Ecologia delle produzioni alimentari 1° modulo - colture erbacee

Strutture delle piante

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 - AMIDOBULBO tipico della cipolla, ha una piccola parte che è il fusto quella esterna verde ed è costruita 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. La parte riproduttiva della pianta è chiamata fiore. RICETTACOLO Partendo dalla base, il fiore ha una struttura chiamata peduncolo, dove sono presenti tutte le altre parti del fiore. Ci sono due serie sterili che non partecipano alla riproduzione: il calice, che protegge il fiore quando è chiuso, e la corolla, composta da elementi chiamati petali che attirano gli insetti. In molti fiori, la corolla non è presente, ad esempio nel fiore del grano, perché in questi fiori l'impollinazione avviene per via meccanica, ad esempio dal vento. La parte interna del fiore è chiamata androceo, rappresenta la parte maschile e contiene gli stami. La parte femminile del fiore è chiamata gineceo e contiene l'ovario, l'ovulo e lo stimma. Dall'ovario deriva il frutto e dall'ovulo deriva il seme. L'ovario è anche ricettivo al polline.

Struttura del testo

Bisogno di una struttura che:

• 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
• Il patrimonio genetico è fatto da 2 parti ovvero i GENOMI MATERNI e PATERNI
• Ad un certo momento della vita avviene una divisione del patrimonio genetico ovvero il DNA dei gameti viene diviso
• NELLE PIANTE - prima di diventare GAMETI succede che le cellule con patrimonio genetico unite a specie autonoma INDIVIDUO
• Prima di unirsi, le cellule con patrimonio genetico possono dividersi e dare origine ad una detta DIPLOIDE
• L'informazione sia paterna che materna è lo SPOROFITO individuo diploide produce per meiosi le SPORE

Le spore si dividono e danno origine ad individui con patrimonio genetico diviso a metà. Il processo di divisione si chiama meiosi e le spore che si formano sono chiamate gametofiti. In altre parole, nelle piante le cellule che devono diventare gameti si comportano come individui singoli. Ogni genoma forma uno sporofito diploide (2n) con patrimonio genetico metà dal nonno e metà dalla nonna. Lo sporofito si divide e dà origine a 4 spore aploidi (ognuna 1n), le quali a loro volta danno origine a 2 gametofiti che possono essere maschio o femmina. I due gametofiti si uniscono per dare origine a gameti diploidi. La formazione di frutto o seme avviene attraverso la meiosi, che comporta la formazione di spore più piccole. Le antere contengono le microspore, che sono le spore maschili, mentre le macrospore sono le spore femminili e sono più grandi. Le microspore si sviluppano in gametofiti maschili chiamati polline. Ogni polline può produrre un gametofito maschile, che è contenuto all'interno del polline stesso. La cellula dentro al polline si divide solo due volte e forma tre nuclei riproduttivi e un nucleo vegetativo. Gli ovuli sono i gametofiti femminili.

dopo la meiosi gametofito3. Dentro all'OVARIO vi sono gli e danno origine al femminileMACRO-SPORE che ha 8 nuclei di cui 7 formano delle celluleDopo la fecondazione4. vi è la formazione dell'endo-sperma di conseguenza dell'OVULO dal qualeSEMEderiva il che contiene un tegumento che deriva direttamente dal tegumentocontiene anche l'embrionedell'ovulo può contenere endo-sperma secondarioOVARIO diventa il frutto- Il seme di solito da origine ad una nuova pianta utilizzando le sostanze di riservaIl frutto aiutare il seme nell'ambiente- ha il compito di a disperdersiSia 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 diversarispetto ai frutti secchiNei FRUTTI CARNOSI si suddividono in 4 partiENDO

• 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 riproducono con la formazione di un frutto

ACCRESCIMENTO - si suddivide in DETERMINATO / INDERTMINATO

ACCRESCIMENTO DETERMINATO, differenziazione ogni- la a fiore avviene in contemporanea insito 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 con gemme vegetative hanno un accrescimento che avviene durante tutto l'anno. Fioriscono e fruttificano in modo continuo. Questo avviene nei climi dove vi è una disponibilità d'acqua molto alta.

