Concetti chiave botanica

Concetti chiave

Cellula procariote

Organismi semplici (batteri e cianobatteri) in cui le funzioni cellulari non sono compartimentate.

Organismo eucariote

Organismo uni o pluricellulare caratterizzato da maggiori dimensioni della cellula eucariote ed una maggiore complessità relativa al sistema di membrane interne.

Cellula animale

Cellula eucariote caratterizzata dalla presenza di centrioli e l’assenza di parete cellulare, vacuolo e i plastidi.

Cellula vegetale

Cellula eucariote caratterizzata dalla presenza di vacuolo, parete cellulare e plastidi ma dall’assenza di centrioli.

Plasmalemma

Membrana che riveste esternamente il citoplasma, costituita quasi esclusivamente da lipidi e protidi.

Acidi grassi

Acidi grassi saturi: Acidi grassi costituiti da una catena carboniosa satura formata unicamente da legami singoli C-C.

Acidi grassi insaturi: Sono grassi in cui sono presenti doppi legami nella catena carboniosa.

Enzimi

Si definisce enzima un catalizzatore dei processi biologici.

Tipi di trasporto

• Uniporto: Trasporto di un singolo soluto attraverso una proteina.
• Simporto: Trasporto di due soluti simultaneamente a partire dalla stessa entrata della proteina.
• Antiporto: Trasporto di due soluti simultaneo a partire da lati opposti della proteina per soluto.

Dispensio di energia

Dispensio diretto di energia: Trasporto attivo di protoni attraverso uso di ATP nelle pompe proteiche.

Dispensio indiretto di energia: Trasporto attivo di protoni e saccarosi attraverso il meccanismo antiporto in canali proteici.

Osmosi

Fenomeno per cui si ha un flusso di solvente (in genere acqua) tra due soluzioni separate da una membrana semipermeabile.

Fototropismo e fotoperiodismo

Fototropismo: Incurvamento di organi vegetali (o anche animali) verso la luce.

Eziolazione: Atto di non esporre una pianta verde alla luce del sole in modo che abbia un aspetto sbiancato.

Fotoperiodismo: Quel complesso di reazioni che gli organismi presentano al ritmo ambientale giornaliero e stagionale dei periodi di luce (fotofase) e di oscurità (scotofase).

Attività fotorecettoriale e cinasica

Attività fotorecettoriale: Un dominio (del fitocromo) che funziona da fotorecettore è legato covalentemente a un cromoforo.

Attività cinasica: Dominio proteico (del fitocromo) che fa da collegamento tra l’attività fotorecettoriale e le risposte cellulari.

Strutture cellulari e processi

Lume: Cavità presente all’interno del reticolo endoplasmatico.

Meccanismo di co-traduzione: Riconoscimento del peptide segnale dalla molecola SRP che permette al ribosoma di collegarsi al rispettivo recettore di SRP per rilasciare la proteina all’interno del lume del RER.

RNA

• rRNA: Molecola che garantisce l’interazione tra tRNA e mRNA.
• tRNA: Molecola in grado di tradurre l’mRNA in una proteina nel sito di sintesi proteica del ribosoma.
• mRNA: Molecola tradotta all’interno del ribosoma.

Ribosma

Organulo costituito da due subunità all’interno del quale avviene la sintesi proteica.

Nucleotidi

• GTP: Guanosintrifosfato.
• GDP: Guanosindifosfato.

Proteine motrici e citoscheletro

Proteine motrici connesse al citoscheletro: miosine, chinesine e dineine.

Divisione cellulare

Interfase: Il periodo di tempo del ciclo di divisione cellulare delle cellule eucariotiche che intercorre tra una mitosi e quella successiva.

Preprofase: Microtubuli disposti a formare un fascio orizzontale in corrispondenza del piano di divisione cellulare.

Profase: Fase della mitosi in cui si ha la duplicazione del DNA.

Metafase: Processo tramite il quale si ha la disposizione dei cromosomi sul piano di divisione cellulare e la citodieresi.

Anaphase: Divisione dei cromosomi in cromatidi fratelli.

Telofase: Lo stadio finale sia della meiosi che della mitosi in una cellula eucariotica che porta alla formazione di due nuove cellule.

Citodieresi: La citodieresi o citocinesi, è un processo di divisione del citoplasma che normalmente segue la mitosi. La citodieresi inizia di solito verso la fine della telofase mitotica e, in genere, porta alla formazione di cellule figlie uguali.

Strutture mitotiche

Fuso mitotico: Una struttura del corpo nel filo statico e del citoscheletro degli eucarioti e citoplasmatici coinvolta nella mitosi e nella meiosi. La sua funzione è di separare i cromosomi e tutto il materiale della cellula madre durante la divisione cellulare per dar origine alle cellule figlie.

Piastra equatoriale: Accumulo di vescicole in corrispondenza del piano di divisione cellulare.

