Angiosperme: caratteristiche e modalità di riproduzione., Appunti di Botanica Generale

Scarica Angiosperme: caratteristiche e modalità di riproduzione. e più Appunti in PDF di Botanica Generale solo su Docsity! ANGIOSPERME ca. 275.000 specie divise in 2 classi: ● Dicotiledoni o Magnoliopsida → due cotiledoni, foglioline embrionali; ● Monocotiledoni o Liliopsida → un solo cotiledoni Si sarebbero originate in seguito a due distinti eventi di poliploidizzazione, avvenuti rispettivamente 320 e 200 milioni di anni fa (più indietro nel tempo, rispetto a quanto ritenuto fino ad oggi). Specie che possono presentare tutti i tipi di habitus arboreo, arbustivo ed erbaceo con un’ampia variabilità di dimensioni, accrescimento solo primario (erbacee) o anche secondario (arboree e arbustive, grazie alla formazione dei due cambi), xilema eteroxilo con trachee (oltre che tracheidi) del tessuto vascolare, fibre sclerenchimatiche del tessuto meccanico, cellule parenchimatiche che formano i raggi midollari, ciclo riproduttivo aplodiplonte con doppia fecondazione. Il FIORE e il FRUTTO sono gli adattamenti riproduttivi caratteristici delle Angiosperme. il frutto deriva dal fiore da una sua parte ovvero l’ovario. FIORE è definito come un germoglio a crescita determinata è costituito da foglie modificate: - antofilli (pezzi sterili) perché non partecipano attivamente alla riproduzione della pianta; - sporofilli che portano gli sporangi (pezzi fertili), all’interno del fiore (OMOLOGO ai complessi di micro- e megasporofilli delle Gimnosperme) PARTI DEL FIORE - peduncolo sarebbero il gambo, si allarga in cima e questa parte espansa prende il nome di ricettacolo nel quale sono inseriti i vari pezzi sterili: - sepali (formano complessivamente il calice), racchiudono il fiore quando è ancora un bocciolo e petali (corolla), colorati - perianzio è formato da calice e corolla interno o fertili: - Sporofilli maschili sono gli stami, formati da un sottile filamento con in cima l’antera che contengono gli sporangi che formano nel complesso l’androceo, apparato riproduttore mashcile. Possono essere di numero variabile a seconda della specie. - al centro del fiore è localizzato il gineceo, apparato riproduttore femminile, formato da sporofilli femminili che prendono il nome di carpello o pistillo, formato da una parte basale espansa chiamata ovario al cui interno ci sono gli ovuli (uno o più) poi l’ovario si continua con una parte allungata chiamata stilo che termina con una porzione leggermente allargata che prende il nome di stigma. OVARIO Gli ovuli contengono lo sporangio femminile. come si è formato l’ovario? A sinistra vediamo gli sporangi localizzati sulla pagina inferiore della foglia, simile ad altre piante Felci as es, successivamente questa foglia si è avvolta su stessa facendo in modo che la pagina inferiore della foglia diventasse interna, per saldatura dei due lembi della foglia si è originato un organo chiuso che è l’ovario per questo gli sporangi sono al suo interno. I fiori possono essere - PERFETTI o ERMAFRODITO o MONOCLINO (specie monoiche ovvero sono piante che portano questa tipologia di fiori) quando possiedono entrambi gli apparati riproduttori; - IMPERFETTO o UNISESSUALE o DICLINO presenano un solo apparato; le specie che portano questi fiori possono essere monoiche→ su alcuni rami porta i fiori maschili mentre su altri rami quelli femminili, per questo la specie rimane monoica perché l'individuo è uno; dioche→ piante che portano solo fiori maschili, portano solo gli stami, e piante che portano solo fiori femminili, solo pistilli, come il salice. Alla nascita presentano entrambi gli apparati poi però uno dei due muore e ne rimane solo uno. In base alla simmetria: 1) Fiori attinomorfi o a simmetria raggiata (ranuncolo, margherita, il fiore della margherita è in realtà un'infiorescenza, insieme di più fiori di piccoli dimensioni, che comunemente vengono chiamati petali sono sterili mentre al centro la parte gialla della margherita, è formata anch’essa da numerosi fiorellini di piccole dimensioni, fertili) (capolino) La parete che avvolge le cellule è chiamata sporoderma formata da carotenoidi, altamente resistente, presenta delle ornamento i particolari che variano da specie a specie ovvero pori o solchi. Lo sporoderma è formato da - esina, parete esterna, costituita da sporopollenina - intina, parete interna, formata da pectine e cellulosa Quando i granuli pollinici sono trasportati dagli animali, lo sporoderma viene rivestito da una sostanza chiamata POLLEN KITT, miscela di lipidi e carotenoidi che fa aderire i granuli al corpo degli animali e allo stigma del fiore. La sporopollenina, quindi nella parete esterna, ci possono essere proteine che facilitano il riconoscimento polline-stigma, ma queste sono allergeniche per l’uomo. - PISTILLO o CARPELLO, sporofillo femminile, formato da ovario contiene ovuli attaccati alla sua parete interna chiamata placenta, stilo e stigma. DIFFERENTI MODALITÀ DI PLACENTAZIONE, modi in cui gli ovuli si attaccano all'ovario. a. parietale quando gli ovuli sono attaccati alla parete interna dell’ovario e la camera ovarica rimane vuota; b. assile la camera ovarica è divisa in più parti da un asse centrale di cellule e da setti sempre cellularizzati con ovuli attaccati all’asse centrale; c. centrale libera presenta solo un asse centrale di cellule, senza setti che dividono la camera ovarica e gli ovuli sono attaccati all’asse. MACROSPOROGENESI L'ovulo è come quello delle Gimnosperme, all'interno troviamo una massa di cellule diploidi, chiamata nucella, sporangio femminile, rivestita da due strati di cellule che costituiscono i tegumenti, i quali lasciano un’apertura chiamata micropilo. Solo una delle cellule 2n della nucella a dividersi per meiosi, fungendo da cellula madre delle spore, la quale produce 4 cellule figlie aploidi, spore, che si dispongono una sopra l’altra, le prime tre muoiono quella con il nucleo rosa rimane vitale ed è la macrospora funzionale. ovario con due ovuli all’interno dei quali è presente una cellula molto grande, la macrospora che dovrà dare origine al gametofito femminile nel processo di MACROGAMETOGENESI: la macrospora si divide per mitosi formando due nuclei che a loro volta si dividono producendo 4 nuclei poi 8, aploidi, dentro una sola membrana poi si formano le pareti che separano i vari nuclei, in maniera tale da formare 7 cellule disposte in maniera ordina ovvero tre cellule vanno verso un polo dell’ovulo dove ce il micropilo, la cellula rosa funge da gamete femminile, altre tre cellule vanno al polo opposto chiamato calaza mentre una cellula rimane al centro ma contiene due nuclei aploidi. Si è formato, quindi, un individuo pluricellulare aploide che è il gametofito femminile, ovvero il sacco embrionale. Il gamete femminile, cellula con il nucleo rosa, è contenuto all'interno del gametofito e non nel gamentagio che scompare con le angiosperme. ATTENZIONE!! Anche qui, OVULO→ contiene il macrosporangio e CELLULA UOVO→ gamete femminile sono strutture diverse. IMPOLLINAZIONE→ trasporto del polline Affinché avvenga la fecondazione, i gameti maschili, nuclei spermatici, contenuti nel polline o granello pollinico, devono arrivare al sacco embrionale nel pistillo. Quando il polline cade sullo stigma di un fiore, avviene il riconoscimento tra il granello pollinico e lo stigma stesso che ha una superficie papillosa. Il granello è disidrato nel momento in cui l’antera lo rilascia ma si reidrata nel momento in cui cade sullo stigma e dopo che lo stigma lo ha riconosciuto come polline della stessa specie, produce di conseguenza il tubetto pollinico che entra nell’ovulo attraverso il micropilo e rilascia i due nuclei spermatici nel sacco embrionale. DOPPIA FECONDAZIONE un gamete maschile feconda la cellula uovo, gamete femminile, formando lo zigote, nucleo 2n, prima cellula del nuovo individuo, sporofito mentre l’altro nucleo spermatico si fonde con i due nuclei aploidi della cellula centrale del sacco embrionale, formando un un nucleo triploide da cui deriverà l’ENDOSPERMA SECONDARIO, tessuto di riserva, diverso da quello primario che nelle Gimnosperme che rappresenta il gametofito femminile quindi è aploide. La doppia fecondazione fa sì che l’e.s., che accumula sostanze di riserva, cominci a formarsi solo dopo che si è formato lo zigote, evitando così lo spreco di tali sostanze. Nelle Gimnosperme, l’endopserma primario funge da gametofito femminile ma rimane comunque un tessuto di riserva, anche edibile come nel caso dei pinoli, si forma PRIMA dello zigote. IMPOLLINAZIONE È l'insieme dei processi che vanno dall'apertura dell'antera all'arrivo del polline sullo stigma. Molte caratteristiche strutturale dei