Se ci si riferisce alla parte del corpo della pianta che prende parte a questo processo si parla di eucarpia o di olocarpia

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1 Divisione dei Procarioti Negli organismi procarioti la divisione avviene per scissione binaria, in cui cioè la cellula si divide semplicemente in due. Come la cellula si accresce, le molecole di DNA si duplicano. Tutte le copie di tale molecola di DNA sono attaccate alla mem plasmatica e si allontanano l una dall altra con l accrescimento della parete e della stessa mem plasmatica. Quando si è raggiunta una dimensione critica, la parete si accresce verso l interno e la cellula si divide. Non avviene né mitosi né meiosi!!!!! Riproduzione degli Eucarioti Ha fondamentale importanza sia per la conservazione della specie che per la sua diffusione. Piante monocarpiche: sono quelle che raggiunto un determinato sviluppo, si riproducono e subito dopo muoiono. Piante policarpiche: sono quelle che fioriscono e fruttificano per un numero indefinito di volte. Ma quando per una pianta è il momento giusto per riprodursi? Si può avere un periodo più o meno lungo durante il quale la pianta si sviluppa solo vegetativamente (anche molti anni) : è questo il caso soprattutto delle piante legnose. Molte specie vegetali, invece, nell ambito dello stesso anno della semina sono in grado di fiorire (a volte anche 2 o 3 generazioni successive di individui) : è questo il caso delle specie erbacee. Negli organismi vegetali sono stati distinti vari tipi di riproduzione. Se ci si riferisce alla parte del corpo della pianta che prende parte a questo processo si parla di eucarpia o di olocarpia Olocarpia Quando l individuo, dopo un periodo di vita vegetativa, passa interamente alla fase riproduttiva scomparsa dell individuo stesso. Organismi unicellulari. Eucarpia Quando l individuo, dopo un periodo più o meno lungo di vita vegetativa, modifica una parte del suo corpo solo questa porzione partecipa al processo riproduttivo. Se, invece, si considerano le modalità con cui tale processo si verifica allora si distinguono 3 diversi tipi di riproduzione: vegetativa, per sporogonia e sessuale Moltiplicazione VEGETATIVA Da un individuo genitore si formano in seguito a divisione nucleare e cellulare () cellule o corpi germinali in grado di svilupparsi autonomamente e geneticamente uguali al genitore. 1

2 E detta anche moltiplicazione o propagazione vegetativa o agamica il corpo vegetativo di un individuo si divide in due o più parti oppure per semplice distacco di una sua porzione. E un processo moltiplicativo molto veloce rapida diffusione della specie nell ambiente. Si distinguono i seguenti tipi di riproduzione vegetativa: Scissione La cellula madre, dopo aver subito mitosi, si divide esattamente a metà. Si formano due cellule figlie capaci di riprodursi a loro volta, una volta raggiunte le dimensioni della cellula madre. Procarioti; Eucarioti: Funghi (Lieviti), Alghe (Diatomee). Gemmazione Sulla cellula madre compare una protuberanza, detta gemma, che staccandosi darà origine alla cellula figlia. Può accadere (Lieviti) che dalla gemma ancora attaccata alla cellula madre si formi un nuovo individuo. Frammentazione Dal corpo della pianta madre si distacca una porzione, specializzata o meno per la riproduzione, in grado di svilupparsi autonomamente. Dalle Alghe azzure filamentose in su sino alle Briofite ed alle Angiosperme. Propaguli = porzioni che si distaccano in seguito al processo di frammentazione oppure più specificatamente indicano gruppi di cellule prodotti in alcuni punti del corpo della pianta (Briofite). Bulbilli - Rizomi - Tuberi Talea - Innesto Sporulazione Se le condizioni ambientali diventano sfavorevoli alla sopravvivenza dell individuo, per garantire la conservazione della specie si ha produzione mitotica di spore durature (con spessa parete e ricche di sostanze di riserva). Dette anche spore agamiche o neutrospore o mitospore. Spore endogene = si formano in numero elevato all interno di strutture particolari. Si distinguono le: zoospore provviste di flagelli, quindi legate all ambiente liquido per la loro diffusione aplanospore senza flagelli, ma dotate a volte di movimenti ameboidi. Spore esogene = caratteristiche dei Funghi (= conidiospore), si trovano esternamente ed all estremità delle ife fungine. Da sinistra conidiofori e conidi di Periconia venezuelana, Curvulariopsis cymbisperma, Curvularia lunata e Brachysporiella gayana (Funghi Mitosporici) Riproduzione SESSUALE Si formano cellule germinali aploidi e sessualmente differenziati (GAMETI) capaci di svilupparsi ulteriormente solo e soltanto dopo essersi fusi a due a due. Il risultato di questa singamia è la formazione di uno ZIGOTE DIPLOIDE. Alternaza di fase nucleare MEIOSI Ricombinazione del patrimonio ereditario individui diversi geneticamente. 2

