Ecologia delle produzioni alimentari 1° modulo - colture erbacee

energia solare collegata presenza delle piante

La vita dipende dal flusso di ed è strettamente alla che

grado di trasformare

sono in CO2 => O2, grazie all’energia che prendono dal sole processo di

trasformazione del carbonio

natura tutti gli elementi riciclati

In che si trovano in atmosfera vengono

CICLO DELLA MATERIA

- sulla terra avviene il cosiddetto =

- L’uomo è in grado di creare accumulo di materia in determinati luoghi e i clicli che portano il riciclo

di questi prodotti non avvengono

Sulla terra ciclo della materia rinnovabilità completa delle materia

- avviene il esiste infatti una

COSTITUENTI BIOCHIMICI DELLE PIANTE

1. CARBOIDRATI composti organici

= ( C \ H \ O ) sono

con 1 funzione chetoni \ 1 funzione aldeidica

con gruppi alcolici

o 5 \ 6 atomi di carbonio che possono essere più o meno polimerizzati

o si suddividono in 2 diverse categorie semplici / complesse

o prodotto della fotosintesi

GLUCOSIO = 6 atomi di carbonio è il ha una importanza fondamentale

serve alla pianta per trasferire carbonio da una parte all’altra della pianta

frutta carboidrati attirare gli animali radici riserva

Nella i sono fondamentali per nelle servono per

zuccheri semplici piante AMIDO

Gli per eccellenza nelle è l’

riserva di carbonio anche per l’uomo

- principale fonte di energia enzimi digestivi

- l’amido è la perché i nostri sono in grado di

idrolizzare il legame che costituisce l’amido

2. CELLULOSA composto di struttura

: non è più utilizzabile dunque è un

NON è costituire lo scheletro delle pianta

un composto di riserva perché la cellulosa fa a

3. LIPIDI sostanze ternarie

: sono sempre fatte sempre da = C\H\O

sciolgono in acqua

NON si

o funzione di permeabilità di membrana

o

Nei vegetali sostanze di riserva semi—>

sono delle che vengono accumulate nei olio di oliva \ avocado

rivestite da sostanze lipidiche

Le piante sono completamente (CERE) e questo fa di si che il prodotto di

origine vegetale non sia permeabile e di conseguenza non si riempie d’acqua

- hanno funzione nelle piante di carattere energetico

FOSFO-LIPIDI (parte polare \ parte apolare)

4. PROTEINE polimeri polari funzioni affini con l’acqua

sono dei hanno

grandi dimensioni funzione di riserva

quelle di hanno la che si accumulano nella pianta nel

o MEMBRANA CELLULARE

seme hanno anche la funzione di formare la

funzione RISERVA \ STRUTTURALE \ FUNZIONALE

la delle proteine è

o

GERARCHIA DELLA STRUTTURE VEGETALI —> come è strutturata una pianta

esseri viventi CELLULA struttura indipendente

L’unità di base degli è la che è una dove avvengono

tutte le funzioni necessarie e indispensabili

esseri superiori cellule si specializzano

Negli le ovvero svolgono determinate funzioni dunque la cellula

è una struttura importante 1

CELLULA VEGETALE

La parte più esterna PARETE CELLULARE, lignina

è la fatta di e di

matrice di cellulosa consistenza alla cellula

una e serve per dare

—> PROTEGGE LA CELLULA

ci sono delle cellule che non hanno bisogno di consistenza anzi molto

spesso può essere un ostacolo per coloro che devono svolgere la

fotosintesi

MEMBRANA CELLULARE contenere matrice acquosa

è in grado di la

è costituita da fosfolipidi dove la parte lipidica è rivolta verso l’interno mentre la parte proteica è rivolta

verso l’esterno e permette un trasporto attivo ( entra solo ciò che serve alle cellula)

ORGANULI TIPICI DEI VEGETALI

CLOROPLASTI —> sono gli organuli dove avviene la fotosintesi sono di colore verde il colore è

• clorofilla cattura l’energia luminosa

dato dalla che è quella che riesce a

CROMO PLASTI accumulano pigmenti liposolubili

—> possono avere contenuto clorofilla ex =

• carotenoidi

foglie rimane solo il e perdono la clorofilla

Ci sono anche altri composti polari carotenoidi che favoriscono la fotosintesi

• LEUCOPLASTI —> accumulano amido, funzione di riserva

VACUOLO verità dentro c’è acqua con ioni sciolti

organello apparentemente vuoto in e la funzione è

serbatoio riserva di sostanze

collegata al fatto che può essere un ovvero una che possono contenere

anche altre sostanze :

