Riassunti del libro di Botanica PDF

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1) DIFFERENZA TRA CELLULA ANIMALE E hanno la stessa struttura di base: una centrale di controllo, il nucleo, di sintesi, impacchettamento e trasporto dei materiali rappresentata Golgi e dal Re, ribosomi e mitocondri. La cellula vegetale si da dalla presenza di tre organuli: parete cellulare, plastid...

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1) DIFFERENZA TRA CELLULA ANIMALE E VEGETALE! Entrambe hanno la stessa struttura di base: una centrale di controllo, il nucleo, un sistema di sintesi, impacchettamento e trasporto dei materiali rappresentata dall’apparato di Golgi e dal Re, ribosomi e mitocondri. La cellula vegetale si differenzia da quella animale dalla presenza di tre organuli: parete cellulare, plastidi e vacuolo. Esternamente infatti è rivestita dalla parete cellulare che è una struttura simile ad una scatola, essa le impedisce di muoversi e di variare la propria forma. La faccia interna della parete cellulare è rivestita dalla membrana plasmatica. Internamente si trova il citoplasma con gli organuli e il vacuolo, cavità ripiena di succo vacuolare. Esternamente il vacuolo è protetto dal tonoplasto. Nel citoplasma troviamo gli organelli tipici della cellula vegetale e in più i plastidi. Le cellule vegetali hanno dimensioni superiori di quelle animali raggiungono i 100 micron ma in alcuni casi anche 5 cm.! 2) DIFFERENZA TRA CELLULA PROCARIOTICA ED EUCARIOTICA! La cellula procariotica, diversamente da quella eucariotica, è priva di compartimentazione interna: gli organuli non sono delimitati da membrana, il dna si trova nel nucleoide (regione della cellula) e non nel nucleo come negli eucarioti. Entrambe hanno una membrana plasmatica, ma nelle procariotiche essa forma delle invaginazioni dove sono riposti degli enzimi specifici responsabili di reazioni metaboliche, svolti nelle cellule eucariotiche dagli organuli deputati. La parete cellulare delle prime è formata da peptoglicano. Nelle procariotiche manca la clorofilla B, infatti hanno come riserva il glicogeno, le eucariotiche hanno clorofilla A-B e di riserva hanno l’amido. Le cellule eucariotiche presentano il citoscheletro formato da microtubili e microfilamenti. La cellula eucariotica è più grande della cellula procariotica.! 3) ORGANISMI AUTOTROFI E ETEROTROFI! Gli organismi autotrofi sono capaci di organicare il carbonio e organizzare le molecole organiche da essi stesse prodotte. Si dividono in chemiosintetici e fotosintetici. I primi ricavano energia per organicare da reazioni chimiche esoergoniche. Nei secondi invece l’energia per organicare viene dalla luce. Sono autotrofi i batteri fotosintetici/ chemiosintetici, i cianobatteri, le alghe e le piante terrestri. Gli organismi eterotrofi non sono in gradi di organicare il carbonio ma solo organizzare le molecole assunte dall’ambiante esterno. Quasi tutti i batteri, protozoi, animali, funghi e piante superiori parassite sono eterotrofi.! 4) DIFFERENZA TRA CELLULA VEGETALE GIOVANILE E ADULTA! Le cellule giovanili meristematiche sono cellule che, dopo aver avuto origine dalla divisione mitotica della cellula madre, e dopo essere cresciute fino le dimensioni della cellula madre, sono in grado di dividersi. È una cellula di piccole dimensioni, ha elevato rapporto N/C, hanno una parete cellulare sottile. Mancano di vacuoli o sono molto piccoli e hanno un elevato numero di ribosomi e mitocondri. Non hanno plastidi specializzati ma proplastidi. Caratterizzano i tessuti meristematici primari. Le cellule adulte dopo essere diventate delle dimensioni della cellula madre perdono le capacità di dividersi, e si accrescono ulteriormente per accrescimento per distensione, infine si differenziano. Sono caratterizzate da: basso indice N/C, parete cellulare ispessita, grosso vacuolo, plastidi differenziati.! 5) DIFFERENZA CELLULOSA E AMIDO! L’amido è un polimero dell’Alpha Glucosio e costituisce la riserva di carboidrati tipica delle piante. In essa si distinguono due componenti polimerici: amilosio (10%) e amilopectina (90%). Il primo ha una struttura lineare derivata dall’unione con legame 1,4 glicosidico di circa 300 molecole di Alpha Glucosio. L’amilopectina ha una struttura più 1