3 Alla base della riproduzione sessuale vi è, dunque, l unione di due cellule (GAMETI) con fusione rispettivamente sia dei 2 citoplasmi (plasmogamia) che dei 2 nuclei (cariogamia) ZIGOTE (2n). In gran parte degli organismi vegetali nello zigote si ha plasmogamia seguita immediatamente da cariogamia SINCARION (in questo caso lo zigote è detta anche cellula zeugide). In alcuni Funghi, invece, alla plasmogamia non segue subito la cariogamia DICARION, cioè lo zigote contiene i due nuclei appaiati. La riproduzione sessuale è un processo biologico di fondamentale importanza per gli organismi viventi: favorisce la sopravvivenza della specie in condizioni ambientali sfavorevoli; permette l occupazione di nuovi ambienti EVOLUZIONE della specie. Tipi di riproduzione sessuale 1. AMFIMISSIA unione di 2 cellule specializzate per la riproduzione sessuale Gametogamia Gametangiogamia Ologamia 2. AUTOMISSIA non sono differenziati gametangi maschili 3. PSEUDOMISSIA non sono più differenziati organi per la riproduzione sessuale 3

4 Riproduzione per SPOROGONIA Avviene solo e soltanto in seguito a MEIOSI di una particolare cellula detta meiocito o cellula gonotoconte, con formazione di 4 cellule (GONI) appartenenti alla linea riproduttiva, le quali sono aploidi (=n) e geneticamente diverse dal meiocito. Possono essere dei: GAMETI, alla loro produzione deve seguire necessariamente anche la loro fusione (gamia), altrimenti non sono in grado di dividersi; Meiosi --->> Gameti (n) --->> Singamia --->> Zigote (2n) MEIOSPORE, capaci di dividersi da subito per mitosi; sono prodotte in numero di 4 (tetraspore); il meiocito è detto in questo caso anche cellula madre delle spore. Meiosi --->> Meiospore (n) --->> Sporogonia --->> Gametofito (n) Quando si ha riproduzione per sporogonia? 1. Gli organismi sono caratterizzati anche dalla riproduzione sessuale. E necessario, cioè, che una cellula 2n si divida per meiosi. 2. I meiociti dividendosi per meiosi devono produrre solo e soltanto meiospore. 3. Le meiospore devono essere utilizzate per la diffusione della specie. Devono verificarsi tutte e tre le condizioni!!!!!! E diffusa nelle Alghe, nei Funghi, nelle Briofite e nelle Pteridofite. Nelle Pteridofite si raggiunge la massima evoluzione delle meiospore con il loro differenziamento in microspore individuo aploide (gametofito maschile) produzione di gameti maschili; macrospore gametofito femminile (n) produzione di gameti femminili. Nelle Spermatofite, invece, le meiospore prodotte non vengono direttamente utilizzate per la diffusione della specie!!!! Il ciclo sessuale di una pianta è caratterizzato da due momenti fondamentali: GAMIA MEIOSI In corrispondenza di questi due processi si verifica un alternanza della fase nucleare: da una fase nucleare aploide (cellule con n di cromosomi = n) si passa ad una fase nucleare diploide (cellule con n di cromosomi = 2n). Gran parte degli organismi vegetali hanno un ciclo sessuale più complesso, il quale implica distinti individui o generazioni aploidi e diploidi, che si presentano in una sequenza alternata obbligatoria. GENERAZIONE = complesso di cellule che svolgono vita vegetativa e che dividendosi per mitosi conservano tutte la stessa fase nucleare. Il loro sviluppo parte da una meiospora oppure da uno zigote. La denominazione delle generazioni segue quella dei germi da loro prodotti: GAMETOFITO = generazione formante gameti (generazione aploide = n) SPOROFITO = generazione formante spore (generazione diploide = 2n) Pertanto nella maggior parte delle piante si ha un alternanza di generazioni : isomorfica, se le 2 generazioni sono vegetativamente pressocchè identiche in grandezza e forma; eteromorfica, se le 2 generazioni sono differrenti sia nella grandezza che nella forma. 4

