Riassunto di botanica generale

ORGANI

1) RADICE:

Per l’adattamento alla

 vita terrestre: in ambienti aridi si

sviluppa in profondità

 Funzioni riserva, assorbimento, ancoraggio, produzione di

ormoni

 La radice segue questo modello di accrescimento:

radice primaria, radice secondaria, radice secondaria di

primo, secondo, terzo, ... ordine

 Troviamo due tipi di apparati: a fittone (dicotiledoni, la

radice principale permane) e fascicolati (monocotiledoni, la radice

principale muore poco dopo la gemmazione. Si producono invece radici avventizie, dal

fusto)

 La maggior parte (90%) delle volte la radice vive in simbiosi con le micorrize:

inizialmente sostituivano le radici. Incrementano l’assorbimento e rendono possibile

quello di azoto e fosforo

 Struttura della radice primaria:  cuffia: generata dal meristema

“caliptrogeno”. Composta da cellule più

interne (della columella) in cui troviamo gli

statoliti; e più esterne, sulla punta che si

sfaldano. È secreto mucigel.

 Zona di determinazione: appena sopra

alla cuffia, con un centro quiescente. Vi sono

meristemi totipotenti (protoderma, mersitema

fondamentale, procambio, protomidollo). Qui

le cellule si dividono per mitosi

 Zona di differenziamento: (=zona di

allungamento). Qui le cellule si crescono per

Spostandosi verso l’alto

allungamento. i

tessuti sono sempre più differenziati

(=sviluppo di ampio vacuolo e parete

primaria)

 Zona di struttura primaria: (comprende

zona pilifera) qui i tessuti sono tutti

differenziati. è detta primaria perché deriva da

meristemi. Composta dalla zona pilifera (con

rizoderma) e dalla zona suberosa, sopra alla

zona pilifera, dalla quale si dipartono le radici

secondarie (con esoderma). Trasversalmente troviamo 4 sezioni: zona tegumentale

(composta da esoderma o rizoderma), zona corticale molto estesa (la corteccia

con funzione di riserva), endoderma tipica della radice (banda del caspary) e

cilindro corticale (in cui sono organizzati xilema interno e floema esterno, con

struttura actinostelica: le dicotiledoni hanno da 2 a 7 arche; le monocotiledoni

indeterminate)

Radici laterali -> si sviluppano a partire dal periciclo nella zona suberosa,

immediatamente interno all’endoderma

Struttura secondaria della radice: riguarda piante con accrescimento secondario,

a carico dei meristemi secondari, dunque xilema e floema secondario schiacciano i

meristemi primari sia esternamente che internamente. Anche il fellogeno cambia la

struttura esterna producendo sughero esternamente e felloderma internamente. Ciò

causa lo sfaldamento dell’esoderma (periderma: fellogeno + sughero + felloderma).

Modificazioni: > accumulo: es. nelle radici tuberiformi, non sono in grado di

germogliare, possono solo accrescersi inferiormente

> radici succulente: in zone aride le radici accumulano acqua

l’alto, sono respiratorie.

> pneumatofori: queste radici crescono verso

Le troviamo quando le radici non possono assorbire O2 sottoterra

(es. paludi). Sanno anche accumularlo per i periodi di immersione

> radici colonnari: partono dal fusto o dai rami fino al terreno, danno

sostegno

> austori: piante semi parassite sviluppano radici sulla superficie

aerea di altre piante, procacciandosi così il cibo

> radici aggrappanti

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2) FUSTO:

 Fa parte del germoglio che comprende tutta la parte aerea, costituendone la parte

assile, infatti l’insieme di fusto e rami forma il sistema caulinare

 Funzioni: sostegno delle parti aeree, conduzione, riserva in seguito a

modificazioni, fotosintesi se fusti giovani (in questo caso dotati di tricomi) e altro

 questo mostrato è lo sviluppo di un

germoglio di dicotiledone in cui le

fogliette embrionali separano la parte

alta del fusto (epicotele) dalla parte

bassa (ipocotele). Questo modello di

accrescimento è detto plumula

 Organizzazione: sul fusto troviamo i nodi (punti di intersezione per foglie e gemme)

e internodi (zona soggetta ad allungamento per le piante che non hanno solo

lo spazio tra un nodo e l’altro aumenta

allungamento apicale, ma anche subapicale,

allontanandosi dalla zona ipogea)

 Accrescimento: può essere longitudinale (a carico delle gemme apicali e laterali

per i rami, o per distensione delle zone intercalari), o diametrale (a carico dei

meristemi secondari) cima al fusto, determina l’allungamento),

 Tipi di gemme: gemma apicale (in

gemme laterali (per lo sviluppo dei rami, dette anche gemme ascellari), gemme

floreali (costituscono i primordi dei fiori), gemme avventizie (si formano dopo un

trauma)

Ma cos’è una gemma?