ramificata con legami Alpha 1,6 glicosidici. La cellulosa è la componente organica più abbondante al mondo ed è la trama di tutte le piante. Le sue catene lineari sono formate da unità di B-glucosio e sono unite tra di loro con legami 1,4 glicosidici. Differenza principale amido e cellulosa: Alpha 1,4 glicosidici e Beta 1,4 glicosidici.! 6) BIOGENESI DELLA PARETE CELLULARE! La parete si forma ex novo e avviene in tre momenti: lamella mediana, primaria, secondaria. In interfase ai microtubuli del fuso mitotico, in posizione mediana e // ad essi, si aggiungono microtuboli più corti a formare un’impalcatura detta fragmoplasto. I microtuboli guideranno le vescicole (in direzione centrifuga) proveniente dal Golgi. Esse si fonderanno tra loro e le più periferiche col plasmalemma che successivamente si disgrega. Telofase: tra le cellule figlie è presente un setto detto lamella mediana che tiene unite le cellule nella formazione del tessuto. Hanno accrescimento per distensione e appongono contro la lamella mediana la parete primaria (matrice > materiale fibrillare) che guida le cellule nell’accrescimento per distensione. Raggiunte le dimensioni finali, la parete primaria si ispessisce va incontro ad accrescimento in spessore e applica, contro se stessa, una seconda parete, detta secondaria (materiale fibrillare > matrice).! 7) COMPOSIZIONE CHIMICA DELLA PARETE CELLULARE! La parete cellulare delle piante ha una precisa composizione chimica. Ne fanno parte proteine, sostanze pectiche, fibrille di cellulosa e matrice. Le sostanze pectiche sono polisaccaridi, polimeri dell’acido galatturonico. Si dividono in pectine semplici lineari e in pectine complesse (pectati). Questi ultimi (pectati) sono polimeri dell’acido galatturonico legati tra loro da ponti di Ca2+ o Mg2+. Il materiale fibrillare consiste in fibrille di cellulosa, polimeri B-Glucosio con legami 1,4 glicosidici. Le fibrille di cellulosa sono appressate le une contro le altre a formare microfibrille. La matrice è formata da acqua (60%), emicellulose, sostante pectiche, proteine strutturali ed enzimatiche.! 8) DIFFERENZA TRA PARETE PRIMARIA E SECONDARIA! La parete primaria accompagna l’accrescimento per distensione e la sua morfologia deve essere tale da non contrastare questo accrescimento. Essa è costituita da materiale fibrillare immerso in un matrice che è preponderante rispetto al materiale fibrillare, le fibre di cellulosa qui sono disposte secondo tessitura dispersa. Al contrario nella secondaria, che accompagna l’accrescimento in spessore, prevale il materiale fibrillare. Le fibre sono // tra di loro (tessitura fibrillare). La parete secondare è formata da 3 strati in ciascuno dei quali li fibrille di cellulosa hanno orientamento diverso rispetto all’asse maggiore della cellula: tessitura fibrosa, tessitura ad elica, tessitura anulare.! 9) MODIFICAZIONI SECONDARIE DELLA PARETE CELLULARE! Le cellule vegetali possono modificare la loro parete cellulare in base alla funzione che esse dovranno svolgere. Il termine modificazioni secondarie sta a significare che si formano solo secondariamente al termine della sintesi della parete. Queste modificazioni comportano la deposizione di sostanze incrostanti (che si depositane nella matrice tra le fibre di cellulosa) oppure di sostanze apposte (si aggiungono contro la preesistente parete senza inserirsi nella matrice). Le modificazioni secondari sono classificate in: lignificazione, cutinizzazione, suberificazione, gelificazione, mineralizzazione e pigmentazione.! 10) CUTINA E SUBERINA! La cutinizzazione interessa la parete tangenziale esterna delle cellule epidermiche. La modificazione è dovuta a una impregnazione di cutina (polimero costituito da acidi grassi idrossilati saturi e insaturi a lunga catena, esterificati tra loro e formanti un reticolo 2

