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EDUCAZIONE SCIENTIFICA B-10-FSE-2010-4 La germinazione allegato del Percorso “La vita in un pugno di terra” di A. Alfano e G. Forni © INDIRE 2014 - http://formazionedocentipon.indire.it (Per le note di produzione si veda il colophon del percorso didattico) La germinazione Il seme è una portentosa forma di sopravvivenza a fattori ambientali sfavorevoli in grado di permettere la diffusione della specie. Ogni seme contiene un embrione che può diventare una pianta adulta se si trova nelle condizioni adatte. Di cosa ha bisogno un seme per germinare? Cosa accade nelle prime fasi di sviluppo di una pianta? La germinazione A seconda del punto di vista, un germoglio che spunta dalla terra si può considerare l’inizio, la fine o la fase intermedia di un processo. Per un giardiniere il germoglio è il primo segno visibile della vita della nuova pianta, precursore del fiore o del frutto che sono i suoi obiettivi. Ma la vita di una nuova pianta inizia molto prima, con la fusione del nucleo spermatico e della cellula uovo. Perciò per il botanico, l’emergere del germoglio è solo la tappa intermedia dello sviluppo della pianta. C’è un terzo punto di vista in cui l’emergere del germoglio è il punto culminante dello sviluppo embrionale. Lo sviluppo embrionale inizia con la divisione dello zigote che attraverso una serie di stadi tipici portano alla formazione di un embrione strutturalmente maturo con una specifica organizzazione di tessuti embrionali e organi all’interno del seme. La germinazione Il seme - formato dall’embrione, da sostanze di riserva e da un involucro di protezione - ritorna con la germinazione alla vita attiva, abbandonando lo stato di quiescenza. La germinazione, che è il ritorno all’attività, è indotta da condizioni di umidità e di temperatura favorevoli. Nella formazione del seme, il passaggio allo stato di quiescenza è caratterizzato da una progressiva disidratazione. La germinazione Quando l’acqua penetra nel seme vengono innescate una serie di attività enzimatiche, le riserve vengono scisse e rese più assimilabili dalla plantula. Nella fase di germinazione, il seme “risvegliato” completa lo sviluppo dell’embrione fino alla formazione della plantula. La plantula utilizzerà le riserve nutritive dell’endosperma finché la pianta sarà in grado di compiere efficacemente la fotosintesi. La germinazione Fattori che influenzano la germinazione I semi sono organismi in una fase di vita sospesa o rallentata. La germinazione è condizionata da fattori esterni e interni. Quando il seme, rispondendo a condizioni esterne non favorevoli, non germina si trova in uno stato di quiescenza. Quando la germinazione è bloccata da motivi inibitori interni, anche in condizioni ambientali favorevoli, il seme si trova in dormienza. La dormienza secondaria è provocata da condizioni esterne costanti che inducono il seme a rientrare in dormienza. Indire–DIA, Ente fornitore dell’immagine Olycom S.p.A. La germinazione Con la ripresa di funzionalità si ha un rapidissimo incremento della respirazione e, quasi contemporaneamente, le sostanze di riserva endospermatiche vengono utilizzate nelle diverse funzioni vitali. Fino a che non ha superfici fotosintetiche adeguate ai suoi fabbisogni, la pianta si serve delle riserve degli amminoacidi, grassi e carboidrati presenti nell'endosperma. L’amido è comunque la principale riserva di energia poiché fornisce il glucosio necessario per compiere alcune funzioni fondamentali. La germinazione Fattori che influenzano la germinazione Le condizioni necessarie alla germinazione sono: • presenza di ossigeno; • presenza di acqua; • giusta temperatura. Solo alcuni semi, molto piccoli, come quelli di lattuga hanno bisogno di luce. Immagine DIA La germinazione Fasi della germinazione I cambiamenti strutturali che avvengono durante la germinazione sono la conseguenza delle trasformazioni metaboliche che avvengono nelle cellule e nei tessuti del seme. 1. Imbibizione. L’acqua è indispensabile per attivare gli enzimi. 2. Crescita di nuove cellule (radichetta e foglioline). Da dove iI seme ricava l’energia? Come per tutti i viventi lo zucchero è fonte di energia per i processi metabolici. L’endosperma contiene amido, la sostanza di riserva che all’occorrenza si trasforma in zuccheri semplici. L'embrione ha bisogno di rompere le lunghe catene dell’amido per ricavare gli zuccheri da utilizzare per produrre energia. Lo fa rilasciando un enzima, l’amilasi, che consente questa trasformazione. Gli zuccheri servono anche per “costruire” la cellulosa.
