TASSONOMIA

1. TASSONOMIA studio scientifico della CLASSIFICAZIONE dei viventi che vengono IDENTIFICATI sulla base di regole e su ordini stabiliti di CATEGORIE sistematiche (TAXON) DEFINIZIONE CHIAVE ANALITICA REGOLA IDENTIFICAZIONE=RICONOSCIMENTO PERCORSO DICOTOMICO SOGGETTO BOTANICO TAXON CATEGORIA CLASSIFICAZIONE entità sistematica (...famiglia, genere, specie...) NOMENCLATURA SCIENTIFICA International Code of Botanical Nomenclature Linneo: Nomenclatura binomia VOLGARE tradizione popolare - Valeriana - erba per gatti, …, …, ... - altri nomi volgari in relazione ad usi e tradizioni diverse Famiglia: Valerianaceae Genere: Valeriana Specie: Valeriana officinalis L.

2. H. annuus SISTEMATICA PROCARIOTI EUCARIOTI SUPER REGNI (-ae): Plantae • I Regnirappresentano un criterio classificativo di organizzazione degli organismi viventi. • Si basa su • - organizzazione cellulare, • modalità di nutrizione, • interazione con l’ambiente, • metabolismo, • caratteristiche morfologiche • macro e microscopiche ... Classe (-opsida): Angiospermopsida

3. Gli studiosi di biologia hanno concentrato gli sforzi per trovare sistemi di differenze tra gruppi di organismi, così da ordinare le informazioni secondo una classificazione o sistematica.

4. CLASSIFICAZIONE: ordinare le informazioni La preistoria - i primi uomini distinsero le piante utili da quelle dannose: si tratta della prima forma di determinazione. Aristotele (348 - 322 a.C): la Botanica vera e propria si sviluppa parallelamente alla filosofia: Aristotele considera i vegetali come animali con la bocca sul terreno (le radici), elabora le prime chiavi dicotomiche per il riconoscimento. I Romani: Columella, Virgilio, e altri, sviluppano la conoscenza delle piante e delle coltivazioni. Plinio il Vecchio (23 -79 d.C), nel “Historia naturalis” tratta delle piante e gli usi a scopo terapeutico. Il Medioevo: i monaci delle abbazie conservano negli erbari figurati immagini e conoscenze, e sviluppano la farmacopea, basata su prodotti coltivati negli “orti dei semplici”. Gli Orti botanici: annessi alle Università, a cominciare da Padova (1545) e Pisa, integrarono gli erbari con collezioni di esemplari viventi, più utili per il confronto. Cesalpino (1524-1603): fu il primo a produrre un erbario vero, con esemplari essiccati di piante; produsse una classificazione delle piante in 20 classi (alcune ancora in uso). Linneo (1707-1778): elaborò il sistema di classificazione più geniale, ancora oggi in uso, la nomenclatura binomia (genere e specie). In particolare per le piante richiamò l’attenzione sugli apparati riproduttori come elementi di valore sistematico decisivo. Darwin: elaborò la teoria dell’evoluzione di ogni organismo da un predecessore(1859), ipotizzando un “albero genealogico” dei viventi, in cui trovano corrispondenza le categorie sistematiche. La Botanica moderna – si suddivide in un’ampia gamma di settori, tutti però concordano nell’accettare il punto di vista evolutivo filogenetico, secondo cui ogni organismo si è sviluppato nel tempo da un altro per selezione naturale, quindi le differenziazioni evolutive seguono una successione logica e graduale.

5. Taxon (plurale taxa): ogni denominazione attribuita ad un organismo sulla base di uno schema di classificazione. Con la specie e con il genere si individua un organismo: nomenclatura binomia. Il genere viene incluso in altri taxa di ordine superiore: famiglia ordine classe phylum L’identificazione di un organismo come appartenente ad una specie (determinazione), è la conseguenza della collocazione nei ranghi di un sistema tassonomico (classificazione).

