Fisiologia Vegetale - Concetti Chiave

Flashcard di tipo vocabolario coprenti le lezioni di Fisiologia Vegetale, inclusi tessuti, trasporti, fotosintesi e metabolismo del carbonio.

Fisiologia Vegetale

Settore della botanica che studia il funzionamento degli organismi vegetali a livello molecolare, cellulare e tissutale.

Parete cellulare

Struttura esterna alla membrana plasmatica che conferisce protezione meccanica, regola la pressione di turgore e funge da barriera contro i patogeni.

Vacuolo

Organello circondato dal tonoplasto che può occupare fino al $80-90\%$ del volume cellulare; accumula acqua, nutrienti, enzimi litici e sostanze tossiche come i metalli pesanti.

Cloroplasti

Plastidi verdi specializzati nella fotosintesi, composti internamente da stroma e membrane tilacoidali organizzate in grana.

Ezioplasti

Plastidi che si sviluppano in assenza di luce; non contengono clorofilla (appaiono bianchi) ma possono differenziarsi in cloroplasti se esposti all'illuminazione.

Statoliti

Granuli di amido accumulati negli amiloplasti della cuffia radicale, fondamentali per la percezione della gravità (gravitropismo).

Fragmoplasto

Struttura costituita da microtubuli e reticolo endoplasmatico che si forma durante la mitosi per guidare la sintesi della lamella mediana.

Cellulosa

Polimero lineare del glucosio con legami $\beta(1,4)$, organizzato in microfibrille che costituiscono l'impalcatura della parete primaria.

Cellobioso

Unità fondamentale della cellulosa composta da due monomeri di glucosio legati tramite legame $\beta(1,4)$.

Lignina

Polimero polifenolico complesso che impregna la parete secondaria, conferendo estrema rigidità, impermeabilità e resistenza agli attacchi enzimatici.

Plasmodesmi

Canali citoplasmatici che attraversano la parete cellulare, mettendo in comunicazione il simplasto di cellule adiacenti.

Protoplasto

Cellula vegetale privata della parete cellulare tramite trattamenti enzimatici, utilizzata per manipolazioni genetiche.

Potenziale idrico ($\psi$)

Grandezza termodinamica misurata in Megapascal ($MPa$) che determina la direzione del movimento dell'acqua nella pianta; l'acqua si muove da punti a potenziale maggiore verso punti a potenziale minore.

Turgore cellulare

Pressione esercitata dal contenuto cellulare contro la parete in seguito all'ingresso di acqua per osmosi.

Plasmolisi

Fenomeno in cui la membrana plasmatica si distacca dalla parete cellulare a causa di una perdita eccessiva di acqua in un ambiente ipertonico.

Equazione di Hagen-Poiseuille

Formula fisica utilizzata per calcolare il flusso di massa e la portata del succo xilematico in relazione al raggio del vaso e alla viscosità.

Acquaporine

Proteine integrali di membrana con motivi $NPA$ ($Asp-Pro-Ala$) che formano pori selettivi per facilitare il trasporto dell'acqua.

Pompa $H^+-ATPasi$

Trasportatore attivo primario (P-ATPasi) che idrolizza $ATP$ per estrudere protoni all'esterno della cellula, generando un gradiente elettrochimico.

Apoplasto

Sistema continuo delle pareti cellulari e degli spazi intercellulari che permette il trasporto di acqua e soluti all'esterno del citoplasma.

Simplasto

Insieme dei citoplasmi cellulari interconnessi dai plasmodesmi, che costituisce una via di trasporto citoplasmatico continuo.

Banda del Caspari

Ispessimento di suberina idrofobica nelle pareti delle cellule dell'endodermide radicale che blocca il flusso apoplastico, forzando l'acqua a entrare nel simplasto.

Xilema

Tessuto vascolare composto da tracheidi ed elementi dei vasi, specializzato nel trasporto ascendente di acqua e sali minerali.

Cavitazione

Formazione di emboli gassosi all'interno dei vasi xilematici che interrompono la risalita della colonna d'acqua.

Toro

Struttura centrale ispessita (pecto-cellulosica) delle punteggiature nelle tracheidi delle gimnosperme, che funge da valvola per bloccare gli emboli d'aria.

Stoma

Apertura fogliare delimitata da due cellule di guardia che regola gli scambi gassosi ($CO_2$, $O_2$) e la traspirazione.

Traspirazione

Perdita di vapore acqueo attraverso gli stomi, che crea la tensione necessaria per richiamare acqua dalle radici tramite il principio di tensione-coesione.

Fototropine (PHOT1/PHOT2)

Fotorecettori della luce blu che regolano l'apertura stomatica attivando la pompa protonica sulla membrana delle cellule di guardia.

Acido abscissico (ABA)

Ormone vegetale che induce la chiusura degli stomi in risposta a stress idrico innescando flussi di potassio all'esterno.

Clorosi

Sintomo di carenza nutrizionale manifestato come ingiallimento delle foglie dovuto alla ridotta sintesi o degradazione della clorofilla.

Micorrize

Simbiosi mutualistiche tra funghi e radici delle piante che migliorano l'assorbimento minerale, specialmente del fosforo ($P$).

Schema a Z

Diagramma dei potenziali redox che illustra il flusso non ciclico degli elettroni dal fotosistema $II$ al fotosistema $I$ per produrre $NADPH$.

P680

Centro di reazione del fotosistema $II$ costituito da un dimero di clorofilla alfa che eccitandosi cede elettroni alla feofitina.

Complesso Evolvente Ossigeno (OEC)

Struttura contenente un cluster di manganese ($Mn^{4+}$), calcio ($Ca^{2+}$) e ossigeno che catalizza l'ossidazione dell'acqua in $O_2$, $4H^+$ e $4e^-$.

Citocromo $b_6f$

Complesso multiproteico di membrana coinvolto nel ciclo chinonico che collega i due fotosistemi e contribuisce al gradiente protonico.

Plastocianina (PC)

Proteina contenente rame ($Cu$) che trasporta gli elettroni dal complesso del citocromo $b_6f$ al fotosistema $I$ nel lume tilacoidale.

P700

Centro di reazione del fotosistema $I$ che, una volta eccitato dalla luce, trasferisce elettroni verso la ferredossina.

$ATP$ sintasi

Complesso enzimatico composto dalle frazioni $CF_0$ e $CF_1$ che sintetizza $ATP$ sfruttando il rilascio del gradiente di protoni ($pmf$).

Ciclo di Calvin-Benson

Via metabolica composta da carbossilazione, riduzione e rigenerazione che permette la fissazione della $CO_2$ atmosferica in carboidrati.

Rubisco

Ribulosio-1,5-bisfosfato carbossilasi/ossigenasi, enzima chiave del ciclo di Calvin che fissa la $CO_2$ o, in alternativa, l'ossigeno.

Fotorespirazione

Via metabolica (ciclo $C_2$) che coinvolge cloroplasto, perossisoma e mitocondrio per recuperare il $2-fosfoglicolato$ prodotto dalla reazione ossigenasica della Rubisco.

Tioredossine

Piccole proteine regolatrici che attivano enzimi del ciclo di Calvin tramite la riduzione dei ponti disolfuro mediata dalla ferredossina ridotta.

Guttazione

Eliminazione di gocce d'acqua tramite strutture chiamate idatodi, causata da un'elevata pressione radicale e bassa traspirazione.