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SVILUPPO DEI PLASTIDI
essi derivano sempre da altri plastidi. Nei meristemi degli apici radicali sono presenti 10-20 proplastidi per cellula. La divisione delle cellule meristematiche è preceduta dalla moltiplicazione dei proplastidi. La luce è fondamentale nel differenziamento dei cloroplasti (leucoplasti all'interno). La formazione del sistema tilacoidale avviene solo in presenza di luce e se i semi germinano in oscurità si formano gli ezioplasti. Nelle gimnosperme e nelle piante vascolari senza seme la sintesi della clorofilla e il differenziamento dei cloroplasti può avvenire anche al buio, nelle angiosperme, in assenza di luce, i proplastidi non si differenziano in cloroplasti ma si differenziano in ezioplasti. In molte radici, l'esposizione alla luce è accompagnata dalla conversione degli amminoplasti in cloroplasti.
EVOLUZIONE DEI PLASTIDI
ORIGINE La forma più antica è il cloroplasto e poi si...
Durante la fase luminosa vengono prodotte molecole di eAdelina dinucleotide fosfato. La clorofilla a è il pigmento fondamentale e la clorofilla b e i carotenoidi sono i pigmenti accessori. La funzione dei pigmenti accessori è ampliare lo spettro delle lunghezze d'onda utilizzabili per la fotosintesi. I pigmenti fotosintetici sono coalizzati sulle membrane tilaocidali. Questi non sono disposti casualmente ma sono inseriti in strutture chiamate FOTOSISTEMI. Possono qui essere distinti il COMPLESSO ANTENNA (che capta l'energia elettromagnetica e la trasferiscono per risonanza al centro di reazione) e il CENTRO DI REAZIONE (qui si ha l'ossidazione la successiva riduzione delle clorofilla). Nelle piante si hanno il fotosistema I e fotosistema II. La reazione di ossidazione dell'acqua è tra quelle a potenziale maggiore in biologia ed è indicata come FOTOLISI DELL'ACQUA. Il gradiente protonico tra lume e
stromagenerato dalla fotolisi dell'acqua e dall'ossido-riduzione del citocromo viene sfruttato per generare ATP. Sulla membrana dei tilacoidi si ha infatti un complesso enzimatico chiamato sintetasi. L'energia associata al flusso protonico viene utilizzata per sintetizzare ATP a partire da adenosina disossato (ADP) e fosfato inorganico che ha il nome di fosforilazione. Anche nel PSI l'energia luminosa può essere assorbita dalle molecole del centro di reazione. L'assorbimento di energia causa l'ossidazione delle molecole del centro di reazione e la riduzione di un accettore primario di elettroni. I livelli energetici dei trasportatori durante il trasferimento di elettroni dall'acqua al NADP+ è energizzato a livello dei due fotosistemi. I due eventi di energizzazione rendono il gradiente di ossido-riduzione tra un trasportatore e il successivo sufficientemente elevato da rendere il flusso di elettroni unidirezionale. Nella fase dida pori nucleari che permettono il passaggio di molecole tra i due compartimenti. Il nucleo contiene il materiale genetico, il DNA, che è organizzato in cromosomi. All'interno del nucleo si trova anche il nucleolo, responsabile della sintesi dei ribosomi.evoluzione: la cromatina è la forma di organizzazione del DNA all'interno del nucleo. È costituita da filamenti di DNA avvolti attorno a proteine chiamate istoni. La cromatina può essere più o meno condensata a seconda delle esigenze della cellula. Durante la divisione cellulare, la cromatina si condensa ulteriormente formando i cromosomi. I cromosomi sono strutture altamente organizzate che contengono l'intero genoma di un organismo. Ogni cromosoma è costituito da una singola molecola di DNA che si avvolge attorno a proteine istoniche per formare una struttura compatta. I cromosomi sono responsabili della conservazione e della trasmissione dell'informazione genetica alle cellule figlie durante la divisione cellulare. Gli istoni svolgono un ruolo cruciale nell'organizzazione del DNA all'interno del nucleo. Queste proteine hanno una carica positiva che permette loro di legarsi al DNA, che ha una carica negativa. Gli istoni formano complessi con il DNA chiamati nucleosomi, che sono le unità fondamentali della cromatina. I nucleosomi sono collegati tra loro da filamenti di DNA non avvolti attorno agli istoni, formando una struttura a perline. La cromatina può essere più o meno condensata a seconda delle esigenze della cellula. Durante la trascrizione genica, la cromatina si allenta per permettere all'RNA polimerasi di accedere al DNA e trascrivere i geni. Durante la divisione cellulare, la cromatina si condensa ulteriormente formando i cromosomi, che sono facilmente separabili durante la divisione cellulare. In conclusione, la cromatina e i cromosomi sono importanti per l'organizzazione e la conservazione dell'informazione genetica all'interno del nucleo. Gli istoni svolgono un ruolo cruciale nell'organizzazione del DNA e nella regolazione dell'espressione genica. La comprensione di questi processi è fondamentale per comprendere l'evoluzione e il funzionamento delle cellule e degli organismi.Unità di base è il Ne esistono cinque gruppi.
