Cristina Cavazzuti
Daniela Damiano
Biologia
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
Capitolo 11 I viventi: microrganismi, piante
e funghi
1. Come si classificano gli esseri viventi
2. I procarioti: batteri e archei
3. I protisti unicellulari e pluricellulari
4. Caratteristiche generali delle piante
5. I muschi e le felci
6. Le gimnosperme e le angiosperme
7. Il regno dei funghi
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
Lezione 1
Come si classificano gli
esseri viventi
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
1. Gli esseri viventi possono essere suddivisi
in gruppi in base alle loro somiglianze
Linneo fondò una disciplina scientifica denominata sistematica. Il
criterio di classificazione utilizzato da Linneo consisteva nel suddividere
tutti gli esseri viventi in categorie sistematiche. Per Linneo la categoria
sistematica più piccola è la specie, quella più vasta il regno. Nel sistema
di classificazione moderno sono state inserite altre due categorie:
phylum, tra classe e regno, e dominio, sopra regno.
Per identificare un essere vivente in modo univoco, Linneo adottò la
nomenclatura binomiale, tuttora in uso. Questa consiste nell’attribuire
due nomi latini a ciascun organismo, di cui il primo identifichi il genere
e il secondo la specie.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
1. Gli esseri
viventi possono
essere suddivisi
in gruppi in
base alle loro
somiglianze
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
2. La specie è la categoria sistematica
fondamentale
La definizione di specie biologica è stata proposta nel 1942 da Ernst
Mayr, uno dei padri dell’evoluzionismo. Secondo questa definizione,
le specie sono insiemi di popolazioni naturali i cui individui possono
incrociarsi tra loro e generare prole fertile.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
3. Oggi la classificazione usa criteri più
affidabili e complessi
Ai tempi di Linneo la classificazione degli organismi si basava solo
sull’osservazione dei caratteri morfologici e anatomici.
Per scoprire parentele difficilmente identificabili può essere utile
ricorrere allo studio dei fossili, delle strutture omologhe, delle fasi
embrionali, delle sequenze di DNA dei vari organismi.
Gli alberi filogenetici sono diagrammi in cui sono rappresentate le
relazioni di parentela tra le specie, i generi o le classi.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
3. Oggi la
classificazione
usa criteri più
affidabili e
complessi
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
Lezione 2
I procarioti: batteri e
archei
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
4. I procarioti comprendono i domini degli
archei e dei batteri
I procarioti hanno piccole
dimensioni, una parete cellulare
esterna, la membrana plasmatica, il
materiale genetico (DNA) immerso
nel citoplasma e i ribosomi per
assemblare le proteine. Spesso sono
presenti flagelli, filamenti lunghi, e
pili, filamenti corti, per il movimento
e l’adesione alle superfici.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
4. I procarioti comprendono i domini degli
archei e dei batteri
Gli organismi procarioti sono i più
diffusi per tre motivi:
• si riproducono rapidamente per
scissione binaria;
• sono estremamente adattabili
alle condizioni ambientali più
diverse;
• possono resistere alla mancanza
di nutrimento e di acqua
trasformandosi in spore.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
4. I procarioti comprendono i domini degli
archei e dei batteri
Le prime cellule procariotiche fecero la loro comparsa circa 3,5
miliardi di anni fa in un ambiente acquatico, molto caldo e privo di
ossigeno. Gli archei si sono separati dai batteri, eppure non mostrano
uno stretto grado di parentela con questi ultimi.
Per classificare i procarioti si usano caratteristiche come forma,
modalità di trovare nutrimento, movimento.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
4. I procarioti
comprendono
i domini degli
archei e dei
batteri
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
5. Gran parte degli archei è adattata a
vivere in condizioni ambientali estreme
Gli alofili colonizzano le saline. I termofili resistono a temperature
molto elevate e vivono in ambienti ricchi di zolfo. I metanogeni vivono
in ambienti privi di ossigeno e producono bolle di metano.
Da un punto di vista biochimico, gli eucarioti sono più simili agli archei,
perciò si ipotizza che si siano evoluti proprio a partire dagli archei.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
6. Gli eubatteri costituiscono la maggioranza
dei procarioti
Gli eubatteri vivono in quasi tutti gli ambienti: alcuni sono autotrofi,
capaci di fabbricarsi da soli il nutrimento mediante reazioni chimiche;
molti sono decompositori, capaci di trasformare i composti organici
negli organismi morti in sostanze inorganiche; altri sono azotofissatori,
capaci di traformare l’azoto atmosferico in altri composti utili per le
piante.
