1.3 Divisione cellulare

B 14 BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE, GENETICA AGRARIA - CELLULE, PIANTE, COLTURE 1.3 Divisione cellulare. Nelle piante superiori la divisione cellulare avviene in specifiche regioni (meristemi) localizzate all apice radicale e del germoglio, ai primordi degli organi e nel tessuto cambiale. La divisione cellulare assicura che ogni cellula riceva lo stesso corredo di cromosomi e quindi le stesse informazioni genetiche. Il ciclo cellulare consiste di due fasi: interfase, in cui non sono visibili strutture definite nel nucleo e mitosi (dove i cromosomi diventano ben visibili e si dividono portando alla divisione cellulare). L interfase è a sua volta divisa in tre fasi: una in cui si ha sintesi di DNA (S) e due di riposo (G1 e G2). In sequenza si ha: G1-S-G2-mitosi. Nella mitosi ogni cromosoma si sdoppia in due cromatidi identici, cui segue la ripartizione in due lotti identici di cromatidi nelle due cellule figlie e infine la divisione cellulare. La mitosi si svolge generalmente secondo le seguenti tappe: 1. profase: il nucleolo scompare, i cromosomi iniziano a condensarsi e sono visibili i due cromatidi tenuti insieme dal centromero, i microtubuli si dispongono nel piano equatoriale attorno al nucleo; 2. prometafase: l involucro nucleare si frammenta e i cromosomi sono in movimento; 3. metafase: i cromosomi fessurati si dispongono al centro della cellula formando la placca equatoriale, l involucro del nucleo scompare, i microtubuli si associano in fibre che vanno a formare una calotta fusiforme, le fibre entrano in contatto con il cinetocore (struttura appiattita che divide i cromosomi in due bracci) e si forma il fuso nucleare; 4. anafase: i due cromatidi di ciascun cromosoma vengono trasportati ognuno verso un polo della cellula e i microtubuli si accorciano; 5. telofase: i cromatidi (ormai cromosomi figli) si despiralizzano, si svolgono e si riallungano, il reticolo endoplasmatico forma un nuovo involucro nucleare, i microtubuli vanno a costituire il fragmoplasto tra i due nuclei figli, numerose vescicole di Golgi si ordinano nella zona equatoriale (placca cellulare) fornendo materiale per la formazione del plasmalemma e della lamella pectinica; 6. citochinesi: riappare il nucleolo, si forma la parete cellulare, si completano la formazione dell involucro nucleare e la decondensazione dei cromosomi. La mitosi avviene quando la trasmissione dei cromosomi tra la cellula parentale e le cellule figlie è un processo non sessuale; in tal caso si producono cellule figlie geneticamente identiche. La meiosi si riferisce invece alla trasmissione sessuale dei cromosomi, dove i geni di due differenti cellule parentali possono ritrovarsi in una singola cellula figlia. Nella meiosi gameti aploidi (con numero n di cromosomi) originano da cellule diploidi (con numero cromosomico 2n, cioè con due omologhi per ogni tipo di cromosoma). 1.4 Trasporto dei soluti. Il passaggio dei soluti attraverso il plasmalemma e le membrane degli organelli endocellulari è essenziale per lo svolgimento di importanti processi cellulari quali il mantenimento del turgore, l accumulo di nutrienti, la traslocazione e la distribuzione dei prodotti dell attività di sintesi, il rilascio dei prodotti di rifiuto, la compartimentazione dei metaboliti, la trasduzione dell energia e dei segnali. Queste funzioni sono svolte da proteine intrinseche alle membrane, che operano il trasporto controllato dei soluti. Il movimento di soluti carichi o polari può avvenire solo se esistono particolari strutture proteiche (trasportatori o canali) capaci di creare una via di passaggio idrofila nella matrice fosfolipidica. Il movimento dei soluti polari può

SEZIONE B
SEZIONE B
BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE...
La Botanica è la scienza che studia le forme di vita del mondo vegetale e ne analizza i rapporti ecologici attraverso diverse branche: ad esempio, la citologia studia la cellula vegetale e le sue funzioni; l’istologia si occupa dei tessuti; l’anatomia analizza gli organi; la genetica controlla la trasmissione dei caratteri di generazione in generazione; la fitosociologia e l’ecologia cercano di individuare i rapporti dei vegetali, fra loro e con gli altri viventi. A sua volta, ciascuna branca focalizza alcuni particolari aspetti del mondo vegetale: le modalità nutrizionali o riproduttive, la distribuzione geografica, i possibili utilizzi in altri campi (scientifico, farmaceutico, alimentare, ecc.).Le conoscenze botaniche, evolutesi nel contesto della stessa evoluzione umana, sono particolarmente importanti per le applicazioni in campo agronomico poiché rappresentano una delle fondamentali basi scientifiche sulle quali costruire e articolare buona parte dei saperi orientati alla produzione agraria. La pianta, sia che abbia avuto origine dall’incontro dei due gameti, maschile e femminile, con formazione del seme, o dalla moltiplicazione di una porzione di pianta, per esempio da una talea d’innesto, o ancora da un insieme di cellule meristematiche attraverso la tecnica della micropropagazione in vitro, rappresenta sempre il punto focale della disciplina agronomica.In questa Sezione B del Manuale dell’Agronomo sono poi sviluppati e approfonditi anche tutti gli aspetti legati alla Genetica agraria (dalle conoscenze consolidate della genetica mendeliana alla genetica molecolare, all’ingegneria genetica, all’analisi del genoma). Oltre ai contenuti di carattere generale, sono trattati separatamente, in parallelo, i due settori di applicazione del miglioramento genetico in campo agrario: quello vegetale e quello animale per l’ambito applicativo zootecnico. Coordinamento di SezionePaolo CecconRealizzazione e collaborazioniPaolo Ceccon, Elio Cirillo, Maurizio Cocucci, Stefania Dall’Olio, Adalberto Falaschini, Maria Nives Forgiarini, Marcello Guiducci, Carlo Lorenzoni, Adriano Marocco, Roberto Pinton, Aldo Pollini, Domenico Ugulini