fiori sono legati alla modalità con cui avviene l'impollinazione. Vari modi e tipi: 1. ANEMOFILA→ dal vento; producono dei fiori che sono infiorescenze, tanti fiori di piccole dimensioni su un unico asse con petali di colori insignificanti, producono un grande quantità di polline,per questo producono infiorescenze, gran parte del polline si perde, deve essere un polline leggero con una superficie non adesiva che facilita il trasporto. Inoltre molte specie hanno adottato come strategia quella di fiorire prima che si sviluppano le foglie che sarebbe un ostacolo per il polline stesso. Privilegiata dalle specie arboree ma ce l'hanno anche le graminacee che sono specie erbacee, monocotiledoni sono tra le più evolute nonostante possiedono un tipo di Il numero di ovuli varia da specie a specie quindi anche il numero di semi varia. SEME nuova struttura che compare con le gimnosperme. Ha il compito di diffondere nell'ambiente il nuovo embrione e di sopravvivere durante le stagioni sfavorevoli, germina durante le stagioni favorevoli→ compito che viene affidato alla meiospora nelle altre piante terrestri più semplici che non presentano il seme, la meiospora è molto più semplice del seme che ha maggiori probabilità di successo nel formare un nuovo individuo. Quando il seme è maturo viene rilasciato in forma disidratata di conseguenza le sue cellule sono inattive, presenta l’embrione all'interno con i cotiledoni (varia da specie il numero) e l’endosperma secondario, triploide, (di riserva) di colore biancastro che accumula le sostanze di riserva che si trovano nei semi solitamente, è circondato da due tegumenti - tegmen membranoso e sottile - testa quello esterno con consistenza legnosa o membranosa SVILUPPO EMBRIONE Specie modello crucifera, Arabidopsis thaliana. Lo zigote subisce una prima divisione mitotica ineguale,due cellule figlie di dimensioni diverse, che hanno anche un destino diverso: forma una cellula piccola apicale e una cellula più grande basale, che va incontro a diverse divisioni mitotiche e diventa una struttura allungata formata da poche cellule che prende il nome di sospensore embrionale, àncora l’embrione all’ovulo e trasferisce le sostanze nutritive dall’endosperma all’embrione in formazione. Dalla cellula apicale, sempre attraverso una successioni di divisioni mitotiche, otterremo l’embrione. Lo sviluppo embrionale passa attraverso vari stadi: - globulare→ la massa di cellule che forma l'embrione assume una forma sferica o globulare poi mano a mano che le divisioni mitotiche vanno aventi, la massa assume una forma a - a cuore→ possiede due protuberanza laterali, che poi diventeranno i cotiledoni; acquista una polarità, non ha più una forma sferica ma comincia ad assumere una forma allungata con un polo superiore e inferiore infatti nel disegno le cellule attaccate al sospensore sono di colore blu, daranno origine alla radice in quanto diventeranno il meristema apicale della radice nella futura pianta - a torpedo→ l’embrione continua ad allungarsi fino ad assumere una forma a v rovesciata, quella che permane nel seme maturo: tra i due cotiledoni, ci sono delle cellule che nel disegno sono colorate in rosso, diventano l’apice del fusto. Cio che c'e in mezzo viene chiamato ipocotile asse embrionale che separa le cellule blu da quelle rosse ENDOSPERMA SECONDARIO Si sviluppa parallelamente all'embrione. Nell’endsperma secondario vengono accumolate varie tipologie di sostanze di riserva oltre l’amido secondario, anche proteine alcuni grassi, emicellulose che si trovano nella parete delle cellule dell’endosperma come nel dattero, caffe in base alla specie vegetale ci sono semi che non hanno sostanze di riserva come i semi dell’orchidea. Lo sviluppo dell’endosperma secondario può essere di tipo ● nucleare→ quando il primo nucleo triploide, che si forma dopo la doppia fecondazione, si divide per mitosi, non si forma una parete cellulare, che separa le cellule anche per le altre divisioni mitotiche. Sarà formato da un’unica grande cellula polinucleata con consistenza molle. Le pareti si formeranno solo alla fine dello sviluppo del seme poi diventa più duro Un es sono le graminacee come il grano oppure la noce di cocco (seme, non frutto!!) prodotta dalla palma da cocco, angiossperma monocotiledone, cellularizza solo la parte esterna che si mangia, mentre quella interna rimane