- i pigmenti che hanno il compiti di attirare gli animali

- ioni minerali

- zuccheri determinata funzione osmotica

hanno una funzione fondamentale di mantenere una che è fondamentale

mantenere il turgore delle cellula

per

RIBOSOMI —> sintesi proteica

MITOCONDRI —> respirazione

APPARATO DI GOLGI —> trasporto di sostanze e sintesi di membrane

NUCLEO materiale genetico

contiene il dove avvengono i processi relativi alla riproduzione

TESSUTI VEGETALI ognuno ha una funzione specifica ci sono tipologie differenti

1. MERISTEMI —> cellule che possono dividersi

- NO funzione specifica

- LOCALIZZATE = germoglio \ radici \ lungo il funto

Quelle giovani in grado di dividersi grazie

Le cellule delle piante possono essere giovani o anziane. sono

MITOSI,

al processo le cellule in grado di dividersi NON SPECIALIZZATE

per tutta la vita differente

Le piante mantengono la capacità di divisione cellulare, e questo è

dall’uomo che NON ha un accrescimento del numero delle cellule. Anche le piante hanno dei meristemi

che hanno la possibilità di duplicarsi per andare a chiudere eventuali ferite che può avere la pinta. 2

2. TEGUMENTI parte esterna

—> le cellule dei tegumenti sono situate nella della piante . Hanno la

funzione di regolare gli scambi con l’ambiente esterno

- La frutta \ verdure NON si bagnano dunque comprendiamo che i tegumenti sono rivestiti da

una patina apolare —> NO AFFINE CON ACQUA

rivestite da uno strato lipidico

Hanno delle pareti ma sono costituiti principalmente da cellulosa e

lignina protezione

- Hanno funzione di per la pianta

importanza nutrizionale

- La loro è scarsa perché essendo fibra non viene digerita dall’organismo

3. PARENCHIMI —> hanno funzioni e composizioni differenti da una tipologia all’altra

cellule adulte

- Sono già differenziate con funzioni specifiche

- Hanno un metabolismo molto attivo

Le pareti della cellula sono sempre molto sottili per svolgere una attività metabolica molto intensa

Ce ne sono di diverse categorie :

PARENCHIMI CLOROFILLIANO

- = sono di calore verde e si trovano nelle parti verdi della piante

Hanno la FUNZIONE di produrre = CARBOIDRATI

Dal punti di vista nutrizionale ingeriamo sostanzialmente proteine e non ci possiamo nutrire solo di

verdure perché ci riempiremmo di H2O

PARENCHIMI DI RISERVA

- = sono quei tessuti dove la piante immagazzina sostanze di riserva per

essere utilizzate nel momento del bisogno

SEMI

Sono contenuti nei dove possono esserci diversi componenti di riserva il principale

è l’AMIDO, quando non c’è l’amido ci sono comunque dei carboidrati complessi che vengono

utilizzati per la respirazione cellulare

Sempre nel seme si accumulano altre sostanze come —> PROTEINE DI RISERVA

PARENCHIMI ACQUIFERI

- = sono formati da cellule che sono costituite da mucillagini e hanno

la funzione di riserva idrica

PARENCHIMI CONDUTTORI

- = svolge funzione di aiuto nel trasposto

PARENCHIMI AERIFERI

- = presente nelle radici sommerse consente il passaggio O2 dall’

atmosfera alle radici

4. TESSUTI MECCANICI funzione di sostegno. le parti

—> hanno una Sono presenti in tutte della

necessitano resistenza.

pianta che Collenchimi

o Sclerenchimi

o

5. TESSUTI CONDUTTORI Trasportano soluzioni acquosa

—> le all’interno della pianta

LEGNO

- —> ha il compito di trasportare la linfa cioè delle sostanze prodotte dalla fotosintesi

Acqua si muove nelle pianta perché è richiamata dall’atmosfera

FLOEMA

- —> trasporta sostanze organiche come zuccheri semplici dalle foglie a tutte le altri parti

della pianta. E’ un tessuto costituto da fibra ovvero da cellulosa o emi-cellulosa

Sono fondamentali dal punto di vista nutrizionale perché apportano all’organismo fibra

