Ciclo vitale - Facoltà di Lettere e Filosofia
Ciclo vitale - Facoltà di Lettere e Filosofia
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La riproduzione<br />
nelle piante
2 funzioni <strong>di</strong>fferenti:<br />
1) Produzione <strong>di</strong> <strong>di</strong>scendenti che ere<strong>di</strong>tano copie<br />
identiche <strong>di</strong> geni parentali<br />
→ RIPRODUZIONE ASESSUALE<br />
La progenie conserva le capacità <strong>di</strong> adattamento<br />
dei genitori<br />
intervento <strong>di</strong> un solo in<strong>di</strong>viduo<br />
2) Produzione <strong>di</strong> nuovi in<strong>di</strong>vidui geneticamente <strong>di</strong>versi<br />
dai genitori<br />
→ RIPRODUZIONE SESSUALE<br />
Determinazione <strong>di</strong> molte nuove combinazioni geniche<br />
“incontro” tra cellule germinali o gameti
Genoma: Genoma la quantità <strong>di</strong> DNA presente in una cellula<br />
organizzata in cromosomi. Il corredo cromosomico è<br />
costituito da coppie <strong>di</strong> cromosomi ed ogni cromosoma<br />
forma una coppia con il suo omologo. Un genoma così<br />
costituito viene definito <strong>di</strong>ploide 2n<br />
Corredo cromosomico umano 2n<br />
n = 23<br />
2n = 46<br />
Nel ciclo <strong>vitale</strong> <strong>di</strong> un organismo che si riproduce<br />
sessualmente il numero <strong>di</strong>ploide 2n deve essere ridotto<br />
ad n prima della fecondazione
La riproduzione sessuale ha richiesto<br />
l’evoluzione della meiosi<br />
Mitosi<br />
Mitosi: il meccanismo<br />
attraverso il quale a due<br />
cellule figlie viene consegnata<br />
la stessa quantità <strong>di</strong><br />
informazione genetica e lo<br />
stesso numero <strong>di</strong> cromosomi<br />
Meiosi: Meiosi il meccanismo<br />
attraverso il quale viene<br />
<strong>di</strong>mezzata la quantità <strong>di</strong><br />
informazione genetica e il<br />
numero <strong>di</strong> cromosomi,<br />
me<strong>di</strong>ante la separazione degli<br />
omologhi
La riproduzione asessuale<br />
- no rimescolamento genetico<br />
- in<strong>di</strong>vidui figli geneticamente identici tra<br />
loro ed al genitore (cloni)<br />
- tipica <strong>di</strong> organismi unicellulari ma anche<br />
pluricellulari<br />
Vantaggio: elevata velocità riproduttiva<br />
Svantaggio: produce organismi identici o<br />
molto simili
Per le piante…<br />
Es. frammentazione (vite)<br />
-Rizomi e stoloni<br />
-Tuberi<br />
-Bulbi<br />
-Bulbilli epigei<br />
-Polloni (gemme e germogli<br />
avventizi)<br />
Bulbilli epigei<br />
polloni<br />
Bulbilli epigei<br />
Bulbo tuberi Stoloni<br />
Rizoma
Clonaggio tramite<br />
colture <strong>di</strong> tessuti<br />
Le cellule vegetali:<br />
- hanno elevate capacità<br />
rigenerative<br />
- sono totipotenti<br />
Es. rigenerazione da foglie
Riproduzione<br />
sessuale
La riproduzione sessuale<br />
= unione <strong>di</strong> due cellule aploi<strong>di</strong> <strong>di</strong> sesso opposto –<br />
GAMETI – con formazione <strong>di</strong> una cellula: ZIGOTE<br />
da processi <strong>di</strong> Plasmogamia + Cariogamia = Singamia<br />
Vantaggio: produzione <strong>di</strong> in<strong>di</strong>vidui figli <strong>di</strong>versi tra loro e dai<br />
genitori, mantenimento <strong>di</strong> un’elevata variabilità genetica<br />
Svantaggi:<br />
- è in<strong>di</strong>spensabile l’incontro <strong>di</strong> due gameti provenienti da due<br />
in<strong>di</strong>vidui <strong>di</strong>versi<br />
- richiede il <strong>di</strong>fferenziamento <strong>di</strong> organi particolari per lo<br />
sviluppo dei gameti<br />
