Tipi di metabolismo nei vegetali

ANABOLISMO

ORGANISMI AUTOTROFI: sono in grado di sintetizzare sostanza organica a

 partire da quella inorganica (cianobatteri, alghe, piante). Sono

produttori primari quindi sono alla base della catena alimentare.

Si differenziano in:

AUTOTROFI FOTOSINTETICI o FOTOAUTOTROFI

 sfruttano l’energia luminosa per produrre sostanza organica. 6 CO + 6H O

2 2

C H O + 6O

 6 12 6 2

Fanno parte di questa categoria: i cianobatteri, le alghe e le piante.

AUTOTROFI CHEMIOSINTETICI o CHEMIOAUTOTROFI

 ottengono energia dall’ossidazione di composti inorganici come H, N, S.

Fanno parte di questa categoria: i Metanobatteri e i Solfobatteri

(Archibatteri) che vivono nei depositi lacustri o nelle paludi o nelle

profondità oceaniche; i batteri nitrificati (Eubatteri) ovvero i batteri che

vivono nel suolo e che trasformano lo ione ammonio in nitriti e quindi in

nitrati (ciclo dell’azoto).

ORGANISMI ETEROTROFI: non sono in grado di sintetizzare sostanza organica a

 partire da composti inorganici e dunque devono assumere composti organici

dall’esterno (funghi, animali).

FUNGHI

Come si procurano la sostanza organica di cui hanno bisogno?

FUNGHI SIMBIONTI: vivono in simbiosi con le radici delle piante fornendo come

 vantaggio a quest’ultime un più efficiente assorbimento di acqua e

Sali minerali.

FUNGHI PARASSITI: consumano la sostanza organica elaborata da un

 organismo autotrofo vivo;

spesso si vedono sui fusti degli alberi ed hanno una

classica forma detta “a mensola”.

FUNGHI SAPROFITI: si nutrono di sostanza organica morta (la degradano)

 presente sui ceppi (base del tronco) di alberi morti; sono importanti perché

partecipano al riciclo degli elementi.

Uno stesso fungo si può comportare in tutte e tre i casi a seconda di dove si trovano a

crescere. [cerca immagine]

LICHENI: organismi simbionti derivanti dall’associazione di due individui: un organismo

autotrofo fotobionte

ossia un’alga (vive anche senza il fungo) ed un organismo eterotrofo

micobionte ossia il fungo, in

genere ascomicete, (è obbligato alla simbiosi per sopravvivere) aggregati in

un tallo spugnoso.

Il componente fotosintetico fornisce il cibo mentre il fungo protegge gli organismi

fotosintetici dalle intensità luminose dannose e, assorbe e trattiene acqua e Sali

minerali. Sono solo tre i generi di alghe verdi (chlorophyta) e uno il genere di

cianobatterio che sono coinvolti nel 90% di tutte le specie di licheni che sono 14500. Le

specie vengono identificate in base al componente fungino. I licheni crescono molto

lentamente e sono in grado di vivere per periodi di tempo estremamente lunghi grazie a

delle sostanze gelatinose presenti nel tallo che consentono loro di resistere all’umidità e

al secco.

Nei licheni si individuano 3-4 strati:

corteccia superiore: strato protettivo fatto da ife intrecciate;

 strato algale: cellule del simbionte fotosintetico;

 medulla: si concentra l’acqua;

 corteccia inferiore: ricoperta di rizine (= ifa o codone di ife che fissa il

 lichene al substrato).

Nel lichene la simbiosi è ASIMMETRICA.

(SIMBIOSI A 2 (fungo+alga) -> SIMBIOSI A 3 (fungo+alga+lievito))

Il tallo lichenico, sulla base della forma e delle modalità di adesione al substrato, può

assumere differenti morfologie:

CROSTOSO: tallo appiattito e strettamente aderente al substrato. la superficie

 può essere continua, polverosa o divisa in aree poligonali dette areole;

FOGLIOSO: tallo costituito da lamine che crescono in direzione parallela al

 substrato. Sono ancorati al substrato mediante piccoli fasci di ife dette

rizine;

FRUTICOSO: tallo che si sviluppa in verticale rispetto al substrato e tende a

 ramificarsi in varie direzioni. L’adesione al suolo è limitata alla sola porzione

basale.

LICHENI: RILEVANZA ECOLOGICA (BIOINDICATORI)

eccezionalmente sensibili all’inquinamento atmosferico e radionucleare;

 proprietà antibiotiche (tubercolosi, malattie della pelle) usati anche per produrre

 unguenti;

concorrono alla degradazione di monumenti storici;

 in piccola parte favoriscono l’integrazione alimentare.



parte visibile

La del fungo (gambo e cappello) è quella che si è specializzata nella

produzione di spore.

parte non visibile

La del fungo è quella che si trova nel sottosuolo, composta da ifee

fungine.

IFEE FUNGINE: cellule molto allungate e filamentose che si ramificano nel suolo e

stabiliscono una simbiosi

con le piante tramite le radici. Questa ramificazione prende il nome di

MICELIO (15cm di suolo)

MICORRIZE: simbiosi tra ifee fungine e piante (mykos= fungo e rhiza= radice).

Esistono due tipologie di micorrize:

ECTOMICORRIZE o MICORRIZE ECTOTROFICHE

 caratteristiche della maggior parte delle angiosperme arboree e delle conifere,

nelle quali è possibile osservare un mantello fungino esterno (micoclena) che

ricopre gli apici radicali (le ifee rimangono all’esterno, in superficie).

ENDOMICORRIZE o MICORRIZE ENDOTROFICHE

 sono quelle più diffuse e non sono dotate di un mantello fungino esterno; le ifee

crescono dentro le cellule del tessuto delle radici delle piante.

I tartufi sono il corpo fruttifero di funghi che nascono e vivono sottoterra, per questo

detti FUNGHI IPOGEI. Appartengono alla famiglia delle Tuberaceae classe degli

Ascomiceti; crescono spontaneamente nel terreno sulle radici di querce, tigli, noccioli.

I tartufi hanno una massa carnosa detta GLEBA rivestita da una sorta di corteccia detta

PERIDIO; sono costituiti da acqua, fibre e Sali minerali, tutte sostanze organiche fornite

dalla simbiosi.

Le orchidee risentono di una simbiosi obbligata con i funghi per la germinazione dei semi

essendo questi ultimi estremamente piccoli da avere risorse per l’ulteriore sviluppo.

CATABOLISMO DEI FUNGHI: come producono energia

FERMENTAZIONE

La fermentazione è una via catabolica che avviene in assenza di ossigeno. Rispetto alla

respirazione completa produce meno ATP.

AEREOBI OBBLIGATI

 ANAEROBI OBBLIGATI (batteri)

 ANAEROBI FACOLTATIVI (alcuni funghi)



FERMENTAZIONE ALCOLICA: è effettuata da funghi per lo più appartenenti al

 Saccharomyces

genere (lieviti). Sono funghi unicellulari che si ritrovano in

abbondanza sulla buccia dei frutti. Essi sono sfruttati sia nella fermentazione

panaria che in quella vinaria.

I funghi sono ANAEROBI FACOLTATIVI: possono “scegliere” se effettuare un catabolismo

aerobico o anaerobico, al contrario dei batteri che sono anaerobi obbligati; praticano la

fermentazione che produce meno ATP rispetto alla respirazione completa.

È da notare che la fermentazione (lattica o alcolica che sia) può avvenire anche nelle

cellule di molte piante superiori quando l’O non è disponibile (es.: in suoli acquitrinosi e

2

nei semi germinanti dove si può formare anche acido lattico).