Lezioni, Biologia Generale II, modulo Botanica

Il livello cellulare

Macroargomenti: 1) la cellula vegetale e le sue principali caratteristiche 2) Paragone tra cellula vegetale/procariota ed eucariota animale 3) Pianta come sistema aperto

Nucleosoma = mattone del cromosoma, cioè l'unità che si ripete nel cromosoma.

Le piante sono considerate organismi autotrofi, poiché producono i nutrienti carbonio + ossigeno + energia = glucosio; gli animali non producono e sono quindi detti eterotrofi.

Le piante hanno un numero molto complesso, più ricco di eterocromatina rispetto agli animali che, essendo immobili, le loro possibilità di sopravvivenza sono proporzionate alla capacità di rispondere alle eventuali variazioni dell'ambiente in cui vivono.

Strutture presenti sia nella cellula animale che in quella vegetale: nucleo, nucleolo, mitocondri, ribosomi, Golgi...

Nucleo (DNA = informazione genetica) → cromatina           → cromosomi

Le piante sono considerate dei SISTEMI APERTI, poiché hanno crescita illimitata grazie alla presenza di due centri di crescita (all'apice vegetativo e all'apice radicale) che tendono sempre ad allontanarsi tra loro.

CENTRO MERISTEMATICO DEL FRUTTO → [crescita geotropica negativa], detto SAM             DELLA RADICE →             [positiva], detto RAM

Le cellule allontanandosi dal meristema aumentano di dimensione e differenziazione.         processo di VACUOLIZZAZIONE per mantenere costante         il rapporto nucleo/citoplasma

Meristemi → cellula madre che si divide in 2 figlie → una resta meristematic (→ cella madre) l'altra prende la strada del differenziamento

Questo fenomeno è continuo e costante nel tempo (ricerca parte come attività aperta)

Come avviene?

Sistema delle derivate

Una cellula meristematica (cella madre) → 2 cellule figlie → 1 cellula iniziale

Differenziamento

Tutti i tessuti di cui la pianta ha bisogno si formano a partire da cellule meristematiche e, a seconda della famiglia genica che viene attivata, si hanno diversi differenziamenti.

Il differenziamento inizia con uno stadio precoce di determinazione a cui segue la crescita per distensione (con il fenomeno di vacuolizzazione).

Fasi di divisione del ciclo cellulare

due processi:

• Cariocinesi: def divisione del nucleo
• Citodieresi - citocinesi: def divisione del protoplasma

La mitosi

Def: divisione duplicativa

4 fasi:

1. Profase: condensazione di cromosomi (iniziano a diventare visibili)
   • rottura della membrana nucleare
   • mitosi formazione fuso
   • scomparsa del nucleolo
2. Metafase: allineamento dei cromosomi lungo la piastra metafasica (o equatoriale)
   • imp: in questo stadio il numero cromosomico viene raddoppiato, ma la taglia di ogni cromosoma è dimezzata (duplicazione dei cromatidi fratelli).
3. Anafase: mità il sito della divisione del centromero
   • doppinizzatura dei microtubuli fusali → cromatidi a poli opposti
4. Telofase: formazione membrana nucleare e nucleoli
   • completa doppinizzatura del fuso
   • i cromosomi si despiralano

Citodieresi

completa la formazione del fragomorfo

• fragoplasto + vescicole + pectine primarie in formazione = piastra cellulare
• crescita centrifuga fino all'incontro e fusione con il plasmalemma

Leucoplasti: 3 categorie

Elioplasti = immagazzinano lipidi

Proteoplasti = " proteine

Amiloplasti = " amido

Lo contengano gli statioli, imp. per il geotropismo

Amiloplasti: inclusioni bianche nelle piante, 2 tipi di amido, primario polimerizzato a partire dal glucosio durante il giorno con tempo starchoso all'interno della cellula.

Evidenziabile H₂O (esplode (nelle cellule)) ma non sarà reale nella cellula — scisso durante la notte in vacuolo (più facile da trasportare) — tenuti di riserva, dove viene polimerizzato ad amido. Secondario: non tenuti fotosintetici, secondario in tenuti di riserva.