FOTOSINTESI - assimilazione CO2: le piante sono in grado di effettuare la fotosintesi, che riduce la CO2 e produce carboidrati come il glucosio. Questo è il prodotto principale della fotosintesi.

La pianta per fare tale reazione, che avviene a temperatura ambiente, deve prendere energia dal sole in quanto è una reazione di riduzione.

ENERGIA SOLARE + CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2: le piante prendono energia solare e da qui dipende la produzione di tutta la biomassa.

FASI DELLA FOTOSINTESI: i prodotti sono O2 e 2H, che verranno poi utilizzati per ridurre la CO2.

La fotosintesi si può dividere in 3 fasi differenti:

1. Diffusione della CO2: la CO2 deve penetrare nella foglia, ovvero deve raggiungere i cloroplasti. L'entrata della CO2 avviene grazie agli stomi, che sono delle aperture presenti sulla pianta. Ci sono anche dei fattori di resistenza come le pareti cellulari e la situazione meteorologica.
2. La pianta intercetta energia solare e la trasforma in composti riservati, che verranno utilizzati durante le fasi di riduzione. I prodotti principali sono i carboidrati (CO2 + H + molecole trasportatrici).
3. La fase oscura: viene detta così perché non necessita di luce. Le piante C3, che sono caratterizzate dal ciclo di Calvin, utilizzano questa fase per l'accrescimento della pianta. Questa fase è alternata alla foto-respirazione. Le piante C3 sono chiamate così perché sono formate da foglie complete e vivono in zone a clima temperato, ciò consente l'apertura degli stomi.

Determinate ore della giornatao Con l'apertura STOMI può entrare delle reazioniCO2 -> necessario all'attivazione operate dal Rubiscoperciò per le piante che vivono in un clima temperato, il metabolismo C3 è possibile perchéRUBISCO riesce a far prevalere la FISSAZIONE DEL CARBONIOla formazione di uno dei 2RUBISCO -> enzima seconda dell'equilibrio tra CO2 \ O2 promuoveex. Se c'è troppo ossigeno promuove la formazione di CO2 = CARBOSSILASI ed è vero anche il• contrario viene detta = OSSIGENASIIl RUBISCO con O2 catalizza la carbossiliazione della CO2 ma è anche affine all'O2 dunque può• fungere sia da carbossilasi sia da ossigenasCARBOSSILAZIONE CO2 avviene CICLO DI CALVINAvviene la della in tutte le piante mediante ilcellule specializzate- avviene con non a contatto con O2ACCRESCIMENTO DELLA PIANTA- processo che permette l' 7LE PAINTE C4 -> FORTE AFFNITA'

CON CO2La CO2 accettore a 3Cè fissata su un con una bassissima affinità con O2 dunque il problema di ossidarel’accettore non c’èLe piante C4 vivono in zone dal clima tropicale e quindi durante la giornata hanno gli stomi chiusi. NONENTRA CO2Queste piante, per evitare che il RUBISCO reagisse O2- attuare la FOTO-RESPIRAZIONE, hanno evoluto un sistema di accumulo della CO2L’efficienza della fotorespirazione si abbassa con concentrazione di CO2 e O2 dell’ambienteFATTORI ABIOTICI —> radiazione solareDipende da- stagione- ora del giorno- perpendicolarità dei raggiENERGIA SOLEl’ viene dal il quale emette energia ad un tasso costante-2 -1COSTANTE SOLARE —> (k) circa 1370 J m sè constante superficie perpendicolareFUORI dall’ ATMOSFERA e su una ai raggi incidenti, ovverodalla loro inclinazione più il raggio solare si allontana dalla perpendicolarità più la RADIAZIONE

sarà radiazione è minore rispetto alla superficie bassa, ovvero l'atmosfera agisce come uno specchio, rimandando verso lo spazio parte delle radiazioni che arrivano. Questo succede in qualsiasi materiale che colpisce la radiazione, cioè una parte viene riflessa. La radiazione diretta è quella che entra e arriva al suolo senza incontrare nessun ostacolo. La radiazione diffusa è quella che viene assorbita da qualsiasi particella presente nell'atmosfera.