Lezioni, Fisiologia Vegetale

Fisiologia Vegetale

Piante molto importanti per l’uomo:

• Alimentazione
• Regolazione del clima
• Energia
• Farmaci
• Coloranti, aromi ecc.

Parete cellulare e cloroplasti caratteristiche specifiche della cellula vegetale

• Organismo vegetale → autotrofico
• Converte CO₂ in materia organica (attraverso la fotosintesi)

Cellula vegetale e animale simili (entrambe eucariote) ma non identiche:

• Parete cellulare
• Cloroplasti → non presenti in cellula animale
• Vacuolo

Regno Plantae comprende piante vascolari, muschi, felci, alghe verdi e rosse

• Angiosperme - piante che fanno fiori visibili
• Gimnosperme - fiori non visibili (conifere)

Separazione piante da animali - presenza del cloroplasto (evolutivamente)

Tecnicamente per studiare cellule vegetali sono uguali a quelle animali (ad eccezione ovviamente dello studio della parete cellulare)

Vacuolo

• Organelli (come cloroplasti) si trovano schiacciati alla periferia in questa struttura
• Normalmente, cellula vegetale va dal 20 al 100 µm e la maggior parte del suo volume è data da vacuolo (a 50% volume totale)

(Si sviluppa per fusione di numerose vescicole durante lo sviluppo)

Funzioni

1. Aumenta rapporto superficie/volume nella cellula
2. Regolazione sostitutiva (cellula riesce a sopportare elevata pressione interna)
3. Accumulo ioni, si trasporta varie funzioni → metabolismo

Soluzione nel vacuolo estremamente diluita → contiene amminoacidi, zuccheri, minerali, ioni, sostanze alcaloidi/difesa

In alcuni casi, sostanze altamente concentrate nel vacuolo precipitano esosalato di calcio

Il pH all'interno del vacuolo è mantenuto intorno a 4,5-5,5 Simba H+

Oligosomi

Vescicole dotate dall'accumulare sostanze lipidiche

• Alcuni sono presenti immargine oleoso
• Si formano sempre dal REso sono rivestite di clessine che evitano che queste portare la dispersione nel citoplasma

Perossisomi

Organelli specifici delimitati da una membrana che contiene una matrice granulare

• Contengono elevate quantità di catalasi che promuovono reazioni di ossidasi e degradano l'acqua ossigenata che si forma nella cellula
• Vari tipi di perossisomi - perossisomi fogliari (ruolo importante nella fotorespirazione), gliossisomi (partecipano alla mobilizzazione di riserve lipidiche nei semi oleosi), ureosomi (coinvolti met mobilismo urico sosto proteine prodotte nella simbiosi)

Apparato del Golgi

Sistemi riusciti delicati compresi della secerne cellulare e della parte. Glucosizzazione di proteine che devono essere secrete

• Il Golgi riceve vescicole dal reticolo endoplasmico ed del plasmalemma

Plastidi

Presenti solo nelle cellule vegetali. Si formano

• Si circondanti da 2 membrane, varie tipologie di plastidi
• Tra cui 4 ossibionte:

1. • Proplastidi, precursori degli altri plastidi; sempre presenti nelle zone meristematiche (regolari che possono evolversi per calpestio)
   • Non hanno organizzazione e struttura ben definita
2. • Amiloplasti, condensano litidi di amido che sono riservare l'energia, volumi classi, canali di amido da cellule linodiali, direzionato il vettore creatina
3. • Leucoplasti, plastidi insolori coinvolti nella biosintesi. In numero variabili.
   • Contrengono come tutti gli altri plastidi, circondati dalla membra
   • Sono passionali al reticolo endoplasmico-liscio che collaborano alla albiosintesi
4. • Cromoplasti, accumulano giamasti pigmentati responsabili della colorazione di frutti, fiori, radici
   • Al meglio infiero, reazione di enzimi che portano alla faggamliotolia dei questi composti
5. • Cloroplasti ed ezioplasti sono strutture interconventibili tra loro sono deputati alla fotosintesi
   • Cloroplasto al buio diventa eziopasto/ezioplasto alla luce in restent grimas
   • Ezioplasto sintetizzano precursori nella biosintesi della lacofilla. Per gli ultimi passaggi nella biosintesi della clorofilla serve luce

- Tutti i plastidi sono in grano di diversesi e contengono al loro interno una molecola trova capaci anche di sintetizzare ATP innegiate fotosintesi

Cloroplasti, mitocondrii

- Enorme importanza biologica

• Hanno sistemi di endomembrane (tilacoidi) che delimitano una cavità interna (lume) uno spazio esterno - stromatico
• Sono modulate come pile di ciambelle - sono presenti anche clorofille imparate ma continuole con le prime, dette membrane lamelleare

- Tutti i plastidi possono divisersi e a seconda della loro velocità il può avere un aumento - diminuizione nelle cellule figlie, numero copie genera dipende al numero plast (tipi plastidi) di molte copie / molti plastidis porches copie

Mitocondri

- Simili al nitocondri, animalini non sono plastidi

• Come nei mammili presentando due membrane
• Anche per mitocondrii in teoria endosimbiontica

TRASPORTI: MOVIMENTO DI ACQUA E SOLUTI

• Lo studio del movimento include la valutazione di energia libera (ΔG) a livello specifico di movimento.
• Energia libera di una sostanza riferendosi a una mole è μ.
• Velocità movimento dipende dal gradiente di potenziale elettrochimico, il potenziale elettrochimico non può essere misurato come valore assoluto, ma si possono misurare variazioni di energia libera e di potenziale elettrochimico tra due stati diversi.

μ = μ₀ + RT ln a + PV + zEF + mgh

• μ₀ Potenziale in condizioni standard
• R Costante dei gas
• T K
• a Attività per soluzioni diluite corrisponde alla concentrazione
• P Differenza con la pressione atmosferica
• V Volume parziale molecola nella sostanza
• z Carica elettrica della sostanza
• E Potenziale elettrico del sistema in cui si trova la sostanza
• F Faraday
• m Massa sostanza
• g Accelerazione di gravità
• h Altezza a cui si trova la sostanza

ACQUA E TRASPORTO IDRICO

• Riferito all'acqua il potenziale chimico

μ₁ = μ₀ + RT ln a₁ + PV₁ + mgh₁

• μ₀ Potenziale standard rispetto all'acqua pura (per convenzione = 0)
• a₁ Frazione molare dell'acqua (0,1 PM H₂O pura)
• V Volume di una mole di H₂O = 18,03 cm³/mole
• m = 18

μ – μ₀ = RT ln a₁ + PV + mgh = ψ_w (potenziale idrico)

• Il potenziale idrico (ψ_w) è l'energia per unità di volume necessaria per trasportare acqua da un punto del sistema a un punto di riferimento -> il potenziale idrico (ψ_w) è espresso in unità di pressione -> le unità J/m³ sono equivalenti a unità di pressione espresse in Pascal (Pa), con cui si misura il potenziale idrico.
• Il potenziale idrico serve per definire la direzione del flusso idrico attraverso le membrane cellulari e i tessuti della pianta -> ψ_w sarà sempre da valore maggiore a valore minore -> H₂O si muove sempre verso ψ_w più basso

ψ_w = ψ_o (osmotico) + ψ_p (pressore) + ψ_g (gravitazionale)

ψ_o = π + ρ * g_h

• π = pressione osmotica
• ρ = densità
• RT ln a₁ - C quando soluzioni molto diluite, può consentire maggioranza volume soluzione data H₂O
• (↑ T) - si se aumenta concentrazione di soluti, diminuisce potenziale idrico