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Botanica - Cellula vegetale
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Di cosa parla
- Ortologhi e Paraloghi:
- Ortologhi: Geni in specie diverse evoluti da un gene ancestrale comune tramite speciazione, mantengono funzione simile.
- Paraloghi: Geni originati per duplicazione nel genoma di una stessa specie.
- Il documento illustra graficamente la speciazione e la duplicazione genica, inclusi concetti come in-paralog e out-paralog.
- La Cellula Vegetale:
- Cenni Storici: Il termine 'cellula' fu coniato nel 1665 da Robert Hooke, osservando sughero al microscopio.
- Microscopia: Vengono descritti diversi tipi di microscopi (confocale, elettronico a scansione e trasmissione, a luce composta) e la loro risoluzione per lo studio delle strutture cellulari.
- Compartimenti Cellulari:
- Citosol: Porzione del protoplasto senza organelli delimitati da membrana.
- Citoplasma: Citosol più tutti gli organelli cellulari, esclusi nucleo e vacuoli.
- Apoplasto: Comprende la parete cellulare e gli spazi intercellulari, visibile con marcatori fluorescenti.
- Organelli Chiave:
- Reticolo Endoplasmatico (ER): Sede di sintesi proteica per il vacuolo. Nelle piante è un network continuo che attraversa i plasmodesmi, a differenza delle cellule animali dove la distinzione tra ER rugoso e liscio è meno netta.
- Apparato di Golgi: Presente in più copie nelle cellule vegetali (fino a 20), con tre tipi di cisterne (CIS, MIDIAL, TRANS) e un trans Golgi network (TGN). Motile e dinamico.
- Mitocondri: Coinvolti nel metabolismo e produzione di ATP, si riproducono per scissione e sono mobili.
- Perossisomi: Compartimenti metabolici per l'ossidazione dei substrati e la prevenzione dell'avvelenamento cellulare tramite catalasi. Tipi specifici includono perossisomi fogliari, gliossisomi, uricosomi e non specializzati.
- Plastidi: Originano dai pro-plastidi e includono cloroplasti, etioplasti, amiloplasti, ecc.
- Ribosomi: Presenti in tutti i compartimenti sub-cellulari con sintesi proteica. Tre tipi: citoplasmatici (80S), plastidiali (70S) e mitocondriali (70S).
- Parete Cellulare:
- Presente nella maggior parte dei procarioti, funghi, protisti e tutte le piante.
- Procarioti: Composta da peptidoglicano (mureina), con differenze tra Gram-negativi e Gram-positivi.
- Funghi: Composta da chitina.
- Piante: Due fasi principali:
- Fase microfibrillare: Costituita da cellulosa, che forma microfibrille e macrofibrille stabilizzate da legami idrogeno.
- Fase matriciale: Composta da emicellulose e pectine.
- Emicellulose: Collegano le fibrille di cellulosa, fornendo forza. Esempi: xiloglucano (scheletro di beta-(1-4)-o-glucano con ramificazioni di xilosio) e arabinoxilano (scheletro di beta-(1-4)-D-xilano con ramificazioni di arabinosio).
- Pectine: Polisaccaridi complessi ricchi di acido galatturonico che conferiscono plasticità e formano gel. Componenti: Ramnogalatturonano1, Ramnogalatturonano2, Omogalatturonano, Xilogalatturonano, Arabinano. Ioni borato (B) e calcio (Ca2+) sono importanti per stabilizzare la rigidità tramite legami con gruppi carbossilici.
- Proteine della Parete: Possono essere strutturali (es. estensine, PRP, GRP, AGP) o enzimatiche (es. perossidasi, laccasi, enzimi idrolitici, transglicosidasi, espansine) che influenzano la maturazione cellulare e la risposta agli stress.