esercitazione n.1 e n.2

Corso di Laurea in
Scienze Naturali
A.A. 2011-2012
1° e 2° esercitazione di
Botanica Generale
27 ottobre 2011
3 novembre 2011
Dott. Marco Picarella

Argomenti:
Citologia
Microscopio ottico - norme per l’uso
Tipi cellulari nei microorganismi fotosintetici: la cellula procariote
(cianoficee) ed eucariote (diatomee, cloroficee):
Cellula vegetale (vacuolo, inclusioni cellulari, plastidi) in preparati
freschi:
Cellule di catafillo del bulbo di Allium cepa: tipica cellula vegetale.
Foglia di Tradescantia sp. e Allium cepa (cipolla rossa di Tropea); foglie
con striature rosse di varie specie: vacuolo, succo vacuolare e plasmolisi
Foglia di Nerium oleander; fusto di Silene vulgaris; foglia di Lemna trisulca;
catafilli papiracei del bulbo di Allium cepa: cristalli di ossalato di calcio.
Foglia di Elodea canadensis; frutti colorati di Capsicum sp.: i cloroplasti e i
cromoplasti; la ciclosi
Tubero di Solanum tuberosum (patata): i granuli di amido.
Farine di varie specie: i granuli di amido.

Sussidi per lo studio
dell’anatomia vegetale
Bibliografia:
Speranza A. e Calzoni G.L. (1996) – Struttura delle
piante in immagini. Guida all’anatomia microscopica
delle piante vascolari. Zanichelli.
Sitografia:
Atlante di botanica di UniTO:
http://www.atlantebotanica.unito.it/page.asp?
Tavole di anatomia dei vegetali vascolari di UniCT:
http://www.dipbot.unict.it/frame/botgenit.htm
Corso di biologia vegetale di UniNA:
http://www.federica.unina.it/corsi/biologia-vegetale/

Microscopio ottico
Parte meccanica:
- Base
- Vite micro- e macrometrica
- Tavolino portaoggetti
- Tubo portaottica
- Revolver
Parte ottica:
- Lampadina (alogena o led)
- Diaframmi
- Condensatore
- Obiettivi (x5, x10, x25, x40,…)
- Oculari (x10)

Oculari
Tubo Bi/Tri oculare
Revolver porta obiettivi
Tavolino porta oggetti
con traslatore
Condensatore
con diaframma d’apertura
Diaframma di campo
Microscopio ottico
Edicola porta lampada
con lampada

La cellula procariotica
È caratteristica di batteri e cianoficee.
Manca la compartimentazione interna:
non ci sono organuli delimitati da membrana;
il DNA non è racchiuso all'interno di un nucleo, ma si trova in
un regione della cellula, non delimitata da membrana, detta
nucleoide.
La parete cellulare è composta
di peptidoglicano, che è il principale
responsabile della rigidità della cellula.

Nelle cianoficee la fotosintesi viene svolta grazie alla presenza
di invaginazioni della membrana plasmatica (tilacoidi)
in cui è inserita la clorofilla a, oltre alle ficobiline (in particolare
la ficocianina) organizzate in ficobilisomi.
Spirulina
Microorganismi fotosintetici:
le cianoficee
Oscillatoria

La cellula eucariotica
È caratterizzata dalla presenza di organuli specializzati, delimitati
da membrana, in cui vengono svolte le reazioni metaboliche:
mitocondri, plastidi, apparato di Golgi, reticolo
endoplasmatico, ecc.
Il DNA è contenuto nel nucleo.
È presente il citoscheletro, un'impalcatura di microtubuli e
microfilamenti importante per il mantenimento della forma
cellulare e per il trasporto del materiale.
Ha dimensioni considerevolmente maggiori della cellula
procariotica.

Differenza tra cellula animale
e cellula vegetale

Microorganismi fotosintetici:
le diatomee
Divisione Bacillariophyta.
La cellula è rivestita da un guscio di materiale
siliceo detto frustulo; esso si compone di due
valve (epi- ed ipovalva) ed una cintura di
connessione tra esse detta cingolo e formata
da epi- ed ipocingolo.
I cloroplasti, uno, pochi o molti per cellula,
contengono uno o più pirenoidi. I pigmenti
fotosintetici sono: clorofilla a e c, β-carotene,
xantofille (fucoxantina).
La valva può avere simmetria bilaterale (ordine
Pennales) o centrica (ordine Centrales).

Microorganismi fotosintetici:
le clorificee
Divisione Chlorophyta.
I cloroplasti hanno forme e dimensioni varie: a coppa,
anulati, reticolati, lobati nastriformi, discoidi.
I cloroplasti possono contenere uno o più pirenoidi. La
sostanza di riserva è l'amido che si forma all'interno del
cloroplasto, intorno al pirenoide.
I pigmenti fotosintetici sono: clorofilla a e b, β-carotene,
xantofille.
Famiglia Zygnemataceae: parete cellulosica; uno o più
cloroplasti a forma di elicoidale. Condividono diverse
caratteristiche con le cormofite.
Spirogyra sp.