 Si tratta di un germoglio, ovvero la parte aerea della pianta

ma ancora allo stato embrionale. Sono qui riassunti tutti gli ingredienti che portano

alla parte aerea della pianta.

Sulla gemma picale troviamo l’apice vegetativo (meristema embrionale

(sempre più sviluppati allontanandosi dall’apice), i

totipotente), gli abbozzi fogliari

(all’ascella degli abozzi fogliari,

primordi dei rami saranno sempre più sviluppati

allontanandosi dall’apice poiché esso ne inibisce lo sviluppo -> dominanza

apicale). Queste cellule al termine della stagione vegetativa entrano in uno stato di

dormienza protette da catafilli

Anatomia del fusto:

1) Cono vegetativo: costituito dai meristemi, genera il

corpo in modo ripetitivo, in unità dette fitomeri (nodo,

Nelle pteridofite l’apice si

foglia, internodo, gemma).

divide in maniera disordinata, nelle spermatofite ci sono

due strati superiori che costituiscono la tunica e uno

inferiore il corpus e si dividono in modi diversi

2) Zona di determinazione: come nella radice i

meristemi formano strati. Il cambio si organizza in

cordoni, assumerà poi la seguente struttura, quella del

cilindro centrale (stele)

3) Zona di struttura primaria: qui i meristemi sono

completamente differenziati, in alcune piante la zona è

soggetta anche ad accrescimento secondario. Nel

sistema di tessuti distinguiamo tessuto tegumentale,

conduttore e fondamentale (corteccia). Al centro tra i tessuti conduttori troviamo il midollo

con funzione principalmente di sostegno: se assente abbiamo tronchi cavi.

il fusto è organizzato in eustele o actinostele: (troviamo dall’esterno

 Eustele: i fasci conduttori o fasci collaterali sono detti aperti

verso l’interno: floema, procambio, xilema), raggi midollari presenti e collenchima

come tessuto meccanico

 Atactostele: i fasci sono chiusi, quindi con una struttura analoga alla precedente

ma è assente il procambio. Non ci sono raggi midollari e il tessuto meccanico è lo

sclerenchima.

IL CORTEX OCCUPA UNO STRATO SOTTILE!!

*ACCRESCIMENTO SECONDARIO: riguarda solo

gimnosperme e alcune delle angiosperme dicotiledoni. È

a carico del cambio cribro-legnoso e subero-

fellodermico.

1) cambio cribro-vascolare: formato da cellule allungate,

costituisce un disco nella sezione, genera esternamente il

libro (floema secondario) e internamente il legno (xilema

secondario). Questo cambio è composto da due tipi di

cellule: le iniziali fusiformi (che si differenzieranno in

xilema 2 e floema e le iniziali dei raggi (così hanno origine i raggi midollari che possono

essere uniseriati -> gimnosperme o pluriseriati ->angiosperme).

(l’attività dipleurica, divisione

Le iniziali fusiformi possono avere divisione periclinale

verso interno ed esterno che dà origine ai conduttori) e anticlinale (per mitosi tali cellule si

dividono per il senso della lunghezza: porta ad un incremento del diametro, con

conseguente frattura del tessuto: verranno colmate dai raggi midollari secondari)

XILEMA SECONDARIO: presenta due tipi di legno,

il duramen è in espansione, è la parte più vecchia e

sostegno e l’alburno, che

dà ha funzione di

trasporto

FLOEMA SECONDARIO: composto da sistema

assiale e radiale, solo le cellule più vicine al cambio

sono funzionali, quelle più lontane sono usate

come riserva fino a che una volta schiacciato verrà

distrutto

2) cambio subero-fellodermico (fellogeno):

anch’esso con attività dipleurica: produce sughero

e felloderma. Resta in attività per pochi anni poi è

sostituito da un fellogeno che si sviluppa più internamente -> scorza o ritidoma

MODIFICAZIONI: stoloni (lunghi fusti che alla fine portano piante), rizomi (fusti

sotterranei), tuberi (specializzati nella riserva di amido), bulbi (germogli circondati da

catafilli che hanno funzione di riserva), bulbo-tuberi (è il fusto ad avere funzione di