6. CLASSIFICAZIONE DELLE FONTI NATURALI DI INTERESSE FARMACEUTICO Ripartizione dei componenti i regni animale e vegetale e minerale in gruppi gerarchicamente combinati o comunque correlati DEFINIZIONE • La classificazione delle piante medicinali e delle droghe può essere costruita: • 1. Sistematica, alla cui base è un criterio evolutivo; • 2. Morfologica, fondata sul criterio della uniformità della parte di pianta impiegata (fusti, foglie, radici, legni); • 3. Chimica, fondata sulla affinità delle classi di principi attivi principali di ogni pianta o droga (piante ad alcaloidi, ad antociani, a terpeni); • 4. Terapeutica, fondata sul criterio dell'attività terapeutica (piante ad attività cardiotonica, piante ad attività lassativa); • 5. Alfabetico, fondato su una base acritica che oggi con l'avvento dell'informatica ha finito col prevalere nella pratica professionale. Ogni metodo di Classificazione esprime differenti esigenze e necessità di lavoro o di studio, pertanto spesso, sempre per ragioni specifiche (didattica, lavoro, immagazzinamento), vengono adottati diversi metodi, o metodi misti, per raggruppare droghe e piante medicinali.

7. Regno: Animalia Phylum: Chordata Classe: Mammalia Ordine: Primates Famiglia: Hominidae Genere:Homo Specie:Homo sapiens

9. PIANTE FUNGHI ANIMALI PROTISTI EUCARIOTI MONERA PROCARIOTI

10. MONERA: batteri e cianobatteri. Non hanno organelli delimitati da membrane. L’organizzazione è unicellulare con individui isolati o in colonie. I batteri sono eterotrofi, i cianobatteri autotrofi. Alcuni si muovono mediante flagelli, altri sono immobili. La parete contiene acido muramico. La riproduzione è prevalentemente agamica. PROTISTI:organismi eterotrofi generalmente considerati protozoi (animali unicellulari) e organismi autotrofi come le alghe eucariotiche. Quindi sono un gruppo eterogeneo di eucarioti unicellulari, coloniali o pluricellulari. Si riproducono per divisione cellulare e riproduzione sessuale. FUNGHI: sono saprofiti o parassiti, membri delle tallofite, totalmente privi di clorofilla. Sono organismi pluricellulari, Crescono con ife settate e non, e formano un micelio. Presentano chitina nella parete. Sono eterotrofi, e assorbono i nutrienti da organismi vivi o in decomposizione. Il glicogeno è il principale polisaccaride di riserva. Si riproducono per via sessuale e asessuale producendo spore accessorie chiamate conidi contenute nei conidiofori. PIANTE: organismi verdi più specializzate delle alghe. Sono pluricellulari con vacuoli e parete. Sono autotrofi perché svolgono la fotosintesi. Nell’evoluzione hanno differenziato tessuti specializzati con formazione di organi definiti (radici, fusto e foglie). La riproduzione è prevalentemente sessuale. ANIMALI: eucarioti pluricellulari. Non hanno parete, cloroplasti e vacuoli. E’ il regno più evoluto, possiedono mobilità, ecc.ecc.

11. Principali caratteristiche degli esseri viventi dei 5 regni

12. REGNO MONERA: PROCARIOTI: Batteri e Alghe azzurre (Cianobatteri). Organizzazione soprattutto unicellulare o in colonie Mobili con ciglia, flagelli o immobili. Presenti in maniera ubiquitaria Eterotrofi in gran parte (batteri); Autotrofi per chemiosintesi (batteri) e fotosintesi (alghe azzurre). Struttura dei cianobatteri (o alghe azzurre)Pur essendo dotate di membrana plasmatica ed eventuale parete cellulare, sono prive di membrana nucleare; la molecola di DNA circolare si trova libera nel citoplasma (PROCARIOTA). Assenti i mitocondri, il reticolo endoplasmatico, i cloroplasti e l’apparato di Golgi. Non vi sono strutture interne limitate da membrane (organuli). Nei cianobatteri si trovano numerosi TILACOIDI, strutture membranose contenenti batterioclorofilla e altri pigmenti fotosintetici necessari a catturare l’energia solare per la sintesi degli zuccheri.

