Riassunto di botanica generale

TRASPIRAZIONE

Il 99% dell'acqua assorbita dalle radici è rilasciata sotto forma di vapore acqueo nell'aria, tramite le lenticelle e gli stomi. Questo fenomeno è detto traspirazione e interessa tutta la parte subaerea della pianta, che è molto estesa per massimizzare la superficie di assorbimento della luce, oltre al fatto che è necessario che le pareti delle cellule siano umide per permettere l'assorbimento di CO2: questa acqua evaporerà.

Se eccessiva, la traspirazione può causare disidratazione e uccidere la pianta: sono messi in atto degli adattamenti anche se non esiste una soluzione definitiva, quali la presenza di cuticola, impermeabile all'acqua e CO2 - Traspirazione stomatica:

1. L'acqua che bagna le superfici cellulari evapora e si accumula negli spazi aeriferi del mesofillo
2. Il vapore acqueo è disperso attraverso gli stomi

Se gli stomi fossero chiusi, non si avrebbe dispersione di acqua ma la fotosintesi sarebbe molto

La velocità di traspirazione è ridotta poiché limitata alla CO2 prodotta con la respirazione.

Fattori che influenzano la velocità di traspirazione:

• Apertura e chiusura degli stomi
• Ogni aumento della temperatura di 10°C la velocità di evaporazione raddoppia: gli stomi si chiudono a 30-35°C
• Le correnti d'aria accelerano l'evaporazione

Il meccanismo che regola l'apertura stomatica è tutto regolato dalle cellule di guardia. Quando esse accumulano ioni potassio, ceduti dalle cellule compagne, rendono l'ambiente interno della cellula ipertonico rispetto all'esterno e provocano il passaggio dell'acqua nella cellula secondo un meccanismo di osmosi. I vacuoli della cellula si riempiono e la rendono turgida: di conseguenza, l'apertura dello stoma aumenta.

Quest'ultima strategia cellulare aumenta a sua volta la virtù delle cellule di guardia a gonfiarsi. Se, al contrario, le cellule di guardia cedono ioni potassio, la pressione osmotica fa uscire l'acqua.

Dalla cellula, la quale si raggrinzisce chiudendo lo stoma.

4) TRASPORTO: Trasporto xilematico: il trasporto che permette all'acqua di viaggiare dalle radici alle parti aeree che ha inizio la mattina ed ha minimo la sera. Sappiamo che il movimento non è causato da una spinta dal basso perché la pressione radicale non è sempre presente e soprattutto sarebbe troppo scarsa. Sappiamo invece che l'acqua è tirata dall'alto. Vediamo step per step:

Nelle foglie l'acqua depositata sulle membrane evapora.

L'acqua evaporata è rimpiazzata dall'acqua nel citoplasma che fuoriesce bagnando la membrana.

La concentrazione dei soluti nella cellula aumenta, per osmosi l'acqua nelle cellule.

adiacenti vi si sposterà⁴. Queste cellule a loro volta aumentando la concentrazione richiamano altra acqua: si crea una catena che raggiungerà il vaso dello xilema. Viene esercitata una pressione all'interno del vaso e grazie alla coesione dell'acqua⁵. Questa tensione è trasmessa attraverso tutto il fusto fino alle radici. Dunque, secondo questa teoria, detta della coesione-tensione, nuova acqua sarà assorbita dalla radice per essere assorbita dalle cellule e andare incontro ad evaporazione. L'evaporazione ha una grande incidenza nella creazione della tensione, ma in primo luogo c'è l'utilizzo dell'acqua nelle cellule delle foglie. Essenziale è la natura della parete dei vasi, che trattiene l'acqua contro la gravità. Bolle d'aria: → il fatto che non ci siano particelle estranee nei vasi perché filtrate dalle radici diminuisce il rischio di formazioni di bolle d'aria (emboli) nei vasi stessi.