(rami modificati a riserve d’acqua),

riserva), clatodi fillocladi (i rami sono modificati in

strutture fotosintetiche e di difesa es. pungitopo), fusti succulenti (le foglie sono

modificate a spine)

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3) FOGLIA:

 Funzioni: fotosintesi, traspirazione, altro

 Distinguiamo microfilli (un solo fascio conduttore e non sono presenti interruzioni

con il tessuto conduttore del fusto. Si ipotizza che prima si sono formate le

emergenze che poi sono state innervate) e macrofilli (percorsi da un complesso

sistema vascolare, presenti le lacune fogliari. Ipotesi di ontogenesi: teoria telomica -

> ramificazioni poi unite da tessuti di fusione)

 Originate da bozze fogliari: il plastocrone è il tempo che intercorre tra la

formazione di due bozze

 Durata delle foglie: le piante possono essere caducifoglie e perdere le foglie

stagionalmente o sempreverdi, in questo caso le foglie non sono cambiate

stagionalmente. La caduta delle foglie è regolata dall’ormone auxina che si

abbassa e dall’acido abscissico che si alza

 Morfologia: troviamo un picciolo (orienta la foglia grazie alla pressione di turgore,

può essere assente o modificato), le stipole (alla base del picciolo che hanno

inizialmente funzione protettiva per la foglia, poi assumono varie funzioni),

nervature (i fasci conduttori che percorrono la lamina che formano un reticolo -

retinervie- nel caso delle dicotiledoni, si dispongono parallelamente -parallelinervie-

nelle monocotiledoni, non si distinguono nelle succulente -criptonervie- o se sono

assenti le foglie si dicono anervie), la lamina o lembo (forma di interesse

sistematico. Può essere intera o composta. Troviamo varie modalità di distribuzione

delle foglie o fillotassi: alternata, verticillata o opposta)

1) EPIDERMIDE: regola gli scambi ,

permette il passaggio della luce, scherma i

patogeni, gli stomi sono disposi in maniera

disordinata nel caso delle dicotiledoni e in

maniera ordinata seguendo il senso della

foglia nelle monocotiledoni. Gli stomi sono

prevalentemente nella pagina inferiore con

delle eccezioni

2) PARENCHIMA CLOROFILLIANO:

sono presenti: parenchima della palizzata

costituito da cellule colonnari con funzione

fotosintetica con scarsi spazi intercellulari, generalmente monostratificato, se ci

troviamo in ambienti troppo irradiati sarà pluristratificato; il parenchima

spugnoso presenta ampi spazi intercellulari nei quali circola la CO2 in ingresso

dagli stomi.

Dicotiledoni : ___________ Xerofite: ___________ Monocotiledoni:

Epidermide Epidermide non distinguibili

Palizzata Palizzata

Spugnoso Spugnoso

epidermide Palizzata

___________ Epidermide

___________

3) SISTEMA CONDUTTORE : costituito dai fasci conduttori, lo xilema verso la parte

assiale e il floema verso la parte abbassiale. Ci sono nervature maggiori costituite da più

fasci e nervature minori costituite da singoli fasci, con il compito principale di scambiare

gas.

I fasci conduttori maggiori sono inguainate da cellule apposite, mentre i fasci conduttori da

parenchima. Gli scambi avvengono attraverso le guaine

Modificazioni: spine, cirri (aggrappanti), catafilli (riserva), foglie succulente, foglie

insettivore (adattamento alla mancanza di azoto), fiori, cotiledoni (riserva, sono una o due)

FISIOLOGIA VEGETALE

1) RIPRODUZIONE:

Può essere di due tipi:

 Riproduzione vegetativa: senza intervento di un partner, il genotipo generazione

per generazione è mantenuto costante -> clone. Può avvenire per scissione,

(distacco di una parte dell’organismo che da sola è

gemmazione, frammentazione

in grado di dare vita ad un organismo completo) e sporulazione (le spore prodotte

sono le mitospore, le spore equazionali se con lo stesso numero di cromosomi della

cellula madre, zoospore se mobili e aplanospore se prive di flagelli. Le spore sono

prodotte dalle sporocisti unicellulari o dagli sporangi).

 Riproduzione sessuale: si compone di due step, ovvero la produzione di 4 cellule

aploidi (gameti) a partire da una cellula diploide per meiosi, e poi la fecondazione o

gamia dei gameti, in cui può avvenire o meno la fusione dei nuclei. Ciò permette la

ricombinazione del patrimonio genetico. In base alla natura delle cellule che si

uniscono parliamo di gametogamia o gametangiogamia (struttura pluricellulare che

protegge e racchiude i gameti).