13. CIANOBATTERI: hanno struttura procariote ma presentanotilacoidi con clorofilla

14. Confronto tra cellule procariote (batteri)

15. REGNO PROTISTI: Sono tutti Eucarioti. Organismi unicellulari, coloniali o pluricellulari, Organismi Eterotrofi (es: protozoi) ed Autotrofi per fotosintesi (es:alghe, spesso incluse nel Regno Piante). Si muovono per la presenza di ciglia, flagelli o per meccanismo ameboide; diverse forme sono immobili. Protozoi si riproducono per via asessuale (scissione, gemmazione) o sessuale (copulazione, coniugazione). Vivono in ambienti umidi, isolati o in colonie oppure sono parassiti. Resistono all'asciutto incistandosi o mediante la formazione di spore. Sono provvisti di tutti gli organuli cellulari, a volte di vacuoli pulsanti. Si ne conoscono altre 20000 specie. Si dividono principalmente nelle classi: Flagellati, Sarcodini, Sporozoi, Ciliati.

16. TALLOFITE: ALGHEeFUNGHI Le alghe sono organismi autotrofi , uni o pluricellulari con pareti polisaccaridiche. I plastidi contengono pigmenti fotosintetici (clorofille ) e pigmenti accessori. Importanza ecologica: molte formano il fitoplancton (rete alimentare marina) e svolgono ruolo essenziale nel ciclo del Carbonio producendo Ossigeno. Suscitano particolare interesse dal punto di vista evolutivo. Cyanophyta: unicell. procarioti Chlorophyta (Chlorophyta, Charophyta) alghe verdi Euglenophyta EUGLENOFITA: sono organismi unicellulari flagellati. Corpo privo di parete cellulosica, dotato di flagelli. Si moltiplicao per scissione. Sono foto-auxo-trofe. Presentano cloroplasti circondati da tre membrane. Possono essere piccoli a disco oppure grandi a lamina o a nastro. Contengono clorofillaa e b, caroteni, e diverse xantofille. Rhodophyta alghe rosse ALGHE RODOFITA: sono per la maggio parte marine. Non possiedono flagelli, ma sono trascinate passivamente dalle correnti. Contengono clorofillaa e d, caroteni, xantofille e ficobiline. Plastidi molto primitivi. La perete cellulare è formata da 2 strati. Lo strato esterno mucillaginoso è costituito da polssacaridi del galattosio (agar e carreganina). Phaeophyta (Pyrrophyta, Chrysophyta, Phaeophyta) alghe brune FEOFITA: per la maggio parte marine. Presentano tallo pluricellulare e possono arrivare anche a 70-80 m di lunghezza. Contengono clorofillaa e c, caroteni , xantofille, e fucoxantine. Uno o due plastidi per cellula, con tilacoidi riuniti a gruppi dai uno tre a formare delle bande. Alcune specie sono ricche di alginati, che se sciolti in H2O formano delle soluzioni colloidali viscose (gel elastico). Sono usati in medicina nelle patologie digestive; in odontoiatria per le impronte dentarie. Sono utilizzati dall’industria farmaceutica, cosmetica e alimentare per le proprietà collagene, idratanti, ammorbidenti, addensanti, gelificanti ed emulsionanti. CLOROFITA: sono circa 6000 specie, con caratteristiche biochimiche e strutturali molto simili alle piante. Sono presenti in acque dolci, salmastre e marine. L’apparato plastidiale differisce da genere e genere, contiene clorofillaa e b, caroteni e numerose xantofille. Presentano una parete ben compatta , composta da cellulosa e da una matrice di emicellulosa.