-richiede meccanismi specifici che favoriscano l’incontro dei<br />
gameti
I gameti e gli organi della riproduzione<br />
I gameti necessitano <strong>di</strong> protezione<br />
Piante terrestri: gametangio<br />
Maschile: anteri<strong>di</strong>o Femminile: archegonio
(N)<br />
(N) (N)<br />
MEIOSI<br />
(N)<br />
<strong>Ciclo</strong> <strong>vitale</strong><br />
FASE APLOIDE<br />
FASE DIPLOIDE<br />
-Si basa sulla riproduzione sessuale<br />
gamete(N)<br />
GAMIA zigote (2N)<br />
- È la principale fonte <strong>di</strong> novità biologica<br />
gamete(N)
I cicli vitali:<br />
l’alternarsi alternarsi <strong>di</strong> fasi aploi<strong>di</strong> e <strong>di</strong>ploi<strong>di</strong><br />
Cicli <strong>di</strong>plonti: <strong>di</strong>plonti l’unico elemento aploide è il gamete. Lo zigote<br />
per mitosi dà origine a una popolazione <strong>di</strong>ploide.<br />
Esempio: tutti gli animali<br />
Cicli aplonti: aplonti l’unico elemento <strong>di</strong>ploide è lo zigote.<br />
Esempio: funghi<br />
Cicli aplo<strong>di</strong>plonti: aplo<strong>di</strong>plonti lo zigote origina una popolazione <strong>di</strong>ploide, alla<br />
meiosi si originano delle spore aploi<strong>di</strong> che originano a loro volta<br />
per mitosi i gameti aploi<strong>di</strong>.<br />
Esempi: piante
Il nostro ciclo <strong>vitale</strong>…<br />
gamia<br />
Mitosi<br />
<strong>di</strong>fferenziamento<br />
e crescita<br />
meiosi<br />
meiosi
CICLO<br />
DIPLONTE<br />
(Meiosi gametica)<br />
GAMIA<br />
2N<br />
N<br />
MEIOSI<br />
gameti (N) GAMIA<br />
MEIOSI<br />
MEIOSI<br />
FASE APLOIDE<br />
FASE DIPLOIDE<br />
INDIVIDUO<br />
DIPLOIDE<br />
(2N)<br />
MITOSI<br />
Quali organismi:<br />
•Tutti gli animali<br />
•Alcune alghe<br />
zigote<br />
(2N)<br />
gameti<br />
(N)
CICLO<br />
APLONTE<br />
MEIOSI<br />
(Meiosi zigotica)<br />
2N<br />
GAMIA<br />
MITOSI<br />
INDIVIDUO<br />
APLOIDE<br />
(N)<br />
MITOSI<br />
spore (N)<br />
MEIOSI<br />
N<br />
Zigomicete (Rhizopus)<br />
FASE APLOIDE<br />
FASE DIPLOIDE<br />
zigote<br />
(2N)<br />
GAMIA<br />
Quali organismi:<br />
gameti<br />
(N)<br />
•Maggior parte dei funghi<br />
•Alcune alghe ver<strong>di</strong> (Chlorophyta)<br />
•Molti protozoi<br />
gameti<br />
(N)
Il ciclo <strong>vitale</strong> delle<br />
piante è più<br />
complesso…
CICLO<br />
APLODIPLONTE<br />
(Meiosi sporica)<br />
MEIOSI<br />
2N<br />
spore (N)<br />
MEIOSI<br />
N<br />
MITOSI<br />
GAMETOFITO<br />
(N)<br />
FASE APLOIDE<br />
FASE DIPLOIDE<br />
GAMIA<br />
SPOROFITO<br />
(2N)<br />
MITOSI<br />
MITOSI<br />
gameti<br />
(N)<br />
GAMIA<br />
zigote (2N)<br />
Quali organismi:<br />
•Tutte le piante<br />
•Alcune alghe<br />
•Alcuni funghi<br />
gameti<br />
(N)
Nell’evoluzione delle piante,<br />
la fase gametofitica tende drasticamente a ridursi<br />
a favore della fase sporofitica
<strong>Ciclo</strong> <strong>vitale</strong> <strong>di</strong> un<br />
muschio (briofite)
<strong>Ciclo</strong> <strong>vitale</strong> <strong>di</strong> una<br />
felce (pteridofite)
SPOROFITO<br />
- Diploide<br />
- Organi sessuali contenenti<br />
cellule che vanno incontro a<br />
meiosi: formazione <strong>di</strong> SPORE APLOIDI<br />
DIFFERENZA FRA SPORE E GAMETI:<br />
- i gameti si fondono e producono lo zigote<br />
- le spore subiscono mitosi e formano una nuova<br />
pianta aploide: aploide:<br />
IL GAMETOFITO che produce i GAMETI<br />
che fondendosi originano lo zigote che accrescendosi<br />
forma lo SPOROFITO
Alternanza <strong>di</strong><br />
generazioni<br />
ETEROMORFE
piccole cellule<br />
spermatiche mobili:<br />