6. TESSUTI SEGREGATORI produrre sostanze specifiche

—> hanno un funzione specifica —> - lattice

NON FONDAMENTALI dal punti di vista strutturale 3

ELEMENTI DI ORGANOGRAFIA

MERISTEMI funzione accrescimento della pianta

—> hanno la di i

tessuti meristematici gemme

sono contenuti all’interno delle le quali naturalmente contengono anche

altri tessuti

APPARATO VEGETATIVO è costituito da —> FOLGLIA \ FUSTO \ RADICE

FOGLIA funzione

—> la principale è quella

realizzare la fotosintesi

di

Ha una superficie molto ampia perché deve

far entrare la CO2 ma allo stesso tempo permette

una grande perdita di H2O STOMI

Hanno delle aperture dette che possono

essere chiusi \ aperti

- stomi sono aperti quando NON c’è una

carenza idrica quando sono chiusi

ci troviamo nel contesto opposto

Se stoma è aperto vuol dire che c’è

un equilibrio tra umidità esterna e umidità

interna pianta

MAI funzione di riserva

le foglie hanno una perché se accumuliamo prodotti foto-sintetici la fotosintesi

non avviene più

FUSTO compito le foglie a contatto con l’atmosfera aiutano le

—> hanno il di portare bene e dunque

foglie a far entrare CO2 e uscire O2

di riserva PARENCHIMI DI RISERVA

Hanno anche la funzione essendoci nel fusto dei

FUSTI TRASFORMATI

- —> alcune piante per difesa soprattutto hanno effettuato delle modiche del

fusto = ex DIFESA DAGLI ANIMALI ERBIVORI = quando i fusti si sono trasformati in aculei

FUSTI SUCCULENTI—>

- hanno una funzione di riserva ovvero contengono al loro interno sostanze

di riserva di importanza fondamentale

TUBERI

- —> hanno i RIZOMI sono dei fusti che stanno sotto terra di differenziano dalle radici

perché hanno delle gemme aeree —> sono sostanzialmente dei fusti trasformati

Nella patata alcuni RIZOMI possono modificarsi accumulando sostanze di riserva —> AMIDO

BULBO tipico della cipolla, ha una piccola parte che è il fusto quella esterna verde ed è costruito

da foglie trasformate in organi di riserva ovvero sono costituite da PARANCHI DI RISERVA

RADICE funzione l’assorbimento della H2O

—> la specifica è quella che permette e hanno la funzione

ancoraggio della pianta al substrato

di radici possono subire una tuberificazione

Anche le questo

avviene ad esempio per la carota

Ma possono anche effettuare una trasformazione e acquisire una

funzione di riserva

FIORI —> le piante si riproducono esattamente come gli animali.

riproduttiva della pianta

È la parte 4

RICETTACOLO

Partendo dalla base ha una STRUTTURA detto —> dove sono tutte le altre parti del fiore

2 serie sterili NON riproduzione

Ci sono anche che prendono parte alla

CALICE quando il fiore chiuso

—> struttura vegetativa che raggruppa tutte le parti interne ha una

• protezione del fiore

funzione di chiuso

COROLLA elementi PETALI attirare gli insetti

gli della corolla si chiamano —> funzione di

• in molti fiori la corolla non c’è

ex. Fiore del grano perché in questi fiori l’impollinazione avviene per via meccanica ex dal vento

quella riproduttiva

PARTE INTERNA DEL FIORE

ciclo di capocchia di fiammifero ANDROCEO, la parte riproduttiva

- Il è detto rappresenta

maschile

questa parte contiene = stami

o

La parte femminile GINECEO, ovario ovulo il

- è detta contiene —> deriva il frutto \ —> deriva

seme Ovario sia ricettiva al polline STIMMA

ha bisogno di una struttura che —>

o

Dal punti di vista nutrizionale il fiore ha una funzione strettamente ornamentale

Ci sono anche i fiori uni-sessuali cioè che hanno solo la parte maschile o solo la parte femminile

CICLI ONTOGENETICI NEI VEGETALI —> come la pianta si riproduce

gli individui patrimonio genetico

Tutti hanno un dal quale deriva la loro fisionomia questo patrimonio

metà viene dalla madre metà viene dal padre

genetico è fatto da 2 parti ovvero e

GENOMI MATERNI \ PATERNI

- i cosiddetti = patrimonio

- ad un certo momento della vita avviene una divisone del patrimonio genetico ovvero il

dei gameti viene diviso

NELLE PAINTE —> prima di diventare GAMETI succede che le cellule con patrimonio genetico unite a

specie autonoma INDIVIDUO

metà prima di unirsi posso dividersi e dare origine ad una detta —>

DIPLOIDE —> informazione sia paterna che materna è lo SPORFITO individuo diploide produce per

meiosi le SPORE

Le spore si dividono e danno origine ad individuo con patrimonio genetico diviso a metà