17. Rhodophyta: alga rossa Charophyta: alga verde Phaeophyta: alga bruna Euglenophyta: euglena alga verde unicellulare Chlorophyta: alga verdi

18. REGNO FUNGHI: (miceti) organismi saprofiti o parassiti. Vi sono funghi unicellulari (meno evoluti) e pluricellulari, organizzati in ife. Le ife, che possono presentarsi asettate o settate con segmenti uni-, bi- o multinucleati, sono organizzate in un micelio. Nella formazione dei corpi fruttiferi le ife possono addensarsi in masse di pseudo-parenchima(pseudotssuto). Corpo fruttifero REGNO FUNGHI I funghi sono TALLOFITI, ETEROTROFI (SAPROFITI O PARASSITI), totalmente privi di CLOROFILLA Le cellule sono allungate in filamenti (IFE: settate o asettate) associate a costituire un fitto intreccio (MICELIO) Parete cellulare: poca cellulosa e molta MICOSINA (polisaccaride affine a chitina) GLICOGENO: polisaccaride di RISERVA RIPRODUZIONE sessuata e asessuata (conidi) 120000 SPECIE Strutture produttrici di spore Ife

19. Funghi: sono tutti eterotrofi. Molte specie sono saprofite, altre sono parassite. • Alcuni funghi sono unicellulari (lieviti), ma la maggior parte ha delle specie ha un tallo fatto di sottilissimi filamenti chiamati ife. Le ife possono formare degli intrecci (miceli), talvolta delicati come ragnatele, talvolta più duri. • I funghi sono divisi in numerosi gruppi basandosi essenzialmente sulla meccanica della riproduzione per spore, rivestite da una robusta parete che ne impedisce il disseccamento. • La sistematica si basa sul modo in cui le spore sono prodotte. Le spore possono essere trasportate lontanissimo dalle correnti d’aria. Se cadono in un luogo favorevole, cioè caldo e umido, germinano emettendo un’ifa che da origine ad un nuovo micelio. Classificazione dei funghi Il regno dei funghi si può suddividere nelle seguenti divisioni determinate in base alle strutture riproduttive sessuali caratteristiche. • Zigomycota (zigospore): Rizophus nigricans (muffa nera del pane) • Ascomycota (ascospore): Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus niger, Claviceps purpurea, tartufo • Basidiomycota (basidiospore): funghi a cappello (Amanita muscaria) • Deuteromycota: funghi imperfetti così detti poiché è nota solo la forma riproduttiva agamica (Alternaria tenuis). Parassiti responsabili di numerose patologie vegetali

20. Rhizopus Aspergillus Claviceps purpurea Saccharomyces Conidi di alternaria tenuis Amanita muscaria

21. REGNO ANIMALE: organismi eucarioti pluricellulari. Le cellule sono prive di parete. Nutrizione per ingestione e digestione in una cavità interna (manca in alcune forme). Elevata complessità strutturale e funzionale nelle forme superiori (complessi sistemi sensori e neuromotori). Mobilità dell’organismo (o di sue parti nelle forme sessili) è fondata su fibrille contrattili. REGNO ANIMALE 1. INVERTEBRATI 2. VERTEBRATI (pesci, anfibi, rettili, uccelli, mammiferi) NUTRIZIONE: ASSIMILAZIONE +DIGESTIONE (ETEROTROFIA) TESSUTI SPECIALIZZATI (T. muscolare, T. rivestimento , T. osseo, ecc.) APPARATI definiti per forma e funzione (scheletrico, circolatorio, digerente, uro-genitele…) RIPRODUZIONE: prevalentemente sessuale