GENOMA: Arabidopsis thaliana. 27.000 geni. Oriza sativa, riso 40.000 sequenze codificanti.
Mentre nei procarioti la maggior parte del genoma codifica proteine o RNA ribosomiale e RNAtransfer, nei genomi eucariotici la maggior parte del DNA non è codificante. DNA satellite.
Eterocromatina è il termine attribuito alle regioni del genoma permanentemente avvolte e inertirispetto alle regione eucromatiche. I TRASPOSONI sono costituiti da sequenze di DNA chepossono spostarsi da una regione all'altra del genoma mediante ricombinazione, DNA EGOISTA.
POLIPLOIDIA: variazioni dimensioni del gene possono essere dovute anche a duplicazionigenomiche. Variazione del livello di ploidia. È poliploide se ha nel proprio nucleo tre o più assettidi cromosomi. Il 95% delle felci e l'80% delle piante a fiore è poliploide, ovvero il loro genoma è ilrisultato di uno o più eventi di
duplicazione di un genoma ancestrale. La fusione dei gametidiploidi porta alla formazione di zigoti tetraploidi, AUTOPOLIPLOIDI se i gameti provengono da individui della stessa specie, se si ha ibridazione invece si ha allopoliploidia.
Le cellule dei tessuti meristematici non smettono mai di diversi. DNA nucleare si replica solo in una fase del ciclo cellulare (fase S) e la divisione si ha nella fase M. Due divisioni cellulari successive sono intervallate da un periodo noto come INTERFASE, fase più lunga e divisa in tre sottofasi: G1, fase S (sintesi del DNA), fase G2.
Durante la fase G1, che avviene dopo la divisione cellulare, la giovane cellula ha un'intensa attività biochimica. La durata del ciclo è diversa, G1. Ad esempio può essere ridotta o durare tutta la vita. Dopo la duplicazione del contenuto di DNA e dei cromosomi la fase S si conclude e la cellula entra nella fase G2. La cellula si prepara alla divisione mitotica sintetizzando le tubuline del fuso.
mitotico e altre proteine che interagiscono con i cromosomi (le cellule in fase G2 si distinguono da quelle in fase G1 per la presenza di un contenuto doppio di DNA). Le cellule dei tessuti meristematici presentano una divisione cellulare totipotente in cui una delle due cellule figlie continua a essere e a dividersi mentre l'altra inizia un processo di differenziamento. Le chinasi sono proteine che mediante la fosforilazione attivano o disattivano altre proteine cellulari e hanno bisogno di legarsi a una ciclina. La fase M comprende la divisione del nucleo e la divisione del citoplasma e rappresenta una fase breve del ciclo cellulare. La MITOSI ha il compito di garantire l'esatta ripartizione del materiale genetico della cellula madre. La mitosi è un processo continuo ma viene descritta come successione di: profase, metafase, anafase e telofase. Il DNA comincia a condensarsi in cromosomi. Nella provasse tardiva in corrispondenza del centromero, in ciascun croatidio siDorma un complessomultiproteico chiamato CINETOCORO. Alla fine della PROFASE si ha la dissoluzione dell'involucronucleare. Nella fase successiva, l'anafase, avviene la separazione in corrispondenza del centromero. Durante la telofase si riforma un involucro nucleare intorno a ciascuno dei due gruppidi cromosomi per costruire in nuclei delle due cellule figlie e il fuso mitotico e i cromosomicominciano a despiralizzarsi. Alcuni individui vanno incontro a mitosi chiusa. La MEIOSI invece è la modalità di divisione secondo cui la cellula madre diploide produce quattro cellule figlie aploidi, MEIOSPORE. Nelle cellule vegetali presiede alla genesi delle La differenza fondamentale sta nel fatto che dopo la fase S di duplicazione del DNA avvengono due divisioni nucleari consecutive. Le fasi che differiscono tra mitosi e meiosi avvengono durante la profase 1. A differenza della mitosi durante la quale i singoli cromosomi raggiungono il fuso, nella metafase 1 della meiosi
Cromosomi omologhi appaiati si dispongono in coppe lungo la piastra equatoriale. Alla fine della prima divisione meiotica può iniziare la citochinesi.TESSUTI
Meristematici adulti.
I primi sono costituiti da cellule indifferenziate dalla cui attività mitotica traggono origine tutti gli altri tipi di tessuti, i secondi da cellule pienamente differenziate che non si dividono. I tessuti meristematici che derivano dal tessuto embrionale sono meristemi primari. Essi danno vita ai tessuti primari, che costituiscono il corpo primario della pianta, l'apice del fusto e della radice sono responsabili della crescita in lunghezza di questi organi. Il meristema apicale del fusto detto APICE vegetativo produce foglie e rami e si trasforma poi in apice florale. Il meristema apicale radicale provvede a formare la radice principale. Tra i primari si hanno gli intercalari che mantengono la capacità di dividersi. I MERISTEMI SECONDARI non sono presenti nell'embrione, ma
si trovano nell'adulto in tessuti definitivi. Sono presenti in tutte le gimnosperme e in parte delle angiosperme dicotiledoni. Dalle divisioni delle loro cellule si originano i tessuti meristematici primari e secondari.
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