tridimensionale). La cutina è associata a cere e conferisce alla cellula impermeabilità all’acqua e ai gas, per cui la cutinizzazione ha la funzione di limitare la perdita di acqua per traspirazione. Le cellule cutinizzate sono cellule vive, in alcuni casi fuoriesce dalla cellula a formare uno strato esterno detto cutina. Nella suberificazione vengono apposte contro la parete delle lamelle di suberina (poliestere costituito da acidi organici, alcoli, idrossialcoli e fenoli). È di natura grassa, quindi è impermeabile all’acqua e ai gas. È coibente e conferisce resistenza ai parassiti. Cellule morte ripiene d’aria, interessa tutta la parete cellulare.! 11) VACUOLO: IMPORTANZA PER LA CELLULA VEGETALE! Organulo tipico della cellula vegetale, è una cisterna delimitata da membrana detta tonoplasto e contiene succo vacuolare. Nelle cellule giovanili o manca o ha piccole dimensioni, al contrario, in quelle adulte, occupa circa il 90% dell’intero volume cellulare. Il tonoplasto è una membrana asimmetrica, su di esso si trovano proteine carriers che mediano il trasporto di sostanze. Il ph del vacuolo è acido 4,5 6,5, al contrario del citoplasma che ha ph neutro, ph 7. Il vacuolo prende origine da piccoli e numerosi provacuoli. Il succo vacuolare è composto da acqua 60%, sostanze in soluzione/in sospensione (colloide) e inclusi solidi. Ha funzione meccanica, di riserva, di segregazione, omeostatica, osmotica.! 12) FENOMENI OSMOTICI LEGATI AL VACUOLO! L’osmosi è il mantenimento dell’acqua attraverso una membrana semipermeabile, passaggio solo del solvente. La proprietà osmotica della cellula è dovuta al tonoplasto (membrana semipermeabile). La cellula vegetale è un osmometro naturale. Pressione osmotica: la forza che deve essere applicata a una soluzione separata dal solvente puro attraverso una membrana semipermeabile per impedire il passaggio del solvente. Possono verificarsi 3 casi: 1. ipotonico: maggior quantità di soluti all’interno del vacuolo, richiamo di acqua, la cellula si trova in uno stato di turgore; 2. isotonico: stato di equilibrio; 3. ipertonico: concentrazione soluti maggiore all’esterno della cellula, fuoriuscita d’acqua che mi provoca la plasmolisi.! 13) CONTENUTI SOLIDI DEL VACUOLO! Sono sostanze presenti nel vacuolo allo stato solido perché sono precipitate/cristallizzate, poiché hanno superato la concentrazione di solubilità in acqua: granuli di aleurone, cristalli di ossalato di calcio. i primi sono corpi/vacuoli proteici, sono riserve proteiche localizzate nei semi. Durante la maturazione del seme si ha la disidratazione con conseguente concentrazione e precipitazione delle sostanze proteiche contenute nei vacuoli. I cristalli di ossalato di calcio possono assumere diverse forme: druse, sabbia cristillina, tipica delle dicotiledoni, e rafidi, stiloidi tipici delle monocotiledoni. Essi hanno funzione di: sequestro di calcio dal citoplasma, detossificazione dell’eccesso di acido ossalico, difesa contro gli erbivori.! 14) CONTENUTI LIQUIDI DEL VACUOLO! _Ioni inorganici: il succo vacuolare ne accumula molti e ne regola il rilascio tramite trasportatori specifici (K+, Ca2+, So42-, No3-, Po43-). H+ funzione di regolazione del ph, Ca2+ segnalazione nella cellula, Na+ Cl-, resistenza salinità. _Acidi organici: metaboliti prodotti in eccesso (acido malico, tartarico, citrico, lattico). _Amminoacidi/ammidi (asparagina-glutammina), sono riserve di azoto con funzione osmotica. _Proteine enzimatiche. _Lipidi. _Zuccheri: glucosio-fruttosio (mono), saccarosio-maltosio (di) e polisaccaridi. _Metaboliti secondari: sono sostanze prodotte dal metabolismo ma non impegnate in processi vitali per la pianta stessa (alcaloidi, glicosidi, flavonoidi, tannini, resine, oli eterei).! 3

15) CATEGORIE DI PLASTIDI E LORO CARATTERISTICHE STRUTTURALI E FUNZIONALI! Sono organuli specifici delle cellule di organismi vegetali autotrofi eucarioti. Hanno tutti la stessa morfologia di base: delimitati da una doppia membrana, una interna e una esterna; l’involucro delimita una fase solubile detta stroma, qui si trovano ribosomi (70s), rna, dna circolare non associato a proteine/istoni (detto dna plastidiale). Sono organuli semi indipendenti, si riproducono e attuano sintesi di alcune proteine. Derivano da plastidi preesistenti. I plastidi possono essere cromatofori fotosinteticamente attivi: cloroplasti, cromatofori foto. inattivi: proplastidi, cromoplastidi, leucoplasti, ezioplasti. Ci sono anche plastidi non pigmentati e sono: peucoplasti, ezioplasti. (audio)! 