22. REGNO PIANTE:organismi verdi più specializzati delle alghe (Regno Protisti) e derivati da queste. Sono autotrofi per fotosintesi (alcune specie sono diventate eterotrofe). La loro evoluzione è avvenuta parallelamente alla conquista della terra ferma. Si considerano organismi dalle Briofite alle piante vascolari. Definizione di tessuti ed organi per funzione e forma. REGNO PIANTE 1. TALLOFITE (non definiti tessuti e organi specializzati) 2. CORMOFITE (definite: radice, fusto e foglie; piante vascolari) NUTRIZIONE: FOTOSINTESI (AUTOTROFIA) TESSUTI SPECIALIZZATI (T. fotosintetici, T. vascolari, T. sostegno, ecc.) ORGANI definiti per forma e funzione (fusto, foglie, radici) RIPRODUZIONE: sessuale e vegetativa

23. Le piante e gli animali sono organismi pluricellulari complessi, dotati di cellule differenziate e raggruppate in tessuti ed organizzate in organi. • Posseggono grane capacità di adattamento e un numero elevato di specie. • Il metabolismo è complesso: fermentazione, respirazione e fotosintesi. • Presentano “organi sensoriali” che permettono di relazionare con l’ambiente

24. Autotrofi: • organismi che si nutrono di sostanze inorganiche semplici (H2O, CO2, ioni inorganici) • - Partendo da sostanze inorganiche sintetizzano ogni tipo di molecola organica (glucidi, lipidi, proteine) • - Utilizzazione di fonti di energia luminosa o chimica. • - Organicazione del carbonio Eterotrofi: - organismi che si nutrono di sostanze organiche complesse (glucidi, lipidi, proteine) - Dipendono strettamente dagli autotrofi per nutrirsi Piante verdi Alghe *Batteri autotrofi Animali Funghi Batteri *batteri autotrofi: per fotosintesi e per chemiosintesi (solfobatteri e ferrobatteri) Chemiosintesi: organicazione del carbonio senza la luce ma attraverso l’ossidazione di sostanze inorganiche (energia chimica)

25. Musci (muschi) BRIOFITE Impiego medicinale molto limitato Hepaticae (epatiche) Le divisioni del Regno Vegetale: BRIOFITE e CORMOFITE BRIOPHYTA: costituito da due classi: - Epatiche (Hepaticae) - Muschi (Musci). Alternanza di generazione (gametofito/sporofito). Il cormo del gametofito è a forma di foglia nelle epatiche e di pianticina (pseudotessuto) nei muschi. Le Briofite sono evolutivamente “una via di mezzo” tra le piante a tallo e le piante a cormo. Sono presenti circa 16.000 specie. I più noti rappresentanti di questo gruppo sono i muschi. In una piantina di muschio si distinguono delle parti simili alle radici, fusti e foglie; il tutto è però molto piccolo e la specializzazione delle cellule in base alla loro funzione è appena abbozzata: Pseudotessuti. Il differenziamento delle cellule delle cormofite sono il risultato di un adattamento alla vita terrestre. Nelle briofite questo differenziamento è molto ridotto per cui riescono a sopravvivere sulla terra ferma, ma solo nei luoghi umidi. La mancanza di veri tessuti conduttori, capaci di rifornire d’acqua anche le parti più lontane dal suolo limita fortemente la grandezza massima che possono raggiungere queste piante. Le briofite si riproducono per spore. Ridotti impieghi farmaceutici.