Alcuni batteri, inoltre, sono utili, come quelli nel nostro intestino o
quelli che producono lo yogurt. Altri sono patogeni.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
Lezione 3
I protisti unicellulari e
pluricellulari
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
7. Il regno dei protisti comprende eucarioti
unicellulari e pluricellulari
I protisti sono gli organismi eucarioti più semplici. La cellula eucariotica
ha dimensioni maggiori rispetto alla procariotica, possiede nucleo ben
distinto, nel citoplasma sono immersi altri organuli. Molti protisti sono
unicellulari, quelli pluricellulari non presentano veri e propri tessuti.
Alcuni sono eterotrofi, altri autotrofi. Si possono riprodurre per via
asessuata (scissione binaria, scissione multipla, gemmazione), in qualche
caso anche per via sessuata. La riproduzione asessuata richiede la
presenza di un solo individuo e avviene rapidamente; quella sessuata è
più complessa, prevede meiosi e fecondazione ma permette di produrre
discendenza diversificata.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
7. Il regno dei protisti comprende eucarioti
unicellulari e pluricellulari
Scissione binaria
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
Gemmazione
8. I protozoi sono organismi unicellulari,
acquatici o parassiti
La maggior parte dei protozoi vive in ambienti acquatici. Alcuni protozoi
si nutrono grazie al processo di fagocitosi, mediante il quale l’organismo
circonda il frammento e lo ingloba nel proprio citoplasma attraverso
una vescicola.
Il plasmodio della malaria è un protozoo.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
9. I funghi mucillaginosi sono protisti
saprofiti
I funghi mucillaginosi sono saprofiti, prima digeriscono le sostanze
nutritive all’esterno del proprio corpo e poi assorbono le molecole
organiche prodotte dalla digestione.
Possono essere plasmodiali, costituiti da una massa mobile dotata di
numerosi nuclei, o cellulari, non si fondono in un’unica massa pur
aggregandosi in colonie.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
10. Le alghe sono protisti autotrofi
Tra i protisti sono classificate sia le alghe unicellulari, come le
diatomee, i dinoflagellati e le euglene, sia le alghe pluricellulari.
Il corpo delle alghe si chiama tallo, non ha radici, fusto o foglie, né
possiede organi sessuali. Oltre alla clorofilla, le alghe contengono
altri pigmenti colorati, per questo vengono divise in alghe verdi,
alghe brune e alghe rosse.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
Lezione 4
Caratteristiche generali
delle piante
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
11. Le piante: organismi fotosintetici alla
conquista della terraferma
Gli organismi pluricellulari terrestri capaci di effettuare la fotosintesi
appartengono al regno delle piante.
400 milioni di anni fa organismi
discendenti dalle alghe verdi
colonizzarono le coste umide,
adattandosi a vivere sulla terraferma.
Le piante hanno organi
specializzati quali radici,
fusti, foglie e gametangi.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
12. L’evoluzione ha dotato le piante di organi
specializzati
Radici: ancorano la pianta al terreno e assorbono sostanze nutritive.
Vasi conduttori: trasportano acqua e sali minerali dalle radici alle foglie
e sostanze nutritive dalle foglie a tutte le parti della pianta.
Foglie: sono la sede degli scambi gassosi con l’atmosfera, grazie agli
stomi.
Gametangi: proteggono i gameti.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
12. L’evoluzione ha dotato le piante di organi
specializzati
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
13. Nelle piante lo sporofito si alterna al
gametofito
Le piante presentano nel loro ciclo
vitale un’alternanza di generazioni.
Dallo zigote si generano individui
diploidi che vengono chiamati
sporofiti. Questi producono per
meiosi le spore, cellule aploidi da
cui si svilupperanno infine i
gametofiti, individui aploidi che
producono i gameti.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
14. La storia evolutiva delle piante
I gruppi di piante attualmente presenti sulla Terra sono una
testimonianza della storia evolutiva degli organismi appartenenti al
regno vegetale.
• Le briofite, sono i vegetali maggiormente dipendenti dall’acqua;
• Le pteridofite, hanno strutture specializzate per il trasporto
dell’acqua e delle sostanze nutritive, ma non per la fecondazione che
dipende ancora dall’acqua;
• le gimnosperme, sono indipendenti dall’acqua anche per la
fecondazione, ma la protezione degli embrioni non è molto efficace;
• le angiosperme, con fiori e frutti, sono gli organismi vegetali meglio
adattati alla vita sulla Terra.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
Lezione 5
I muschi e le felci
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
15. Le piante più legate all’acqua sono le
briofite
Le briofite comprendono i muschi e le epatiche e sono piante di piccole
dimensioni che vivono in ambienti molto umidi e riparati dal sole.
Le briofite non hanno tessuti conduttori, l’acqua è
assorbita dal suolo o dall’aria attraverso i rizoidi,
cellule allungate, e poi diffusa per imbibizione.
