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Appunti di fisiologia vegetale
Università degli studi di Pisa scienze dei prodotti erboristici e della salute Curriculum scienze erboristiche 2020
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Di cosa parla
- Meccanismi e Forze Motrici:
- Il trasporto dell'acqua nelle piante è guidato da un gradiente decrescente di potenziale idrico, dal suolo all'atmosfera (Ψsuolo > Ψradice > Ψfusto > Ψfoglia > Ψaria).
- Le forze trainanti includono gradienti di concentrazione del vapor d'acqua (traspirazione), di pressione (xilema) e di potenziale idrico (radice e suolo).
- Suolo e Assorbimento Radicale:
- La capacità del suolo di trattenere acqua varia con la composizione (es. sabbia alta conducibilità, argilla bassa). Il potenziale idrico del suolo è negativo.
- L'assorbimento radicale avviene principalmente nella zona apicale non suberinizzata, seguendo vie apoplastiche, transmembrana o simplastiche. La banda del Caspary nell'endodermide forza il passaggio simplastico.
- Le acquaporine modulano la conducibilità idraulica radicale; condizioni anaerobiche o basse temperature la riducono.
- Pressione Radicale e Adattamenti:
- Una pressione radicale positiva (0.1-0.5 MPa), generata dall'assorbimento di soluti e conseguente ingresso di acqua nello xilema, può causare la guttazione.
- Le piante si adattano a bassi potenziali idrici cellulari tramite aggiustamento osmotico, aumentando la concentrazione di soluti (osmoliti compatibili) per abbassare il proprio potenziale idrico.
- Xilema e Flusso di Massa (Teoria Coesione-Tensione):
- Il trasporto a lunga distanza avviene nello xilema, un tessuto vascolare composto da cellule morte (tracheidi e elementi vasali) rinforzate da pareti lignificate.
- La risalita dell'acqua è spiegata dalla Teoria Coesione-Tensione: la tensione sviluppata dalla traspirazione genera una forza di trazione che, grazie alla coesione e adesione dell'acqua, tira una colonna liquida continua.
- L'acqua nello xilema è in uno stato metastabile; la cavitazione (formazione di bolle d'aria) può interrompere la colonna, ma la pressione radicale notturna aiuta a ridissolvere i gas.
- Traspirazione e Regolazione Stomatica:
- La traspirazione è l'evaporazione dell'acqua dalle superfici cellulari e il movimento del vapore acqueo dagli spazi intercellulari all'esterno.
- Il 95% avviene attraverso gli stomi, il resto tramite la cuticola. La forza motrice è il gradiente di concentrazione del vapor d'acqua tra foglia e aria.
- Il flusso di traspirazione è inversamente proporzionale alla resistenza (stomatica + strato limite).
- L'apertura stomatica è dovuta all'aumento del turgore delle cellule di guardia. La luce blu stimola l'attivazione di canali K+ e l'ingresso di Cl-, aumentando la concentrazione di soluti e il conseguente ingresso di acqua, che gonfia le cellule.
- Le cellule di guardia (reniformi o a manubrio) hanno pareti spesse e microfibrille di cellulosa che le fanno curvare verso l'esterno quando turgide, aprendo la rima stomatica.
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