liquida ed è il latte di cocco. ● cellulare→ le parete si formano ad ogni mitosi quindi sin dall'inizio è un tessuto consistente. ● elobiale raro Le sostanze di riserva che vengono accumulate qui si esauriscono rapidamente durante lo sviluppo dell’embrione per questo vengono accumulate nei cotiledoni in alcuni semi che non presentano endosperma secondario come nelle leguminose chiamati semi non endospermatici mentre quelli che mantegoo l’endoseroma secondario sono chiamati semi endospermatici. MODALITÀ DI DISPERSIONE DEI SEMI la funzione del seme è quella di diffondere la specie nell’ambiente per far si che la specie acquisti nuova superfici di territorio ad ogni generazione e per il singolo individuo, evitare che i semi cadono vicino alla pianta madre con la quale entrerebbero in competizione per la luce, assorbimento di sostanze nutritive nel terreno. Possono essere dispersi in vari modi: ● dal vento ANEMOCORIA ● dagli animali ZOOCORIA ● dall’acqua IDROCORIA ● AUTOCORIA come il cocomero asinino forma un frutto a forma di cocomero molto piccolo che si gonfia e scoppia e lancia a distanza i semi. Anche le viole. I semi hanno caratteristiche strutturali diverse a seconda dell’agente che le disperde nell’ambiente: FRUTTI VERI si classificano in base all’origine (derivazione da uno o più ovari): ● SEMPLICI da un solo ovario: - apocarpici (da un singolo ovario di un fiore, es.: legume) - sincarpici (da due o più ovari fusi, es.: oliva e uva) Si possono classificare anche in base alla consistenza del pericarpo (grado di idratazione del frutto maturo ovvero della polpa): Carnosi: DRUPA→ come la pesca il pericarpo è costituito da tre strati ESOCARPO (buccia), colorata MESOCARPO (polpa), ricca di acqua, sali zuccheri ecc ENDOCARPO (nòcciolo, che contiene il seme), consistenza legnosa formata da sclereidi anche la noce è una drupa, l'esocarpo e il mesocarpo formano il mallo (involucro esterno, verde). L’endocarpo è legnoso (guscio) e contiene il seme (gheriglio), che è l’unica parte edule del frutto, che sono i due cotiledoni con in mezzo l’embrione. BACCA→ come l’uva qui le tre parti non sono ben distinte in particolare il mesocarpo e l'endocarpo cono carnosi entrambi e indistinguibili nel pomodoro i semini sono circondati da una materia gelatinosa che è l’endocarpo Secchi, in base al fatto se si aprono spontaneamente o meno quando è maturo: - deiscenti (legume, siliqua, capsula del papavero sonnifero, è un frutto sferico se viene inciso esce il lattice ricco di alcaloidi) si apre spontaneamente - indeiscenti achenio frutto che contiene 1 solo seme distinto dal pericarpo o frutto, che è più o meno indurito e non si stacca dal frutto, tramite il pappo si diffonde cariosside frutto delle graminacee il seme è fuso con la parete del frutto, i chicchi di grano sono frutti con semi noce (non è la noce dell'albero della noce) ma è ad es. la nocciola o castagna→ frutto contiene 1 seme avvolto da un pericarpo legnoso o coriaceo. Il seme è attaccato alla parete del frutto, ma non fuso con essa Esempi di noce sono le nocciole, le ghiande, le castagne ● AGGREGATI: da più ovari separati di uno stesso fiore (more, lamponi) ● MULTIPLI: le piante producono delle infiorescenze, tanti fiori inseriti sullo stesso asse, ogni fiore avrà il suo ovario e il frutto deriva dalla fusione dei singoli ovari dei fiori dell’infiorescenza. FALSI FRUTTI derivano dalla trasformazione dell'ovario una o più parti del fiore in particolare il ricettacolo. La mela è un falso frutto la polpa è il ricettacolo invece il frutto vero è il torsolo che contiene i semi. Nella fragola la polpa deriva dal ricettacolo mentre i semini sono in realtà frutti sono acheni I fichi (siconio) derivano da un’infiorescenza; il nome del frutto del fico è siconio; consiste di un grande ricettacolo carnoso globoso, con una apertura apicale (ostiolo) attraverso cui entrano gli insetti pronubi. La parete interna del ricettacolo è tappezzata da numerosi fiori unisessuali, maschili e femminili, senza petali. I fiori maschili si trovano nella parte superiore del ricettacolo. A maturità il ricettacolo diventa carnoso, simulando un frutto. I frutti veri sono piccoli acheni, interni al siconio, sono duri,granulosi Il frutto della rosa canina, cinorrodo, derivante dall’ingrossamento di un ricettacolo concavo che contiene al suo interno i frutti veri.