UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SIENA

Facoltà di Farmacia

Controllo di Qualità nel Settore Industriale Farmaceutico

Anno Accademico 2001/2002

Insegnamento di Biologia Vegetale

Docente: Dr.ssa Elisabetta Miraldi

Programma

Introduzione

Caratteristiche generali delle piante e differenze rispetto agli animali. Classificazione in cinque regni. Elencazione dei Phyla e delle principali classi. Categorie tassonomiche da regno a specie. Concetto di specie.

Citologia vegetale e fotosintesi

Generalità sulla cellula vegetale e differenze con quella animale.

La parete cellulare e le sue funzioni. Cellulosa: struttura e proprietà chimico-fisiche. La mitosi nei vegetali: fuso anastrale e formazione del fragmoplasto. Lamella mediana, parete primaria (plasmodesmi e porocanali), parete secondaria: loro struttura, formazione, tessitura.

Modificazioni secondarie della parete cellulare: impregnazione (interposizione e apposizione: lignificazione, impermeabilizzazione) e modificazioni chimiche (naturali e patologiche).

I vacuoli, ipotesi sulla loro origine. Tonoplasto. Loro sviluppo in funzione dell’accrescimento della cellula. Osmosi, pressione di turgore, appassimento, plasmolisi. Le funzioni del vacuolo; principali gruppi di sostanze accumulate nei vacuoli. Importanza farmaceutica del vacuolo. Inclusioni cristalline.

I plastidi e loro caratteristiche generali. I proplastidi e la loro struttura. I cloroplasti e la loro ultrastruttura: tilacoidi granari e intergranari. La fotosintesi: suoi fattori limitanti, pigmenti antenna e clorofille, fase luminosa e fase oscura. Generalità sul Ciclo di Calvin. Piante C-3, C-4 e CAM.

Leucoplasti, amido primario e secondario, granuli di amido, gli amidi della FU X. Ultrastruttura di amiloplasti ed ezioplasti.

I cromoplasti: funzioni e ultrastruttura. Possibili interconversioni dei diversi plastidi.

Istologia vegetale

Classificazione dei tessuti.

Meristemi: apicali, intercalari e laterali; primari e secondari.

Parenchimi: clorofilliano, di riserva (acquifero, amilifero, ecc.), aerifero (lacune, canali auriferi), di riempimento (midollare e corticale).

Tessuti tegumentali: epidermide. Cutina e cuticola. Apparato stomatico, tricomi. Rizoderma, mesoderma, sughero, endodermide.

Tessuti di sostegno: collenchimi (angolari e lamellari), sclerenchimi (sclereidi, fibre sclerenchimatiche, xilari ed extraxilari).

Tessuti conduttori: tessuto vascolare, tessuto cribroso. Fasci vascolari e loro tipologia. I liquidi che circolano nelle piante: linfa grezza e linfa elaborata.

Sistema secretore: tipi di sostanze prodotte e tipi di accumulo. Cellule isolate (idioblasti) e strutture complesse, tasche e canali, canali resiniferi, laticiferi (apociziali e sinciziali). Organi di secrezione esterna: peli e squame ghiandolari, nettari, ghiandole digestive, idatodi.

Anatomia ed organografia

Radice: morfologia esterna, ramificazioni allorrizziche e omorrizziche. Suddivisioni verticali. Anatomia primaria in monocotiledoni e dicotiledoni; cambio sinusoidale e passaggio a struttura secondaria. Radici metamorfosate.

Fusto: morfologia esterna, gemme consistenza. Fasci vascolari. Anatomia primaria e secondaria. Fusti metamorfosati.

Foglia: morfologia, base, picciolo, lembo. Tipi di nervature. Foglie semplici e composte. Anatomia di foglie dorsoventrali, isolaterali e aciculari. Foglie metamorfosate.

Fisiologia vegetale

L’acqua nella pianta: assorbimento (imbibizione ed osmosi), movimento trasversale nelle radici. La salita dell’acqua nei vasi legnosi: pressione radicale, capillarità, richiamo da parte delle foglie e forze di coesione fra le molecole d’acqua. Traspirazione. Movimento dell’acqua nelle varie molecole dei tubi cribrosi.

Scambi gassosi attraverso stomi e cuticola, apertura e chiusura degli stomi.

Respirazione anaerobica. Respirazione aerobia.

Fermentazioni anaerobie ed aerobie. Esempi di organismi di interesse farmaceutico che effettuano fermentazioni: lieviti e penicilli.

Chemisintesi. Nutrizione minerale (elementi macro- e micro-nutritivi). Ciclo biologico dell’azoto. Ormoni vegetali e fitoregolatori. Maturazione dei frutti. Fotoperiodo e termoperiodo.

Riproduzione

Differenze fra riproduzione sessuale e vegetativa e loro diversa efficienza. Principali modalità di riproduzione vegetativa, spontanea ed artificiale. Riproduzione sessuale. Alternanza di fase. La fase dicarion nei funghi. Differenziazione dei sessi nelle piante. Distribuzione dei sessi nelle piante. Poliploidia, ibridi, esempi di piante polipoidi o ibride di interesse farmaceutico: digitale, valeriana, lavanda e lavandini, menta piperita.