16) PROPLASTIDI! I proplastidi costituiscono lo stadio giovanile, indifferenziato, dei plastidi. Sono presenti nelle cellule dei meristemi primari. Sono più piccoli rispetto ai plastidi differenziati. Sono plastidi incolori poiché mancano di clorofilla, infatti possiedono la protoclorofilla. Nel loro stroma i tilacoidi sono assenti o molto piccoli (protilacoidi). Possono contenere qualche granuletto di amido (secondo tipo). I proplastidi si dicono totipotenti, poiché si possono differenziare in ciascun tipo di plastidio in dipendenza dal tessuto di cui la cellula entrerà a far parte. Il differenziamento del proplastidio a cloroplasto è determinato da: fattori esterni (luce), fattori interno (genoma della cellula). In presenza di luce avvengono: aumento volume plastidiale, invaginazioni della membrana plastidiale interna con formazione di tilacoidi, sintesi proteica/lipidica, conversione protoclorofilla in clorofilla, sintesi ex novo degli altri pigmenti.! 17) CLOROPLASTI! Il cloroplasto è un plastidio fotosinteticamente attivo, presente nelle alghe verdi e nelle piante terrestri. I cloroplasti sono plastidi di forma lenticolare. Il cloroplasto è costituito da involucro, stroma nello stroma sono immersi tilacoidi, sacculi delimitati da unità di membrana disposti gli uni sugli altri a formare pile dette grana. I grana sono uniti tra di loro da tilacodi singoli detti intergrana. Sulle membrane tilacoidali avvengono le reazioni della fase luminosa della fotosintesi. Sono presenti tutti i pigmenti di cattura dell’energia luminosa (clorofilla e carotenoidi) organizzati in fotosistemi. Nello stroma sono anche presenti oltre al dna plastidiale, rna, ribosomi (70s), gli enzimi coinvolti nella fase oscura della fotosintesi. Si trovano anche granuletti di amido primario e qualche goccia di olio.! 18) EZIOPLASTI! Sono plastidi piante verdi cresciute al buio, sono quindi cloroplasti differenziati al buio. Contengono poi i tilacodi e uno o più aggregati porocristallini di membrane tubulari (corpo prolamellare). Al corpo prolamellare è associata protoclorofilla. Lo stimolo luminoso determina la conversione dell’ezioplasto a cloroplasto: la protoclorofilla si trasforma in clorofilla e dal corpo prolamellare prende origine il sistema tilacoidale. ! 19) CROMOPLASTI! Sono plastidi fotosinteticamente inattivi, mancano del sistema tilacoidale e hanno un elevato contenuto lipidico, basso contenuto di RNA, ribosomi e proteine. Non possiedono clorofilla, ma sono plastidi colorati per la elevata contrazione di carotenoidi. Lo colorazione può essere arancione (B-carotene), gialle (xantofille), rossa (licopene). La funzione dei cromoplasti è quella vessillare, infatti si trovano nella cellula di molti fiori e frutti. I cromoplasti possono derivare dal differenziamento di proplastidi, degenerazione cloroplasti e da leucoplasti.!

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20) LEUCOPLASTI! Sono plastidi fotosinteticamente inattivi con funzione di riserva. Privi di un sistema di membrane interne. I leucoplasti si dividono in amiloplasti, elaioplasti. Gli amiloplasti si trovano nei parenchimi amiliferi di semi-fusti, non contengono alcun sistema di membrane interne. Il loro stroma è caratterizzato dalla presenza di enzimi per la sintesi e l’idrolisi dell’amido secondario. Negli amiloplasti completamente indifferenziati, gran parte dello stroma è occupato da granuli di amido II. Possono derivare da proplastidi o essere una trasformazione di cloroplasti. Talora gli amiloplasti in presenza di luce si trasformano in cloroplasti. Gli elaioplasti sono plastidi con riserva lipidica. Si trovano nelle cellule del tappeto delle antere del fiore delle angiosperme, derivano da cloroplasti che si disorganizzano, perdono la clorofilla e si trasformano in una grossa goccia di olio.! 21) I GRANULI D’AMIDO E LA LORO COLORAZIONE! L’amido è un polisaccaride, polimero dell’Alpha-glucosio. È la riserva glucidica più importante dei vegetali. L’amido di riserva è tipico dei vegetali che possiedono clorofilla B. In presenza di luce la produzione di glucosio fotosintetico può eccedere e quello in eccesso viene polimerizzato, nello stroma, in amido primario in forma di granuletti. Quando l’attività fotostintetica diminuisce viene idrolizzato e viene trasportato come saccarosio dalle foglie agli organi di riserva delle piante dove viene ripolimerizzato ad amido II di riserva. L’amido si colora con lo iodio (liquido di Lugol) mediante un fenomeno detto ‘’Adsorbimento’’. A freddo/temperatura ambiente lo iodio molecolare si inserisce nelle spire delle catene di glucosio-Alpha 1,4, dove viene intrappolato. A caldo invece lo iodio viene rilasciato e l’amido si decolora.! 