 Tipi di gameti: isogamia (gameti uguali e generalmente flagellati), anisogamia

(morfologicamente uguali e flagellati ma con dimensioni diverse, uno più mobile

e l’altro meno), oogamia (oosfera e spermi).

 Tipi di gametangi: gametocisti (unicellulari, distinguiamo gli oogoni e gli

spermatogoni) e gametangi (archegoni e anteridi)

In generale l’evoluzione ha portato alla non essenzialità della presenza di acqua per

la fecondazione.

Come si arriva allo zigote diploide:

(plasmogamia) (cariogamia)

 

2 cellule aploidi fusione dei citoplasmi fusione dei nuclei

n n+n 2n

Dunque, distinguiamo i cicli in base all’alternarsi delle fasi aploidi e diploidi:

Ciclo diplonte: in tutte le fasi c’è diploidia, tranne

 che nei gameti (animali e

alghe)

 Ciclo aplonte: aploidi in tutte le fasi, tranne alla formazione dello zigote che

andrà subito incontro a meiosi (funghi)

 Ciclo aplodiplonte: lo zigote per mitosi produce un organismo diploide, lo

sporofito, che genera spore aploidi, che germinando produrranno i gametofiti

aploidi, che a loro volta produrranno i gameti aploidi (piante)

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2) FOTOSINTESI:

un pigmento è quella sostanza in grado di assorbire luce, ogni pigmento assorbe

lunghezze d’onda differenti, tranne il nero che le assorbe tutte.

Vediamo la CLOROFILLA -> quando assorbe la luce gli elettroni passano

momentaneamente in uno stato eccitato. Tornando allo stato fondamentale rilasciano

energia. Tale energia può avere diversi impieghi e nella fotosintesi succede questo:

1) viene trasferita energia alla clorofilla adiacente eccitandola a sua volta. La

precedente torna allo stato fondamentale

2) un elettrone ad alta energia è trasferito ad una molecola adiacente lasciando un

buco elettronico

nelle piante vi sono anche altri pigmenti in grado di catturare altre lunghezze d’onda come

carotenoidi e ficobiline, ma l’energia assorbita va sempre trasferita alla clorofilla

vediamo ora la fotosintesi:

Si compone di due fasi principali:

1) FASE LUMINOSA

In questa fase viene usata l’energia luminosa per trasformare ADP  ATP, inoltre sono



ridotte le molecole portatrici di elettroni (NADP+ NADH)

alla base vi è il fotosistema composto dai

pigmenti in cui troviamo due componenti: il

complesso antenna (i pigmenti

convogliano l’energia nel centro di

reazione, mantenuti in posizione da

proteine integrali) e il centro di reazione (vi

è una coppia di clorofille: quando una delle

due assorbe energia, dona l’elettrone

eccitato all’accettore di elettroni).

Ci sono 2 fotosistemi: fotosistema I e

fotosistema II, funzionano in modo

coordinato ma il primo può funzionare anche in modo indipendente. Gli elettroni nei

  

fotosistemi seguono questo flusso: acqua fotosistema II fotosistema I NADP+

Vediamolo step per step:

le clorofille centrali del fotosistema II assorbono l’energia luminosa

1) la clorofilla cede l’elettrone eccitato all’accettore primario che a

2) sua volta cede

l’elettrone ad un accettore secondario e così via dando luogo alla catena di trasporto

degli elettroni

il primo accettore è capace di rimpiazzare l’elettrone perso

3) (avendolo ceduto alla

prendendolo dall’acqua, con l’aiuto

catena di trasporto) di un cofattore, il manganese

(Mn) in un processo detto fotolisi:

Anche i protoni prodotti sono conservati: verranno impiegati nella produzione di ATP

4) attraverso una complessa catena di trasportatori (citocromi e plastochinoni), gli

elettroni della catena giungono al fotosistema I; il centro di reazione li raccoglie e li

convoglia a una proteina, la ferredoxina, che ossidandosi li cede al NADP+

producendo NADPH .

 Questo processo unidirezionale non ciclico causerà quindi la riduzione dal NADP+

e l’ossidazione dell’acqua a ossigeno

L’energia totale ricavata dal passaggio di 6 elettroni è di 6 ATP e 6 NADPH



Il fotosistema uno è in grado anche di funzionare indipendentemente dal due, facendo la

fotofosforilazione ciclica: gli elettroni possono deviare dalla discesa verso il NADP e

andare in un accettore che collega fotosistema I e II, per poi esser