1.1.3 Carboidrati

B 6 BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE, GENETICA AGRARIA - CELLULE, PIANTE, COLTURE La funzione carbossilica di un amO H R O H R minoacido si può legare alla funzione N N amminica di un altro amminoacido N N in una reazione di condensazione Legame H R O H R O (perdita di una molecola d acqua) che idrogeno O R H O R H forma il legame peptidico e dà origine a un di-peptide. Più amminoacidi possoN N N N no legarsi fra di loro formando peptidi più complessi (tri-, poli-peptidi); la cateH O R H O R na polipeptidica sarà caratterizzata dalla presenza ai suoi estremi di un gruppo FIG. 1.3 Struttura del b-foglietto con evidenziazione dei legami idrogeno. carbossilico (C-terminale) e un gruppo amminico (N-terminale). Le proteine sono costituite da polipeptidi con arrangiamento lineare (struttura primaria). Le funzioni laterali degli amminoacidi di una catena polipeptidica possono stabilire diversi tipi di legame tra di loro dando origine alla struttura secondaria, terziaria e quaternaria. Tipici esempi della struttura secondaria sono l a-elica destrorsa in cui la stabilizzazione è determinata da legami a idrogeno tra gruppi 2C5O e 2NH dei legami peptidici (Fig. 1.3) e il b-foglietto in cui la stabilizzazione avviene con la formazione di legami (generalmente a idrogeno) tra catene parallele o antiparallele. La struttura terziaria è la forma globulare, o a gomitolo, che la catena polipetidica avvolta in struttura secondaria (es. a-elica) assume ripiegandosi spontaneamente per formazione di legami chimici (e forze interagenti) diversi: covalenti (tra gruppi 2SH); ionici (tra gruppi protonati o deprotonati delle catene laterali); idrogeno; interazioni idrofobiche. La struttura quaternaria si realizza quando due o più sub-unità globulari tra loro uguali o diverse si uniscono formando una molecola complessa detta proteina oligomerica. I legami tra sub-unità sono generalmente deboli e di tipo ionico, a idrogeno o interazioni idrofobiche. Le proteine possono essere classificate in base alla funzione che svolgono nella cellula in: strutturali, enzimatiche, di riserva, contrattili e di trasporto (canali o carrier). Le proteine possono essere solubili e cioè presenti nei liquidi contenuti nei diversi compartimenti cellulari o associate alle membrane cellulari. Esse possono essere separate e identificate sulla base della loro dimensione molecolare (cromatografia per esclusione molecolare), del comportamento in soluzione (precipitazione con sali), delle caratteristiche acido-base (isoelettrofocalizzazione ed elettroforesi) e dell affinità per molecole specifiche (cromatografia per affinità, analisi immunologiche con l uso di anticorpi). 1.1.3 Carboidrati. Comunemente detti anche zuccheri o glucidi, si distinguono in mono-, di-, tri-, oligo- e poli-saccaridi in funzione del numero di residui monosaccaridici che li costituiscono. I monosaccaridi si distinguono in aldosi (contengono un gruppo aldeidico) e chetosi (contengono un gruppo chetonico) e presentano isomeria speculare D o L; la maggior parte degli zuccheri naturali appartiene alla serie D. Possono essere classificati in base al numero di atomi di carbonio che li compongono in: triosi (C3), tetrosi (C4), pentosi (C5), esosi (C6) ed eptosi (C7). Le catene carboniose degli zuccheri in soluzione si ripiegano ad anello, assumendo configurazione a o b (Fig. 1.4). I disaccaridi sono costituiti da due molecole di monosaccaridi uguali o differenti, uniti comunemente mediante legami glicosidici a -1,4 come nel maltosio (due molecole di D-glucosio) o b -1,4, come nel cellobiosio (due molecole di D-glucosio) e nel lattosio; nel saccarosio il legame si forma fra il C1 a del glucosio e il C1 b del fruttosio.

SEZIONE B
SEZIONE B
BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE...
La Botanica è la scienza che studia le forme di vita del mondo vegetale e ne analizza i rapporti ecologici attraverso diverse branche: ad esempio, la citologia studia la cellula vegetale e le sue funzioni; l’istologia si occupa dei tessuti; l’anatomia analizza gli organi; la genetica controlla la trasmissione dei caratteri di generazione in generazione; la fitosociologia e l’ecologia cercano di individuare i rapporti dei vegetali, fra loro e con gli altri viventi. A sua volta, ciascuna branca focalizza alcuni particolari aspetti del mondo vegetale: le modalità nutrizionali o riproduttive, la distribuzione geografica, i possibili utilizzi in altri campi (scientifico, farmaceutico, alimentare, ecc.).Le conoscenze botaniche, evolutesi nel contesto della stessa evoluzione umana, sono particolarmente importanti per le applicazioni in campo agronomico poiché rappresentano una delle fondamentali basi scientifiche sulle quali costruire e articolare buona parte dei saperi orientati alla produzione agraria. La pianta, sia che abbia avuto origine dall’incontro dei due gameti, maschile e femminile, con formazione del seme, o dalla moltiplicazione di una porzione di pianta, per esempio da una talea d’innesto, o ancora da un insieme di cellule meristematiche attraverso la tecnica della micropropagazione in vitro, rappresenta sempre il punto focale della disciplina agronomica.In questa Sezione B del Manuale dell’Agronomo sono poi sviluppati e approfonditi anche tutti gli aspetti legati alla Genetica agraria (dalle conoscenze consolidate della genetica mendeliana alla genetica molecolare, all’ingegneria genetica, all’analisi del genoma). Oltre ai contenuti di carattere generale, sono trattati separatamente, in parallelo, i due settori di applicazione del miglioramento genetico in campo agrario: quello vegetale e quello animale per l’ambito applicativo zootecnico. Coordinamento di SezionePaolo CecconRealizzazione e collaborazioniPaolo Ceccon, Elio Cirillo, Maurizio Cocucci, Stefania Dall’Olio, Adalberto Falaschini, Maria Nives Forgiarini, Marcello Guiducci, Carlo Lorenzoni, Adriano Marocco, Roberto Pinton, Aldo Pollini, Domenico Ugulini