5 I gameti n sono prodotti per mitosi dal corpo vegetale aploide, cioè il gametofito. Dopo la fusione dei gameti nella fecondazione, il risultante zigote diploide si sviluppa a formare una pianta diploide detta sporofito. Lo sporofito produce delle spore, le quali essendo formate per meiosi sono aploidi. Ciascuna spora si accresce a formare un nuovo gametofito aploide, continuando il ciclo. Ciclo APLONTE o Aplobionte ciclo DIPLONTE o DIPLOBIONTE ciclo APLODIPLONTE o APLODIPLOBIONTE ciclo APLODICARIONTE cicli metagenetici (cicli biologici) degli organismi vegetali Ciclo APLONTE o APLOBIONTE Tipico dei vegetali più primitivi, i quali sono caratterizzati da un solo tipo di generazione, cioè quella aplonte. Gamia --->> Zigote --->> MEIOSI --->> MEIOSPORE (sporogonia) in grado di germinare in condizioni ambientali favorevoli --->> individuo con n cromosomi, cioè aploide = APLOFITO o GAMETOFITO, che per mitosi produce gameti. Il ciclo degli aplonti è, quindi, caratterizzato da meiosi iniziale o zigotica, proprio perché avviene nello zigote. Organismi acquatici (Alghe e Funghi). APLOFITO O GAMETOFITO (n) GAMIA MEIOSI GAMETI (n) ZIGOTE (2n) MEIOSPORE ( Ciclo DIPLONTE o DIPLOBIONTE Anche in questo caso abbiamo un solo tipo di generazione, quella diploide. Alcune Alghe (Diatomee, Fucales), qualche Fungo, organismi terrestri (animali). DIPLOFITO O SPOROFITO (2n) MEIOSI Gamia --->> Zigote --->> Mitosi --->> individuo con 2n cromosomi, cioè diploide = DIPLOFITO o SPOROFITO --- >> periodo di vita vegetativa --->> MEIOSI --->> GAMETI. In questo ciclo metagenetico la meiosi è terminale o gametica. GAMIA ZIGOTE (2n) GAMETI (n 5

6 Ciclo APLODIPLONTE o APLODIPLOBIONTE Caratterizzato dall alternanza di generazioni antitetiche, tra gametofito o diplofito. Gamia --->> Zigote --->> Mitosi --->> DIPLOFITO --->> MEIOSI --->> MEIOSPORE --->> Mitosi --->> APLOFITO. In questo ciclo la meiosi è dunque intermedia tra la generazione n e quella 2n. APLOFITO O GAMETOFITO (n) MEIOSPOR E (n) MEIOSI GAMETI (n) GAMIA ZIGOTE (2n) DIPLOFITO O SPOROFITO (2n) Organismi acquatici = generalmente le 2 generazioni sono distaccate tra loro e dotate di vita autonoma (autotrofe). Organismi terrestri = si sviluppa una stretta dipendenza trofica tra le 2 generazioni Briofite il gametofito nutre lo sporofito Pteridofite il gametofito nutre lo sporofito solamente negli stadi iniziali di sviluppo Spermatofite è lo sporofito a nutrire il gametofito Inoltre, nelle piante terrestri si assiste ad una progressiva predominanza della generazione sporofitica a discapito di quella gametofitica, la quale tende a ridursi notevolmente alternanza di generazione mascherata. 6