22) PIGMENTI PLASTIDIALI E VACUOLARI! I pigmenti plastidiali sono le clorofille e i carotenoidi. Le clorofille sono di due tipi, A e B. La prima si trova in tutti gli organismi capaci di fotosintesi ossigenica e appartiene ai pigmenti essenziali, mentre la seconda è un pigmento accessorio. Anche i carotenoidi sono un pigmento accessorio e danno una colorazione giallo-arancione. Esso consentono, nel processo fotosintetico, l’assorbimento di lunghezze d’onda diverse e proteggono la clorofilla dalla fotossidazione. Si dividono in carotenoidi (molecole non ossigenate) e xantofille (ossigenate). I pigmenti vacuolari invece sono gli antociani(colorazione blu-rossa). Sono idrosolubili e appartenenti alla famiglia dei flavonoidi. Funzione vessilare/antiossidante/protezione contro UV. Formati da una porzione zuccherina e una organica.! 23) CELLULA ED ENERGIDE! La cellula è l’entità morfologica e funzionale di un organismo. L’energide è l’entità funzionale. Il nucleo riesce a coordinare un preciso volume di citoplasma. Nei vegetali esistono anche entità polienergidiche, si tratta di cellule con più nuclei. Si parla di apocizio quando esso è il risultato di divisioni nucleari non seguite da citodieresi; sincizio quando il polienergide deriva da un riassorbimento delle pareti di celle inizialmente separate.! 24) TALLOFITE E CORMOFITE! Le tallofite hanno il corpo ‘’tallo’’ che non è suddiviso in radici, fusto e foglie, quindi non possiedono organi veri. Il tallo non presenta tessuti veri ma pseudo-tessuti. Sono tallofite alghe, funghi, licheni e briofite. Le tallofite meno evolute hanno organizzazione semplice e hanno cellule uguali morfologicamente e funzionalmente. Quelle invece più evolute hanno cellule più specializzate a svolgere determinate funzioni. Le cormofite invece hanno il ‘’corpo’’ (cormo), suddiviso in foglie, fusto e radici, quindi hanno organi veri. Il cormo ha quindi tessuti veri. Sono cormofite le pteridofite, gimnosperme e le angiosperme.! 5

25) PSEUDOTESSUTI E TESSUTI VERI! Gli pseudotessuti non hanno caratteristiche dei tessuti veri poiché possono derivare da cellule che dividono in una sola direzione, generando filamenti che poi si accostano tra loro. Inoltre sono caratterizzati dall’assenza di veri spazi intercellulari. I tessuti veri invece sono aggregati cellulari derivate da associazione congenita di cellule madri che si dividono nelle tre direzioni dello spazio. Sono aggregati di cellule che svolgono la stessa funzione. Le cellule dei tessuti veri hanno le seguenti caratteristiche: parete cellulare pluristratificata, plasmodesmi, porocanali e punteggiature, specializzazione morfologica e funzionale, spazi intercellulari che consentono scambi gassosi grazie alla circolare dell’aria tra cellule.! 26) TESSUTI MERISTEMATICI PRIMARI! Le cellule meristematiche sono cellule non differenziate, totipotenti, in grado di originare qualsiasi tessuto. Sono piccole, isodiametriche, caratterizzate da un elevato rapporto N/ C, con protoplastidi (plastidi non differenziati), piccoli vacuoli e molti ribosomi, parete sottile. Sono la regione della pianta caratterizzata da tessuti meristematici. Ne esistono due tipi: primari e secondari. I primari sono già presenti nell’embrione e permangono per tutta la vita. Da essi prendono origine i tessuti adulti del corpo primario della pianta. Responsabili dell’accrescimento longitudinale della pianta (o primario). Sono divisi in apicali e intercalari. I primi si trovano nel fusto e nelle radici e sono responsabili del loro accrescimento per lunghezza. Gli intercalari invece si trovano tra i tessuti adulti della pianta, nei nodi, e cooperano alla crescita in lunghezza nei gust...