Le briofite dipendono dall’acqua per la
riproduzione. Il gamete maschile raggiunge
quello femminile nuotando nell’acqua; lo
sporofito che nasce in seguito alla fecondazione
genera le spore, che cadendo danno origine al
gametofito.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
16. Nelle pteridofite compaiono sistemi di
trasporto per l’acqua e i nutrienti
Le prime piante vascolari
sono state le felci, gli
equiseti e i licopodi,
ovvero le pteridofite, che
si diffusero nel
Carbonifero.
Grazie alla presenza di
vasi, sviluppano fusto e
foglie, ma la loro
riproduzione continua a
dipendere dall’acqua.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
Lezione 6
Le gimnosperme e le
angiosperme
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
17. Le gimnosperme e le angiosperme
producono semi
Entrambe sono indipendenti dall’acqua per la riproduzione. Il gamete
maschile è contenuto nel polline e può essere trasportato dal vento o
da animali. In seguito alla fecondazione si forma un embrione che
viene circondato da sostanze nutritive e di protezione all’interno di
una struttura chiamata seme.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
18. Nelle gimnosperme il seme è nudo
Le gimnosperme più diffuse sono le conifere.
Le cellule uovo sono contenute nei
gametangi portati da strutture
chiamate coni femminili, formate da
foglioline modificate disposte in
senso elicoidale attorno ad un asse.
In seguito alla fecondazione, i coni
diventano pigne e le cellule uovo
fecondate sono i pinoli. Questi, circa
due anni dopo, si staccheranno e
daranno origine a un nuovo albero.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
19. Le angiosperme hanno “inventato” il
fiore e il frutto
Le angiosperme sono le piante più diffuse. Il
fiore è il perfezionamento della struttura dei
coni delle gimnosperme, ed è costituito da
un insieme di foglioline modificate disposte
in modo concentrico. Nella maggior parte
delle specie il fiore è ermafrodita. Gli stami
sono gli organi riproduttori maschili,
all’interno dei quali si forma il polline. Il
pistillo è l’organo femminile contenente
l’ovario. Dopo la fecondazione l’ovario si
ingrossa e forma il frutto.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
20. Le angiosperme si dividono in
monocotiledoni e dicotiledoni
Nelle monocotiledoni l’embrione contenuto nel seme viene nutrito da
sostanze di riserva contenute in una fogliolina carnosa, chiamata
cotiledone. Nelle dicotiledoni, la maggior parte delle angiosperme, le
foglioline embrionali sono due.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
Lezione 7
Il regno dei funghi
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
21. I funghi sono organismi eterotrofi
specializzati nel riciclo naturale della materia
organica
Nel regno dei funghi sono compresi organismi sia pluricellulari, come i
funghi mangerecci e le muffe, sia unicellulari come i lieviti. Il corpo dei
funghi è formato da un intreccio di cellule filamentose e ramificate
chiamate ife che costituiscono il micelio. Le cellule hanno parete esterna
costituita da chitina. I funghi immagazzinano zuccheri di riserva sotto
forma di glicogeno e sono organismi saprofiti, non digeriscono il cibo
all’interno del proprio corpo ma assorbono la materia organica dopo averla
demolita grazie alla secrezione di enzimi digestivi. Alcune specie sono
parassite, invadono i tessuti di altri organismi, nutrendosi a loro spese.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
21. I funghi sono organismi eterotrofi
specializzati nel riciclo naturale della materia
organica
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
22. Il regno dei funghi è suddiviso in tre
principali gruppi
• Zigomiceti: comprendono specie saprofite, le muffe bianche, e parassite;
• ascomiceti: comprendono muffe verdi e lieviti, ma anche funghi con
corpo fruttifero voluminoso;
• basidiomiceti: comprendono la maggior parte dei funghi del sottobosco,
che producono l’humus, strato superficiale del terreno ricco di sostanze
organiche e minerali utili per le piante.
Le micorrize sono associazioni tra un basidiomicete e una pianta. Le ife
penetrano nelle radici instaurando un rapporto di simbiosi. La pianta cede
al fungo zuccheri e vitamine, il fungo assorbe e trasferisce alla pianta
elementi minerali.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
22. Il regno dei funghi è suddiviso in tre
principali gruppi
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015
23. I licheni: associazioni tra funghi e
organismi fotosintetici
I licheni sono associazioni di due organismi: un fungo e un microrganismo
fotosintetico unicellulare, che può essere un cianobatterio o un’alga verde.
L’organismo fotosintetico viene protetto dal fungo che gli fornisce l’umidità
necessaria, mentre il fungo riceve le sostanze nutritive frutto della
fotosintesi. In base alla loro forma, i licheni si distinguono in tre gruppi
principali:
• crostosi;
• frondosi;
• fruticosi.
Cavazzuti, Damiano, Biologia © Zanichelli editore 2015