GAMETO-FITO per MEIOSI GAMETE

che origina il

In altre parole il nelle piante le cellule prime

diventare GAMETI si comportano come INDIVIDUI

SINGOLI Ogni GENOMA forma uno SPOROFITO

DIPLOIDE (2n con patrimonio genetico 1/2nonno

1/2nonna )

lo SPORO-FITA dividendosi da origine a 4

- SPORE APLOIDI (ognuna 1n)

le quali danno origine 2 GAMETOFITI che

- possono essere maschio \ femmina

si uniscono 2 GAMETO FITI per dare

- origine GAMETE DIPLOIDE 5

FRUTTO \ SEME MEIOSI formazione di SPORE, sono più piccole

Dentro alle ANTERE avviene la che comporta la

quelle maschili infatti sono dette , le femminili sono più grandi e sono dette

MICRO-SPORE MACRO-SPORE

micro-spora GAMETO-FITI polline

1. Ogni può produrre un che sono contenuti all’interno del ogni

cellula dentro al polline si divide solo 2 volte

gametofito maschile 3 nuclei

2. Il è fatto da —> 2 riproduttivi, 1 nucleo vegetativo

OVULI dopo la meiosi gametofito

3. Dentro all’OVARIO vi sono gli e danno origine al femminile

MACRO-SPORE che ha 8 nuclei di cui 7 formano delle cellule

Dopo la fecondazione

4. vi è la formazione dell’endo-sperma di conseguenza dell’OVULO dal quale

SEME

deriva il che contiene un tegumento che deriva direttamente dal tegumento

contiene anche l’embrione

dell’ovulo può contenere endo-sperma secondario

OVARIO diventa il frutto

- Il seme di solito da origine ad una nuova pianta utilizzando le sostanze di riserva

Il frutto aiutare il seme nell’ambiente

- ha il compito di a disperdersi

Sia i semi che i frutti sono commestibili e hanno una funzione nutrizionale molto importante

-

FRUTTO —> si suddividono in frutti SECCHI \ CARNOSI

- i frutti secchi hanno una > conservazione mentre

- i frutti carnosi hanno una conservazione molto bassa e dunque la loro conservazione è diversa

rispetto ai frutti secchi

Nei FRUTTI CARNOSI si suddividono in 4 parti

ENDO - CARPO

- Parte interna -

ESO-CARPO

- BUCCIA -

MESO-CARPO

- POLPA - = contiene zuccheri

- SEME contiene delle sostanze di riserva che derivano dall’embrione

Funzione principali —> propagazione (embrione)

Funzioni accessorie —> più importanti a fini di uso alimentare e riserva

Tessuti —> parenchimi di riserva; meristemi; tegumenti

STRATEGIE DI RIPRODUZIONE, ciclo e forme biologiche :

Riproduzione sessuale —> piante che si riproducono sessualmente una sola volta nel ciclo

SPECIE ANNUALI - si riproducono una volta all’anno poi muoiono

• SPECIE BIENNALI - o pluriennali (anche d’inverno si riproducono)

•

Riproduzione sessuale —> ricorrente nel ciclo

SPECIE PERENNI specie che ogni anno riproduco con la formazione di un frutto

•

ACCRESCIMENTO —> si suddivide in DETERMINATO \ INDERTMINATO

ACCRESCIMENTO DETERMINATO, differenziazione ogni

- la a fiore avviene in contemporanea in

sito della pianta è tipico delle specie che avvengono dove vi è una ciclicità della stagione e la

riproduzione avviene durante il periodo primaverile

ACCRESCIMENTO INDETERMINATO, le piante gemme vegetative

- hanno tutto l’anno

fioriscono e fruttiferano di continuo

dunque avviene nei climi dove vi è una disponibilità d’acqua

molto alta 6

FOTOSINTSI – assimilazione CO2

COME FANNO LE PIANTE A PRODURRE BIO-MASSA ?

Le piante FOTOSINTESI

sono in gradi di effettuare la

CO2 ridotta produrre carboidrati GLUCOSIO

la viene per — > che è il prodotto principale

è della fotosintesi

La pianta per fare tale reazione, che viene a temperatura ambiente, deve prendere energia in quanto è una

reazione di RIDUZIONE

piante ENRGIA SOLE produzione bio massa

Le prendono e da qui dipende la di tutta la

ENERGIA SOLARE C H + 6O

6H + 6CO + = 6 12 2

2 2

FASI DELLA FOTOSINTESI prodotti O2, 2H verrà poi

—> uno dei è ma viene anche prodotto che

utilizzato per ridurre CO2

La fotosintesi si può dividere in 3 fasi differenti

diffusione della CO2 CO2 penetrare foglia

= ovvero la devo la e raggiungere i cloroplasti

1. L’entrata grazie agli stomi che ha la pianta

della CO2 avviene che sono delle aperture ma ci

sono anche dei fattori di residenza come :

pareti cellulari

o Situazione meteorologica

o

pianta intercetta energia solare trasforma COMPOSTI RISERVA

La la in che verranno utilizzati

2. durante le fasi di riduzione

PRODOTTI CARBOIDRATI CO2 + H + MOLECOLE TRASPORTATRICI

Vengono veri e propri,

3. DI ENRGIA ( che sono fondamentali per la riduzione della CO2 )

fase oscura

Viene detta anche perchè non necessita di luce

PIANTE C3 —> tutte quelle piante caratt