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.1
MATERIALE: Campione d'acqua raccolto nelle vasche dell'orto
botanico.
TECNICA: Versare un paio di gocce di campione su un vetrino
porta-oggetti e coprire con un vetrino copri-oggetti.
Iniziare l'osservazione al M.O. con obiettivo a basso ingrandimento
(4X) per poi passare a quelli maggiori (40X)
OSSERVAZIONE:
✔cianoficee (spirulina): forma e contenuto delle cellule
procariotiche
✔diatomee (pennate): cellula eucariotica; cloroplasti
✔cloroficee (spirogira): cellula eucariotica; cloroplasti

Spirogyra sp.
OSSERVAZIONE AL M.O. - N.1
foto di ALESSANDRA ROSSI
GALLERIA FOTOGRAFICA
foto di GIADA BRESSAN
Cianobatteri (spirulina)

Le specificità della cellula vegetale
Parete cellulare
Vacuolo
Plastidi
parete cellulare
vacuolo
mitocondrio
nucleolo
nucleo
cloroplasto
spazio intercellulare
Speranza e Calzoni, 1985

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.2
MATERIALE: Cellule di catafillo del bulbo di Allium cepa
TECNICA: Isolare una delle scaglie interne (meglio dalla terza in
poi, partendo dall'esterno). Incidere con un ago l'epidermide interna
(faccia concava) della scaglia formando un quadrato di pochi
mm di superficie. Con la pinzetta eseguire la spellatura delicatamente
nella zona incisa. Adagiare delicatamente il campione su un
vetrino porta-oggetti, versare qualche goccia d'acqua e coprire
con il copri-oggetti. Fare in modo di poggiare sul vetrino porta-oggetti
la parte che era applicata ai tessuti.
OSSERVAZIONE: La cellula vegetale (forma e contenuto).

La parete cellulare
Struttura:
lamella mediana
parete primaria
parete secondaria
Funzioni:
protegge il protoplasto
svolge funzione meccanica
è responsabile della forma della cellula
controbilancia la pressione di turgore

Il vacuolo
Struttura:
Tonoplasto (membrana)
Succo vacuolare (acqua + soluti)
Funzioni:
conferisce rigidità alla cellula
accumula sostanze di riserva e di rifiuto
osmometro

Il vacuolo: il succo vacuolare
La colorazione del succo vacuolare è dovuta alla
presenza di composti, chiamati antociani, la cui
colorazione varia in funzione del pH: gli antociani
assumono colorazione blu-violtetto in ambiente basico,
mentre a pH acidi virano verso il rosso.
Il fenomeno è reversibile.

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.3
MATERIALE: foglia di Tradescantia sp. e Allium cepa (cipolla
rossa di Tropea); foglie con striature rosse di varie
specie.
TECNICA: Stendere una spellatura epidermica di una foglia
di Rhoeo o di Zebrina (quest'ultima nella sola pagina
inferiore), oppure di catafillo del bulbo della cipolla. Aggiungere
qualche goccia d'acqua e coprire con il coprioggetti.
Successivamente versare una soluzione diluita di
base o di acido quanto basta per variare il pH del succo
vacuolare.
OSSERVAZIONE: La colorazione assunta dagli antociani
presenti nel succo vacuolare in funzione del pH.

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.3
GALLERIA FOTOGRAFICA
foto di ALESSANDRA ROSSI
cellule di epidermide di monocotiledone
con vacuoli ricchi
di antociani

Plasmolisi in Elodea
Il vacuolo: la plasmolisi
L'osmosi è il movimento dell'acqua attraverso
una membrana semipermeabile,
cioè una membrana che permette
solo il passaggio del solvente e non dei
soluti. Cellula = osmometro.

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.4
MATERIALE: Tradescantia sp., Allium cepa (cipolla rossa
di Tropea)
TECNICA: Stendere una spellatura epidermica di una foglia
di Tradescantia (quest'ultima nella sola pagina inferiore),
oppure di catafillo del bulbo di cipolla. Aggiungere
qualche goccia d'acqua e coprire con il copri-oggetti. Per
innescare la plasmolisi si pongono alcune gocce della soluzione
di KCl sul bordo del vetrino copri-oggetti; dall'altro
lato assorbire l'acqua con della carta da filtro. Per ripristinare
le condizioni iniziali aggiungere gocce d'acqua;
il processo è reversibile.
OSSERVAZIONE: La plasmolisi.

