Lezione 3 – L’acqua e la pianta

Flashcards vocabolario basate sulla lezione riguardante l'acqua e il suo rapporto con la pianta, includendo proprietà chimico-fisiche, trasporto, potenziale idrico e fisiologia stomatica.

Acqua come substrato metabolico

Il ruolo dell'acqua come reagente in reazioni metaboliche, come nella fotosintesi: $6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.

Dipolo

La natura polare della molecola d'acqua dovuta alla differenza di elettronegatività tra ossigeno (carica parziale negativa) e idrogeno (carica parziale positiva).

Calore latente di evaporazione

La quantità di energia ($2452\,J/g$) necessaria affinché un grammo di acqua passi dallo stato liquido a quello di vapore.

Calore di fusione

La quantità di energia ($335\,J/g$) necessaria affinché un grammo di acqua passi dallo stato solido allo stato liquido.

Calore specifico

La quantità di energia ($4,186\,J/g\,^∘C$) necessaria per innalzare la temperatura di un grammo di acqua di $1\,^∘C$.

Coesione

L'elevata attrazione tra le molecole d'acqua determinata dai legami a idrogeno.

Adesione

La capacità delle molecole d'acqua di legarsi a superfici solide, come le pareti dei fasci conduttori.

Forza di tensione

La forza di trazione massima che una colonna di materiale può sopportare senza rompersi.

Tensione superficiale

L’energia necessaria per aumentare la superficie di una interfaccia gas-liquido, causata dall'attrazione delle molecole verso l'interno del liquido.

Potenziale chimico dell'acqua

L'energia libera per mole d'acqua; maggiore è la quantità di acqua, maggiore è l'energia libera del sistema.

Potenziale idrico ($\Psi_{H2O}$)

Definito da R. O. Slatyer (1958) come il potenziale chimico dell'acqua ($\mu$) rapportato al suo volume parziale molare ($V_{H2O}$).

Flusso di massa

Processo in cui le molecole di un liquido si muovono tutte insieme nella stessa direzione, come nel floema o nel suolo.

Diffusione

La dispersione di sostanze tendente a uniformare le concentrazioni seguendo il gradiente di potenziale idrico.

Osmosi

Il movimento dell'acqua attraverso una membrana plasmatica semipermeabile.

Acquaporine

Proteine della superfamiglia MIP (Major Intrinsic Protein) costituite da 6 domini ad $\alpha$-elica che formano canali per il passaggio dell'acqua.

Potenziale di soluto ($\Psi_s$)

Chiamato anche potenziale osmotico, ha valore negativo poiché la presenza di soluti riduce l'energia libera dell'acqua.

Pressione di turgore ($\Psi_p$)

La pressione idrostatica (generalmente positiva) esercitata dalla membrana di una cellula vegetale sulla parete cellulare rigida.

Depressione xilematica

Una pressione di turgore negativa che si crea nello xilema a causa della traspirazione, favorendo l'assorbimento radicale.

Pressione radicale

Pressione idrostatica positiva nello xilema della radice dovuta all'accumulo di soluti che richiama l'ingresso di acqua.

Guttazione

La fuoriuscita incontrollata di acqua sotto forma liquida attraverso gli idatodi ai margini delle foglie.

Granulometria

La grandezza delle particelle (es. sabbia, argilla) che costituiscono la fase solida del suolo.

Porosità del suolo

La percentuale di spazi vuoti o pori in un determinato volume di suolo, determinante per il trattenimento di acqua e ossigeno.

Humus

Componente derivante dalla degradazione di materiale organico che ottimizza la ritenzione idrica e nutritiva del suolo.

Capacità di campo

La quantità massima di acqua che un suolo può trattenere per unità di volume.

Punto di appassimento permanente

Il valore del contenuto idrico del suolo al di sotto del quale le radici non riescono più ad assorbire acqua.

Via simplastica

Percorso dell'acqua attraverso il citoplasma delle cellule collegato dai plasmodesmi.

Via apoplastica

Percorso dell'acqua attraverso le pareti cellulari e gli spazi intercellulari non viventi.

Banda del Caspary

Strato di suberina nell'endodermide che blocca la via apoplastica, obbligando la soluzione a entrare nel simplasto.

Trachee

Elementi del legno (vasi aperti) tipici delle angiosperme, più corti e larghi delle tracheidi.

Tracheidi

Vasi chiusi tipici delle gimnosperme con pareti lignificate e punteggiature areolate dotate di toro.

Continuum suolo-pianta-atmosfera

Il sistema integrato di trasporto dell'acqua regolato dal gradiente di potenziale idrico (es. suolo $-0.3\,MPa$, atmosfera fino a $-100\,MPa$).

Mesofillo a palizzata

Tessuto fogliare costituito da cellule allungate ricche di cloroplasti, principale sito della fotosintesi.

Camera sottostomatica

Spazio intercellulare situato in corrispondenza degli stomi dove si accumula il vapore acqueo.

Compromesso fotosintesi-traspirazione

Il bilancio continuo tra la necessità di aprire gli stomi per far entrare $CO_2$ e la conseguente inevitabile perdita di acqua.

Strato limite (boundary layer)

Lo strato di aria umida che si forma sulla superficie della foglia e che si oppone alla traspirazione.

Cellule di guardia

Cellule epidermiche specializzate, spesso reniformi, che regolano l'apertura e la chiusura della rima stomatica.

Micellazione radiale

Disposizione radiale delle microfibrille di cellulosa nelle cellule di guardia che permette la deformazione asimmetrica per l'apertura dello stoma.

Cellule sussidiarie

Cellule che circondano le cellule di guardia e fungono da depositi di ioni potassio ($K^+$).

Pompa protonica (H+-ATPasi)

Trasportatore attivo primario che estrude protoni nel plasmalemma, guidando l'apertura degli stomi per iperpolarizzazione.

ABA (Acido abscissico)

Fitormone prodotto dalle radici che segnala la carenza idrica e induce la chiusura degli stomi.

Soluti compatibili

Sostanze accumulate dalle piante alofite nelle radici per abbassare il potenziale idrico e assorbire acqua da suoli salini.