Le bolle d'aria causano la rottura delle colonne d'acqua (cavitazione) e il riempimento dei vasi con aria (embolia). Prevengono che l'embolia si propaghi nei vasi adiacenti. Gli emboli possono anche essere causati da ferite.

La pressione radicale contribuisce anche lei, seppur in modo minimo. È più visibile durante la mattina, grazie alla presenza delle gocce d'acqua ai margini delle lamine fogliari. Queste gocce sono lentamente spinte fuori dalla pressione radicale, anche se non tutte le piante la sviluppano.

L'assorbimento radicale avviene attraverso l'epidermide delle radici più giovani. È coadiuvato dai carrier che mediano l'ingresso degli ioni nella cellula e segue la via simplastica, fino all'epidermide e all'immissione nel vaso. I funghi micorrizici incrementano le capacità di assorbimento.

Gli ioni non arrivano tutti alle foglie, alcuni sono rilasciati lungo il percorso.

Quelliche dalle foglie tornano giù fino alle radici con il trasporto floeamatico possonoessere riciclati e immessi nuovamente nello xilema. Trasporto floematico: gli zuccheri si muovono attraverso la corrente degli assimilati seguendo un percorso sorgente -> ricevente. Le possibili sorgenti sono le foglie e i tessuti di riserva, i riceventi le parti della pianta che non sono in grado di far fronte ai loro bisogni, come gli apicivegetativi. Questo trasporto avviene così: Il saccarosio prodotto nel mesofillo è scaricato nei tubi cribrosi che trasportatopassivamente dall’acqua arriva al ricevente. Secondo questa ipotesi i tubi cribrosi hannosolo un ruolo passivo. maniera un po’ diversa: Il trasporto a lunga distanza avviene inle cellule del mesofillo immettono attivamente gli zuccheri nei tubi cribrosi controgradiente, aumentando il potenziale idrico, dunque la massa d’acqua che si riverserà neitubi in seguito a ciò spingerà iscolamento dei nutrienti e per l'assorbimento dell'ossigeno.  Membrana plasmatica: svolge la funzione di separare il citoplasma dall'ambiente esterno e di regolare gli scambi di sostanze.  Citoplasma: contiene il nucleo, i ribosomi e gli organelli cellulari.  Nucleo: contiene il materiale genetico della cellula.  Ribosomi: responsabili della sintesi proteica.  Organelli cellulari: includono il reticolo endoplasmatico, l'apparato di Golgi, i mitocondri e i cloroplasti.  Reticolo endoplasmatico: svolge la funzione di sintesi e trasporto delle proteine.  Apparato di Golgi: responsabile della modifica, dell'imballaggio e della distribuzione delle proteine.  Mitocondri: responsabili della produzione di energia tramite la respirazione cellulare.  Cloroplasti: responsabili della fotosintesi. RIPRODUZIONE La riproduzione avviene principalmente per divisione cellulare, ma possono anche riprodursi per formazione di endospore o per frammentazione.  La divisione cellulare può avvenire per scissione binaria, in cui la cellula si divide in due cellule figlie identiche, o per gemmazione, in cui si forma una piccola protuberanza che si stacca dalla cellula madre.  Le endospore sono strutture di resistenza che si formano in condizioni ambientali sfavorevoli e possono germinare quando le condizioni diventano favorevoli.  La frammentazione avviene quando un filamento si rompe in più parti che possono dare origine a nuovi individui. ECOLOGIA Le cianobatterie sono presenti in tutti gli ambienti acquatici, sia dolci che salati, e possono anche colonizzare suolo, rocce e superfici vegetali.  Svolgono un ruolo fondamentale negli ecosistemi acquatici, in quanto sono responsabili della produzione primaria, cioè della sintesi di materia organica a partire dall'energia solare.  Possono formare fioriture algali, cioè accumuli di cianobatterie che possono causare problemi ambientali e di salute pubblica.  Alcune specie di cianobatterie sono in grado di fissare l'azoto atmosferico, contribuendo così all'arricchimento di questo elemento nei suoli.  Sono anche importanti come produttori di sostanze bioattive, come antibiotici e tossine.