microgametofito<br />
MICROGAMETI<br />
prodotto dalle<br />
prodotte dal microspore<br />
gran<strong>di</strong> ovocellule<br />
immobili:<br />
MEGAGAMETI<br />
prodotte dal<br />
OOGAMIA<br />
ETEROSPORIA<br />
megagametofito<br />
prodotto dalle<br />
macrospore<br />
nuovo<br />
sporofito
<strong>Ciclo</strong> <strong>vitale</strong><br />
<strong>di</strong> una<br />
Gimnosperma
Strobili maschili
Strobili femminili
microgametofito
megagametofito
Seme <strong>di</strong> Pinus<br />
Pinus
La<br />
struttura<br />
del<br />
Fiore<br />
Insieme dei sepali: CALICE<br />
Insieme dei petali: COROLLA<br />
Calice + Corolla: PERIANZIO
<strong>Ciclo</strong> <strong>vitale</strong> <strong>di</strong><br />
una Angiosperma
Stami → androceo<br />
Teca pollinica<br />
Loggia pollinica
Granuli <strong>di</strong><br />
polline<br />
(microgametofito<br />
microgametofito)<br />
Pori germinativi<br />
Parete molto complessa:<br />
Intina: Intina:<br />
cellulosa<br />
Esina: Esina:<br />
sporopollenina<br />
microgameti
Carpelli → gineceo
Il sacco embrionale<br />
(megagametofito<br />
megagametofito)
Sullo stimma il polline germina e produce il<br />
tubetto pollinico
La <strong>di</strong>spersione del polline<br />
Impollinazione zoofila<br />
Sviluppo <strong>di</strong> mezzi <strong>di</strong> richiamo<br />
Entomofila (insetti)<br />
odori, colori<br />
farfalle (colori, odori)<br />
“esche”: polline, nettare<br />
pollini adesivi<br />
coleotteri (fiori bianchi, odori)<br />
<strong>di</strong>tteri (zanzare, mosche) (nettare)<br />
imenotteri (api) (fiori bianchi/azzurri, profumati)<br />
Ornitofila (uccelli)<br />
colibrì (fiori rossi/gialli, nettare)<br />
Fuchsia, Fuchsia, Passiflora, Passiflora, Hibiscus, Hibiscus,<br />
Cactaceae,<br />
Cactaceae,<br />
Orchidaceae<br />
Pipistrelli<br />
fiori bianchi, petali aperti <strong>di</strong> notte, odore, nettare<br />
(apparato boccale mo<strong>di</strong>ficato)
La <strong>di</strong>spersione del polline<br />
Impollinazione anemofila (vento)<br />
modalità più antica, adattamento all’ambiente (Poaceae ( Poaceae, , Querce)<br />
riduzione del perianzio, aumento della quantità <strong>di</strong> polline<br />
Impollinazione idrofila<br />
Angiosperme acquatiche
Alcuni fiori<br />
producono<br />
pigmenti che<br />
assorbono la<br />
luce UV a<br />
creare schemi<br />
particolari<br />
Alcuni fiori non producono<br />
nettare, gli impollinatori si<br />
nutrono <strong>di</strong> stami…
Sviluppo dell’embrione e del seme<br />
Sta<strong>di</strong>o globulare<br />
Embrione<br />
maturo<br />
Sta<strong>di</strong>o a cuore<br />
Sta<strong>di</strong>o a<br />
torpe<strong>di</strong>ne
Lo sviluppo del frutto<br />
Ovulo → seme Ovario → frutto
La maturazione del frutto<br />
- Cambiamento <strong>di</strong> colore<br />
- Cambiano composizione<br />
e consistenza<br />
- Stimolata dall’etilene
La <strong>di</strong>spersione dei semi<br />
Dispersione autocora<br />
Es. Impatiens, Oxalis, Geranium, cocomero asinino, arachide
La <strong>di</strong>spersione dei semi<br />
Dispersione anemocora<br />
Dispersione anemocora<br />
semi piccoli o con espansioni piumose (pappi)
La <strong>di</strong>spersione dei semi<br />
Dispersione idrocora<br />
Dispersione idrocora<br />
semi <strong>di</strong> Nymphaea, frutti della noce <strong>di</strong> cocco
Dispersione zoocora<br />
La <strong>di</strong>spersione dei semi<br />
epizoocoria (Salvia, Me<strong>di</strong>cago)<br />
endozoocoria (fragola, uva, mirtillo, oliva, avocado, cachi, fico)<br />
mirmecoria (Chelidonium, viola, bucaneve, Anemone nemorosa)
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