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FISIOLOGIA VEGETALE
LE PIANTE E L’ACQUA
L’acqua è il costituente principale degli organismi viventi e, nelle cellule vegetali, può arrivare a costituire più
del 90% del peso fresco cellulare. L’acqua, quindi, è il composto più abbondante in una pianta, e rappresenta
il fattore più limitante per la vita, la produttività, e la distribuzione. Circa il 97% dell’acqua assorbita dalle
radici è trasportata attraverso le piante ed evapora dalla superficie delle foglie (traspirazione). Nella
fotosintesi, infatti, l’assorbimento di CO2 è abbinato alla perdita di acqua attraverso comuni processi di
diffusione: quando la CO2 diffonde nelle foglie, il vapore acqueo fuoriesce all’esterno. Siccome il gradiente di
diffusione dell’acqua è molto più alto di quello dell’assorbimento di CO2, per ogni molecola di anidride
carbonica sono perse circa 400 molecole di acqua. Il fatto che la necessità fotosintetica esponga le piante a
rischio disidratazione ha avuto una grande influenza sull’evoluzione della pianta, e spiega perché l’acqua ha
un ruolo così chiave nella loro fisiologia.
La molecola d’acqua è costituita da un atomo di ossigeno legato
covalentemente a due atomi di idrogeno. Dal momento che l’atomo di
ossigeno è più elettronegativo dell’idrogeno, esso tende ad attrarre gli
elettroni del legame covalente. Per questo motivo l’acqua è una molecola
polare, con una parziale carica negativa sull’atomo di ossigeno e una
parziale carica positiva sugli atomi di idrogeno. Queste cariche parziali
opposte creano attrazioni elettrostatiche tra le molecole di acqua, note
come legami idrogeno. La presenza di molti legami H spiega diverse
caratteristiche dell’acqua:
× Ottimo solvente: l’abilità di creare legami H e la struttura polare la
rendono un buon solvente per le sostanze ioniche e per le molecole quali zuccheri e proteine che
contengono gruppi polari.
× Elevato calore specifico: il calore specifico è la quantità di energia termica necessaria per innalzare la
temperatura di una data sostanza di 1K per unità di massa. L’acqua richiede una quantità di calore
alta per innalzare la sua temperatura. Questo risulta molto importante nelle piante, perché aiuta a
tamponare le fluttuazioni di temperatura.
× Elevato calore latente di vaporizzazione: il calore latente è l’energia necessaria per convertire le
molecole dallo stato liquido a quello gassoso. Per l’acqua, a 25°C, il calore latente corrisponde a 44
kJ/mol. La maggior parte di questa energia è utilizzata per rompere i legami idrogeno. L’elevato
calore latente dell’acqua serve a moderare la temperatura delle foglie traspiranti, che altrimenti
crescerebbe a causa dell’energia luminosa proveniente dal Sole.
× Elevata coesione: la coesione è l’attrazione tra molecole di H2O.
× Elevata adesione: l’adesione è l’attrazione delle molecole di H2O nei confronti di una fase solida. Più
la superficie è idrofila, più l’acqua si diffonde a forma
Dettagli
SSD
Scienze biologiche
BIO/04 Fisiologia vegetale
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher alessandrobancora di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisiologia vegetale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli Studi di Milano o del prof Costa Alex.
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