Reazione agli stimoli interni ed esterni nelle piante

Biologia
Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling
Copyright © 2011 – he McGraw-Hill Companies srl
Capitolo 36
Spunti di riflessione
Figura 36.4 I trasportatori per l’efflusso di auxina potrebbero essere posizionati alle
estremità superiori delle cellule radicali, in modo da permettere all’ormone di
spostarsi verso l’alto all’interno delle radici.
Figura 36.6 Una volta che, attraverso una coltura di tessuti vegetali, si è sviluppato un
callo da una pianta che possiede le caratteristiche ricercate, questo può essere
suddiviso in tanti piccoli calli che dovrebbero essere trasferiti in contenitori separati,
contenenti le combinazioni di ormoni necessarie per indurre la crescita delle radici e
dei germogli. Avvenuto ciò, le giovani piante clonate possono essere trasferite nella
terra. In questo modo i coltivatori possono produrre tante piante identiche.
Figura 36.9 Il comportamento (la triplice risposta) che le plantule delle dicotiledoni
assumono in risposta all’etilene prodotto a livello endogeno, permette loro di
proteggere il delicato meristema apicale dai danni che potrebbe subire mentre la
plantula si accinge a spuntare dal suolo.
Figura 36.10 La conformazione attiva del fitocromo assorbe la luce del rosso lontano.
Questo assorbimento fa cambiare conformazione al fitocromo, che da attivo diventa
inattivo, esce dal nucleo e va nel citosol.
Figura 36.11 La conformazione inattiva del fitocromo assorbirebbe la luce rossa
convertendosi nella sua conformazione attiva.
Figura 36.12 L’esposizione a brevi periodi di buio durante il giorno non avrebbe
effetto sulla fioritura perché questa è influenzata dalla durata della notte
Figura 36.14 Sì, come i germogli mostrano un gravitropismo negativo nella crescita
verso l’alto, così le radici sono in grado di utilizzare un fototropismo negativo per
crescere verso il basso, dato che la quantità di luce decresce man mano che si va in
profondità nel suolo.
Figura 36.16 In alcune piante lo sviluppo dell’aerenchima è determinato
geneticamente e avviene anche in assenza di allagamenti. In altri casi questo tessuto si
sviluppa solo in seguito a un allagamento, come risultato di una morte cellulare
controllata.
Figura 36.17 Per un predatore, le probabilità di trovare le proprie prede sono
maggiori quando sono concentrate ed esposte agli attacchi, come accade mentre
queste sono intente a nutrirsi sulle piante. Il vantaggio per la pianta consiste
nell’allontanamento degli erbivori da parte dei predatori e quindi nella riduzione dei
danni subiti.
Figura 36.19 In entrambe le strategie di difesa vengono impiegati ormoni vegetali di
protezione simili, come l’acido iasmonico.
Test di autovalutazione
1. c 2. c 3. a 4. e 5. d 6. d 7. c 8. d 9. d 10. d
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Quesiti teorici
1. Con il termine comportamento ci si riferisce alla risposta della materia vivente a
uno stimolo. Dato che le piante mostrano molteplici tipi di risposte a vari stimoli, si
dice che manifestano diversi comportamenti.
2. In natura esistono molti batteri e funghi patogeni. Questi organismi evolvono
rapidamente dando origine a diversi elicitori. Per questa ragione è bene che le piante
mantengano uno stock di geni di resistenza, ognuno caratterizzato da diversi alleli.
3. Parlare significa mettere in atto una conversazione con uno o più ascoltatori che
recepiscono il messaggio e rispondono a esso. In base a questa definizione, il fatto che
le piante emettano composti volatili che attraggono i nemici naturali degli erbivori
può essere interpretato come una conversazione tra le piante e questi nemici. Il
messaggio potrebbe essere qualcosa del tipo: “ Hey, ragazzi, qui c’è cibo per voi.”
Diverse ricerche hanno dimostrato che alcune piante vicine alle piante che stanno
subendo un attacco rispondono all’emissione di composti volatili armando le proprie
difese. Il fatto di “parlare” ad altre piante non aumenta la fitness di “chi parla”.
Piuttosto è la capacità di “ascoltare” che fa aumentare la fitness di “chi ascolta”,
perché grazie a questa capacità riesce a mettere in atto azioni preventive di difesa
contro i possibili attacchi.
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Quesiti sperimentali
1. Il seguente esperimento di Briggs confuta l’ipotesi sulla distruzione dell’auxina da
parte della luce:
Legenda figura:
IPOTESI La luce porta alla distruzione dell’auxina presente nella parte illuminata delle estremità dei
germogli, provocando così una distribuzione diseguale dell’ormone. La parte in ombra cresce di più
rispetto a quella illuminata.
MATERIALI DI PARTENZA Plantule di granturco.
Livello sperimentale Livello concettuale
1. Raccogli l’auxina su blocchetti di agar disposti sotto:
A estremità cresciute al buoio
B estremità cresciute in presenza di una luce direzionale
Estremità cresciute al buoio / Diffusione di auxina / Estremità cresciute in presenza di una luce
direzionale
Luce / Se la luce provoca la degradazione dell’auxina presente in un lato della punta del germoglio,
allora una quantità inferiore di ormone diffonderà nel blocchetto
2. Disponi i blocchetti di agar sul lato destro di alcuni germogli decapitati.
Blocchetto di agar / Cresciuto al buoio / Germoglio / Cresciuto in presenza di luce
Se il blocchetto posizionato a destra del germoglio ha una quantità di auxina più bassa, allora il
piegamento sarà ridotto.
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3. I DATI
Cresciuto al buoio / Cresciuto in presenza di luce
4. CONCLUSIONE Il fatto che i piegamenti risultino simili indica che la luce non provoca la
distruzione dell’auxina nelle estremità cresciute in presenza di luce direzionale. Se così non fosse,
dovrebbe essere presente una minor quantità di auxina nel blocchetto di agar in B e, di conseguenza, il
germoglio si piegherebbe meno. L’ipotesi riportata nel livello concettuale (sopra) è sbagliata.
2. Si ritiene che l’auxina faccia aumentare la velocità alla quale le pompe protoniche
presenti sulla membrana cellulare acidificano la parete, permettendo così alle cellule
di estendersi. Anche se esistono forti evidenze sull’importanza dell’acidificazione
nell’estensione della parete cellulare, le basi molecolari dei possibili effetti
dell’auxina sulle pompe protoniche non sono state ancora chiarite.
3. Un piccolo numero di plantule può mostrare risposte atipiche per svariate ragioni. I
ricercatori, in realtà, realizzarono l’esperimento facendo molte repliche con diverse
estremità (coleottili), per arrivare a conclusioni generali significative sulla risposta
osservata.