Fragmoplasto: Una particolare struttura cellulare derivante dall'allineamento degli elementi citoscheletrici che si forma a seguito del fuso mitotico che ha una forma più ovale.

Componenti della cellula vegetale

Micro-fibrille: Molecole di cellulosa utilizzate nei vegetali per la costituzione della parete cellulare.

Tonoplasto: Membrana sottile del vacuolo.

Perossisomi: Vescicola vegetale in cui avvengono reazioni ossidative ad opera di enzimi specifici come la catalasi che scinde H₂O₂ in H₂O + O₂.

Gliossisomi: Vescicola in cui avviene l’accumulo di lipidi e la loro demolizione durante la germinazione.

Fasi del ciclo cellulare

• Fase G1: La cellula raddoppia in dimensioni; gli organelli, gli enzimi e le altre molecole aumentano di numero.
• Fase S: Il DNA si è duplicato e sono state sintetizzate le proteine; in questo stadio esistono due copie dell’informazione.
• Fase G2: Le strutture necessarie per la divisione cellulare cominciano ad assemblarsi; i cromosomi iniziano a condensarsi.
• Fase M: Processi della divisione cellulare.
• Fase M I: I due gruppi di cromosomi si sono separati (mitosi) e la cellula si divide (citodieresi).

Costituenti della parete cellulare

Pectinea: Gruppo di polisaccaridi che formano catene più o meno ramificate. La componente principale è l’acido galatturonico.

Pectine metilate: Pectine che presentano un gruppo metile.

Principali esosi: Glucosio, galattosio e mannosio.

Principali pentosi: Xilosio, arabinosio e apiosio.

Acidi uronici: Acido galatturonico e acido glucuronico.

Deossi zuccheri: Ramnosio e fucosio.

Nucleoside-zucchero: Polisaccaride glicosiltransferasi: enzime per la biosintesi di saccaridi che vanno ad assemblare le pectine.

Costituenti emicellulose: Polimeri di xilosio, xilosio e glucosio, glucosio e mannosio, galattorio e mannosio, glucosio con vari tipi di legami.

Xiloglucano: Emicellulosa costituita prevalentemente da glucosio e xilosio.

Proteine e legami cellulari

Estensine: Glicoproteine ricche di idrossiprolina (proteina del collagene) che svolgono un ruolo primario nei processi di crescita per distensione delle cellule.

Ponti isotidiroxinici: Molecole di tirosina che servono ad imbrigliare le microfibrille tra due proteine.

Proteine arabinogalattano: Si caratterizzano per essere idrosolubili, altamente glicosilate (cioè zuccherate), costituiscono 1% del peso secco della parete primaria, sono implicate nell’adesione cellulare, nei processi differenziativi e svolgono la funzione cheratone cioè di traslocazione per vescicole secretorie.

Processo di crescita nelle pareti primarie

Espansine: Rompono i legami idrogeno fra xiloglucani e le microfibrille cellulosiche.

Xiloglucanasi e glicosiltrasferasi nella parete primaria: Idrolizzano gli xiloglucani e li riattaccano a porzioni di xiloglicani poste in posizioni differenti riformando nuovi legami.

Xiloglucanasi nella parete primaria: Idrolizzano gli xiloglucani.

Cellulasi nella parete primaria: Idrolizzano i legami glucosidici nelle fibrille di cellulosa.

Componenti della parete secondaria

Cutina: Polialcol formato da acidi grassi a lunga catena con uno o più gruppi alcolici.

Lignina: Centinaia di feilpropanoidi (derivati della tirosina e fenilalanina) che costituiscono una molecola molto variabile a peso molecolare indeterminato.

Tessuto meccanico-sclerenchima: Tessuto di cellule che presentano lignina nella parete secondaria.

Tessuto conduttore-xilema: Tessuto di cellule vascolari caratterizzate dalla presenza di lignina nella parete che porta alla morte cellulare.

Suberina

Polialcol esterificato (estere costituito da alcol o fenolo + acido carbossilico) con lunghe catene di acidi grassi contenenti due gruppi carbossilici.

Traslocatori e vacuoli

Traslocatori: Proteine per la diffusione facilitata presenti sul tonoplasto.

Provacuoli: Vescicole indirizzate al vacuolo formatesi dall’aggregazione di vescicole provenienti dal ER, dal Golgi e dall’endocitosi.

Proteine vacuolari

• Sporamina: Peptide N-terminale della presequenza vacuolare.
• Faseolina: Peptide C-terminale della presequenza vacuolare.
• Legumina: Segnale di indirizzo in regioni interne alla proteina che rimangono esposte esternamente nella proteina matura (presequenza vacuolare).

Tipologie di vacuoli

• y-Tip: Vacuoli vegetativi con attività litica.
• alfa-Tip+sigma-TIP oppure alfa-Tip+sigma-TIP+y-Tip: Vacuoli di accumulo proteine di riserva (nei semi).
• sigma-TIP oppure sigma-TIP+y-Tip: Vacuoli vegetativi di accumulo di proteine o pigmenti.