositolo esafosfato dicalcio e magnesio). Il vacuolo è come un osmometro: misura la pressione osmotica di una soluzione da cellula vegetale è un osmometro imperfetto dell'acqua. Abbiamo una membrana semipermeabile che separa una soluzione acida ricca di sali distillata. 27→aumenta. L'acqua distillata va a diluire l'altezza della colonna della soluzione. Le cellule vegetali preferiscono una ipertonica nel vacuolo perché in isotonica il vacuolo tende a staccarsi dalla parete. L'assorbimento di acqua per via osmotica da parte delle cellule del seme causa la rottura del tegumento. I gusci sono fatti da tessuti legnificati fatti da sclerenchimi (?) (programmati a morire, apoptosi). Dotandosi del guscio evita di.gelare o marcire e sboccia nel periodo più adatto. Nel vacuolo aumenta l'acqua, le cellule si ingrossano, rompono il guscio ed emettono la radichetta. L'espansione della cellula è legata ai vacuoli, poi con l'inizio del differenziamento il vacuolo (che era piccolo) si espande ed esercita una pressione sulla parete che cerca di contenere, ma oltre un certo volume non può andare. Il citoplasma si dispone verso la periferia della cellula, ciò è vantaggioso perché i cloroplasti sono disposti in modo ottimale per la fotosintesi. Gli stomi si aprono e chiudono per impedire la fuoriuscita dell'acqua (nel periodo di forte calore o luce). Le cellule di guardia fanno fuoriuscire ioni K degli stomi. Se il potassio esce la pressione diminuisce, questo va a livello citosolico e fa diminuire la pressione del vacuolo sul citoplasma. Verso sera quando le temperature diminuiscono,

Riesce ad aprire gli stomi. C'è un ormone (acido che per una carenza d'acqua è prodotto e faascissico) aprire o chiudere gli stomi. Funzioni litiche sono vacuoli con pH<5,0 che serve a degradare (vacuolo del limone pH=2). Serve per far sì che gli enzimi litici lavorino a pH minore del citoplasma. Questi vacuoli inglobano le parti non più funzionali della cellula e li digeriscono, scomponendoli nei componenti minori.

Ciclo Cellulare

Un ciclo è un ripetersi continuo nello spazio e nel tempo. Per la teoria cellulare, ogni organismo vivente è composto da cellula o cellule, all'interno della quale avvengono le reazioni chimiche. Tutte le cellule si originano da una cellula madre. Inoltre la cellula contiene un corredo genetico. L'informazione genetica è contenuta nel DNA, composto da due filamenti, destrorsa e complementari, fosfocarboniosa che costituisce lo scheletro, con all'estremità 5' il

Il DNA è una molecola composta da una catena di fosfato caratterizzata da una catena verso 3' lo zucchero pentoso, desossiribosio. La catena esterna presenta legami covalenti mentre le basi azotate purine e pirimidine sono legate da legami a idrogeno.

Il DNA si presenta come questa doppia elica in grado di duplicarsi. Nella duplicazione interviene anche una proteina chiamata elicasi che svolge l'elica. Intervengono anche enzimi chiamati Primasi che genera una copia esatta di alcuni nucleotidi che prendono il nome di Primer. A questo punto interviene il DNA polimerasi, questo enzima è in grado di copiare la catena. Una volta copiata arriva una nuova polimerasi che chiude i gap dopo la rimozione dei primer (che sono rimossi dall'RNAsi).

Ora si potrà osservare l'arrivo della ligasi che legherà i frammenti. Il processo di duplicazione è conservativo, ovvero il DNA viene copiato interamente e fedelmente. Questo processo chiamato mitosi, dura poche ore massimo qualche giorno.

dalla corretta regolazione delle cicline e dei complessi ciclina-dipendenti (CDK). Durante la fase G2, le cicline si accumulano e si legano alle CDK, attivando così i processi necessari per la divisione cellulare. Durante la mitosi, la cellula si divide in due cellule figlie identiche. Questo processo avviene in diverse fasi: la profase, in cui i cromosomi si condensano e il fuso mitotico si forma; la prometafase, in cui i cromosomi si ancorano al fuso mitotico; la metafase, in cui i cromosomi si allineano al centro della cellula; l'anafase, in cui i cromatidi fratelli si separano e si muovono verso i poli opposti della cellula; e infine la telofase, in cui i cromosomi si decondensano e si formano due nuclei separati. La citocinesi è il processo finale della divisione cellulare, in cui il citoplasma si divide e si formano due cellule separate. Durante questo processo, si forma una struttura chiamata anello contrattile, composta da filamenti di actina e miosina, che si contrae e divide il citoplasma. Le cellule in fase G1 possono entrare in uno stato di quiescenza o G0, in cui rimangono inattive e non si dividono. Questo stato può essere reversibile o irreversibile, a seconda delle necessità dell'organismo. In conclusione, la divisione cellulare è un processo complesso regolato da numerosi meccanismi che assicurano la corretta duplicazione e distribuzione del materiale genetico.

Da alcune proteine:

• Cdk = chinasi ciclica dipendenti
• MPF = fattore promotore la maturazione

Le proteine chinasi modificano altre proteine aggiungendo ad esse un gruppo fosfato, cioè per fosforilazione. La fosforilazione comporta solitamente un cambiamento funzionale della proteina bersaglio (substrato). Esistono anche altre proteine che gestiscono il passaggio da una fase ad un'altra. Alla fine del processo mitotico, rimane solo la chinasi che è costante durante tutta la duplicazione. Le chinasi cicline dipendenti sono delle proteine in grado di fosforilare le proteine, che passano da uno stato di quiescenza a uno stato di attività, sono così in grado di disgregare il nucleolo e altro. Regolano il passaggio dalla fase g1 alla fase S. Al termine della mitosi c'è il degradamento della ciclina, mentre la chinasi si mantiene costante durante il ciclo. Il ciclo cellulare porta all'evidenziazione dei cromosomi, DNA che si condensa.

Nel nucleo il DNA si trova in una situazione di parziale o quasi completa rilassatezza: si trova disciolto quasi. Mentre nel processo mitotico tale DNA si trova fortemente condensato. Nel 1835 Hugo von Mohl descrisse la divisione cellulare nelle alghe verdi cladophora glomerata, affermando che la moltiplicazione delle cellule avviene attraverso la divisione cellulare. Nelle cellule animali, la divisione cellulare con mitosi fu scoperta nel 1873 da Mayzel, nelle cellule di rana, coniglio e cornea del gatto. Mitosi Prevede una separazione di strutture che hanno una capacità di coordinare il processo mitotico. Nel caso delle cellule animali si ha la duplicazione dei centrioli (che mancano nelle cellule vegetali, che hanno invece una struttura con le medesime funzioni nei centrosomi di tipo fibrillare). I citologi hanno