26. Classi: LICOPODI EQUISETI FELCI Phylum: PTERIDOFITE Crittogame vascolari: tessuti vascolari, assenza di fiori 13000 specie Limitato impiego medicinale Subphylum:GIMNOSPERME (seme nudo) Sono SPERMATOFITE (piante con semi); 720 specie di grandi dimensioni e accrescimento lento (conifere) Struttura primaria e secondaria (legno omoxilo) Impiego medicinale maggiore Subphylum:ANGIOSPERME 250000 specie, 12500 generi, 300 famiglie. Popolano la maggior parte degli habitat terrestri (eccetto tundra e foreste di conifere settentrionali); FIORE (stami, carpelli, antofilli); ovuli racchiusi in una cavità (ovario) LEGNO eteroxilo (trachee, tracheidi e fibre) EMBRIONE: nel seme (1-2 cotiledoni) Classe: MONOCOTILEDONI (erbacee, fiori trimeri, 65.000 specie) Classe: DICOTILEDONI (legnose, erbacee le più evolute, fiori tetra-pentameri, 180.000 specie) PTERIDOFITE TAXA principali delle CORMOFITE GIMNOSPERME SPERMATOFITE ANGIOSPERME SPERMATOFITE Vasto impiego medicinale

27. PTERIDOPHYTA Phylum che comprende 3 classi: Licopodi, Equiseti e Felci. Sono circa 13000 specie. Hanno radici, fusti e foglie, ma si riproducono per spore, portate da sporangi sulle foglie dello sporofito. Presentano nell’alternanza generazionale una prevalenza dello sporofito sul gametofito (protallo), che è ridotto a piccola lamina fogliare. Sono dette crittogame vascolari per la mancanza di fiori (frutti e semi) e per la presenza di fasci vascolari (veri tessuti). Salvo qualche eccezione non superano il metro, non hanno accrescimento secondario. Tutte le classi hanno importanza medicinale. Licopodio Equisito Felce

28. Gymnospermae: seme nudoImportante impiego medicinale Phylum delle SPERMATOFITE (piante con semi); subphylum con 720 specie. Piante di grandi dimensioni a lento accrescimento, come le conifere: abete, larice, pino, cipresso. Molte hanno foglie a forma di ago per evitare un’eccessiva perdita H2O Non hanno veri e propri fiori ma sono il primo grande gruppo di piante comparso sulla terra che abbia i semi, che non sono racchiusi in un frutto, ma sono esposti all’esterno da cui il nome gimnosperme che in greco significa seme nudo. Il seme contiene un embrione (2n) racchiuso in un involucro protettivo e provvisto di riserve alimentari che vengono utilizzate nelle prime fasi della germinazione quando la piantina non è ancora in grado di fotosintetizzare. Presenza di struttura primaria e secondaria. Legno tipicamente omoxilo. Sono piante completamente adattate all’ambiente terrestre: 1) riduzione del gametofito e fecondazione per impollinazione; 2) riproduzione per mezzo di semi derivati dalla maturazione degli ovuli fecondati che sono esposti; 3) presenza di tessuti di trasporto, sostegno e produzione. La maggior parte delle conifere ha semi che si sviluppano senza protezione sulle squame di strutture dette coni o strobili: le comuni pigne

29. Angiospermae: piante con fiori • Sono state classificate circa 250.000 specie. • Sono le piante più recenti come origine evolutiva e le più complesse come struttura: sono presenti come alberi, cespugli, rampicanti, erbe. • Possiedono fiori, frutti e semi. • Fiore è formato principalmente da 2 parti: • sporofilli (stami e carpelli) e antofilli (parte vessillare). • Gli ovuli sono racchiusi nel gineceo, formato da una cavità detta ovario all’interno di una struttura (pistillo) formato da foglie modificate (carpelli) e dotato di una parte (stimma) deputato alla raccolta e alla germinazione del polline. • L’embrione, contenuto nel seme, ha uno o due cotiledoni (foglie embrionali), che permette di suddividere le angiosperme in due classi: • - dicotiledoni (180.000 specie) • - monocotiledoni (65.000 specie) • Importanti sia per l’elevato numero di specie (biodiversità), sia anche per l’elevatissima qualità di principi attivi, principale ragione dello studio fito-farmaceutico. Importantissimo impiego medicinale Aloe vera (Liliaceae) Le monocotiledoni sono prevalentemente piante erbacee Betula alba (Betulaceae) Le dicotiledoni sono piante erbacee e legnose