Amiloplasti = formicai granuli in determinate momenti del metabolismo

Proteoplasti: nodi e astelli nelle cellule vegetali, particolarmente vegetali, così veccchi di emissione (tipica delle ...) funzione nutrizionale dell'ambience (=zone).

la membrana interna del cloroplasto (chiude l'interna esterna andando del prodotto)

I tilacoidi (ripetitivi e formano invaginazione della membrana interna), 2 tipi: primari invaginazione lungo l'interna, si forma una bocca di invaginazione, l’amo minor è crostata pingraticela ("a chiocciola"), i tilacóidi decidiori (anche detti GRANA).

Sono coinvolti nel fotostina I e nel fotostina II (le 2 reazioni della fotosintesi).

Nel DNA del cloroplasto: geni per tRNA, geni per intre proteina(?), geni per la fotostintesi...

Ogni b sinti proteas il cloroplasto è praticamente autonomo ("ha quel che gli serve") mentre è dipendente dal suo nucleare per quel che riguarda la fotosintesi. I geni versicol sono la seconda, di quello quel e' stata trasferita al suo via nucleare.

Il plastido si divide per scissione, coinvolge la proteina FtsZ₁ (produzione dei setta di espressione).

Il cloroplasto è la sedia della fotosintesi, processo che converte l'energia luminosa in energia chimica.

Bilancio globale della fotosintesi:

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Ogni è possibile, in tanti condizioni: è a seconda delle momenti della cellule, che i prodotti cambino la loro funzione secondo lo schema seguente:

siò'n cloro Gamma¹ amido

etc. ...

• Ben anibli in autunno, degradazione del cloroplasto: esalta la presenza del cromoplasto: foglie diventano gialli, rossi marroni,—. (NB sono presenti anche nelle foglie verdi; ma accorno di diasille, ma

Procedimento: coloro sia il marker che il campione sconosciuto con lo stesso colorante chimico specifico per il DNA; con il microscopio ottengo la stima del colorante che si è legato e poi...

DNA marker coloranti = X DNA cellula sconosciuta coloranti

e ricavo X, cioè la stima del DNA della specie sconosciuta.

es. di marker esterno: Vicia faba, Allium cepa ...

imp. colorazione (marker e campione sconosciuto) e misure devono essere effettuati nello stesso momento.

per limitare gli effetti ambientali (anche la temperatura può influire sulla misurazione).

os. (KEW GARDENS - Londra) → tutte le quantità di DNA delle specie conosciute.

Da dove si fa la stima? Dal meristema delle radici, perché? Perché sono bianche, rispetto all’epoca vegetativa che contiene clorofilla → potrebbe contaminare l’esperimento.

os. gli apici radicali sono vivi e il meristema è assincromo ossia bloccato nelle varie fasi

nelle elizione (organizzazione non sono fissi, FISSATIVI).

2 tipi:

• ALCOLICA (Carnoy [Carnuas]) alcol + acido acetico = fissa il DNA e degrada tutto il resto (anche proteine e RNA)
• ALEDEICA aldeide formica = fissa DNA, RNA e proteine

es. se voglio stimare il DNA, uso la soluzione alcolica

SEZIONE (ectimia→vedo cell. divisione e rapporti spaziali; ma posso avere cellule no integre

SPERICO = cellule integre, però perdo i rapporti spaziali

os. su termine ancora vivo (prima della fissazione) è possibile effettuare certi tipi di trattamenti.

ad esempio con sostanze c-mitotiche che bloccano le cellule in metafase (ARRICCHIMENTO METAFASI)

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| os. COLCHICINA, 8- IDROSSICHINOLINA, PARADIICLOROBENZENE (su

temuto _VIVO)

| def. impediscono la formazione del fuso mitotico

os. delle 4 fasi del ciclo cellulare, quella che si distinguono bene sono le 4 fasi della

divisione mitotica (profase, metafase, anafase e telofase); per poter distinguere G₁, S e G₂

bisogna ricorrere alla misurazione della quantità di DNA.