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.4
GALLERIA FOTOGRAFICA
Sol. conc.
di KCl
foto di GIADA BRESSAN foto di GIADA BRESSAN

Il vacuolo: inclusioni vacuolari
Si tratta di cristalli di ossalato di calcio, un sale dell'acido
ossalico.
Ci sono varie ipotesi sulla loro presenza: meccanismo di difesa
contro gli erbivori; modo per allontanare un eccesso
di ac. ossalico, che è nocivo se accumulato nel citoplasma;
meccanismo di protezione contro un eccesso di ioni calcio
liberi.
Utilizzati a fini tassonomici. Provocano nell'uomo e negli
animali i calcoli renali.
Possono avere forme diverse e prendono nome di:
druse, che sono cristalli poliedrici (nelle dicotiledoni);
rafidi, cristalli a fascetti, e stiloidi, cristalli prismatici
(nelle monocotiledoni).

Il vacuolo: inclusioni vacuolari
DRUSE
RAFIDI

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.5
MATERIALE: Foglia di Nerium oleander; fusto di Silene vulgaris;
foglia di Lemna trisulca; catafilli papiracei di Allium
cepa.
TECNICA: Porre una goccia di acqua su un vetrino portaoggetto.
Stendere sul vetrino una sezione trasversale di
foglia di oleandro e di fusto di S. vulgaris. Adagiare sul
campione il vetrino copri-oggetto.
Ripetere le stesse operazioni precedenti per la foglia di
lemna.
OSSERVAZIONE: Le druse nella foglia di N. oleander sono
localizzate tra il mesofillo lacunoso e quello a palizzata;
non sono numerose. Le druse nel fusto di S. vulgaris sono
invece abbondanti. I rafidi in foglia di L. trisulca sono ben
visibili al margine della foglia. Gli stiloidi sono nella cipolla.

foto di ALESSANDRA ROSSI
OSSERVAZIONE AL M.O. - N.5
GALLERIA FOTOGRAFICA
drusa
foto di ALESSANDRA ROSSI
rafidi

I plastidi
Si classificano in:
cromatofori fotosinteticamente attivi:
✗ cloroplasti (nelle Alghe verdi, Briofite, Pteridofite,
Gimnosperme e Angiosperme)
✗ rodoplasti (nelle Alghe rosse)
✗ feoplasti (nelle Alghe brune)
cromatofori fotosinteticamente inattivi:
✗ proplastidi (costituiscono lo stadio giovanile, indifferenziato
dei plastidi)
✗ cromoplasti (presentano elevate concentrazioni di carotenoidi)
✗ leucoplasti (funzione di riserva), tra cui gli amiloplasti
(contengono granuli di amido secondario)
✗ ezioplasti (plastidi di piante cresciute al buio)

I plastidi: cloroplasti e cromoplasti
CLOROPLASTI
CROMOPLASTI

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.6
MATERIALE: Foglia di Elodea canadensis; frutti colorati di
Capsicum sp.
TECNICA: Porre una goccia di acqua su un vetrino portaoggetto.
Stendere sul vetrino una foglia di elodea aiutandosi
con una pinzetta. Adagiare sul campione il vetrino
copri-oggetto. Ripetere la stessa operazione con sezioni
sottili del frutto del peperoncino.
OSSERVAZIONE: I cloroplasti sono facilmente visibili nella
foglia di elodea come numerosi corpuscoli a forma ovoidale
più o meno allungata. Lo stesso per i cromoplasti.
Lasciando il campione di elodea illuminato dalla lampada
per una decina di minuti si può scorgere un movimento
circolare dei cloroplasti all'interno della cellula. Si tratta
del fenomeno della ciclosi.

foto di ALESSANDRA ROSSI
OSSERVAZIONE AL M.O. - N.6
GALLERIA FOTOGRAFICA
cloroplasti foto di ALESSANDRA ROSSI
cromoplasti

I plastidi: amiloplasti e amidi

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.7
MATERIALE: Tubero di Solanum tuberosum
TECNICA: Porre una goccia di acqua su un vetrino portaoggetto.
Tagliare con la lametta una sezione sottile di tubero
di patata. Stendere il campione sul vetrino aiutandosi
con una pinzetta. Adagiare sul campione il vetrino
copri-oggetto. Ripetere la stessa operazione con la soluzione
di Lugol; in tal caso aggiungere per capillarità con la
pipetta Pasteur una-due gocce di soluzione di Lugol.
OSSERVAZIONE: Il parenchima di riserva presente nel tubero
di patata prima e dopo colorazione con la soluzione
di Lugol. I granuli di amido sono ben visibili dopo la colorazione

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.7
GALLERIA FOTOGRAFICA
foto di GIADA BRESSAN
granuli di amido di patata colorati
con la soluzione di Lugol

OSSERVAZIONE AL M.O. - N.8
MATERIALE: Diversi tipi di farine.
TECNICA: Porre una goccia di acqua su un vetrino portaoggetto.
Adagiare sul vetrino un pizzico di farina aiutandosi
con la pinzetta. Adagiare sul campione il vetrino copri-oggetto.
Ripetere la stessa operazione con la soluzione
di Lugol; in tal caso aggiungere per capillarità con la
pipetta Pasteur una-due gocce di soluzione di Lugol.
OSSERVAZIONE: La farina prima e dopo colorazione per
evidenziare la particolare forma delle diverse farine.