Scambio dimetaboliti con le altre cellule del tricoma e la secrezione della guaina che serve al movimento escherma i raggi UV. Possono essere presenti dei pili di varia natura. La membrana plasmatica è analoga a quella degli eucarioti.

Cromatoplasma: internamente alla membrana troviamo cerchi concentrici di pigmenti posizionati parallelamente. I pigmenti possono essere: clorofilla a, b-carotene, xantofille e ficobiliproteine. Nello spazio stromale troviamo granuli di amido con funzione di riserva.

Ficobiliproteine: formano delle granulazioni sulle membrane esterne dei tilacoidi, formando i ficobilisomi. L'unità del ficobilisoma ha forma discoidale e può essere di varia natura: alloficocianina (AFC), ficocianina (FC), ficoeritrina (FE).

Centroplasma: internamente al cromatoplasma. Qui troviamo nella parte più esterna i corpi poliedrici che contengono la rubisco, il genoma, i ribosomi e i vacuoli gassosi che forniscono la spinta di galleggiamento.

incrementarel'assorbimento

RIPRODUZIONE

Avviene per fissione binaria mediante l'invaginazione della membrana. Il DNA può essere da un batterio all'altro o essere rilasciato nell'ambiente esterno e successivamente trasferito inglobato ETEROCISTI fissazione dell'azoto*.

Alcune cellule differenziano specializzandosi nella Nelle colonie possono essere basali (posizionati dove il tricoma aderisce al substrato) o intercalari. Una volta differenziati non possono più dividersi. (per proteggersi dall'O2), Alla parete di aggiungono 3 ulteriori strati dotati comunque di punteggiature per gli scambi. Nelle loro vicinanze differenziano cellule di riserva (propaguli vegetativi), che possono essere ormogoni (si staccheranno dalla colonia per dare vita ad una nuova), acineti (anche essi si separano, dotati di una parete ispessita, rimangono in fase dormiente finché le condizioni non torneranno favorevoli per dar vita ad una nuova)

colonia).dell’azoto: *Fissazione avviene per mezzo di un complesso enzimatico, la nitrogenasi(estremamente sensibile all’O2, che la disattiva) e consiste nella riduzione dell’azoto atmosferico ad azoto ammonico (NH+4) e la trasformazione di questo in radicale che verrà incorporato nelle proteine (-NH2). Affinché ciò sia possibile sono necessari un donatore di protoni (NADPH) e una fonte di energia (ATP). Affinché non debba essere presente ossigeno, le colonie possono fotosintetizzare (diurno) e fissare l’azoto (notte), separare temporalmente oppure spazialmente. Inoltre, in queste cellule è assente il fotosistema II, responsabile della produzione di O2 e anche nel caso in cui dovessero entrare dei minimi residui vengono requisiti da apposite proteine. SISTEMATICA Classe CYANOPHYCEAE, ordini:  Chroochoccales, sono cellule isolate o riunite in colonie, ricordiamo in particolare il genere Synechococcus, adattato a vivere anche atemperature estremamente alte senza che gli apparati fotosintetici si distruggano Oscillatories, tricomi uniseriati non ramificati in cui non troviamo eterocisti. Il genere Oscillatoria può essere dannoso in quanto può sviluppare neurotossine ed epatossine Nostocales, i generi Nostoc e Anabaena possono sviluppare rapporti di simbiosi con macroalghe o briofite Classe SYNECHOCCALES, generi: Prochloron, simile ad un cloroplasto, capace di simbiosi extracellulare Prochlorococcus, fa parte del plancton fotosintetico, forse i fotosintetici più numerosi sulla terra Prochlorotrix, genere filamentoso, con guaina poco sviluppata ma con vacuoli gassosi ALGHE Appartengono a 4 dei 6 supergruppi eucarioti, quindi di natura molto diversa In base all'organizzazione distinguiamo: microalghe (sono unicellulari e possono vivere sos