con l’Acqua - Università degli Studi Mediterranea - Home page · L’acqua costituisce la...
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1
Percheacute cominciare
con lrsquoAcqua
bullErsquo cruciale per la pianta STRUTTURALMENTE e
FUNZIONALMENTE
bullLe relazioni idriche hanno guidato lrsquoEVOLUZIONE delle piante
bullLe relazioni idriche sono fondamentali per la CRESCITA e
le FUNZIONI delle piante
Lrsquoacqua egrave
fondamentale per la
vita della cellula
Il protoplasma dagrave segnali di vita solo
quando egrave fornito di acqua se questa
egrave assente non necessariamente
muore ma entra in uno stato inattivo
ldquoANABIOTICOrdquo nel quale i processi
sono sospesi
LrsquoAcqua
Lrsquoacqua egrave un elemento fondamentale per la vita delle piante
Per ogni grammo di sostanza organica formata dalle piante
sono assorbiti circa 500 grammi di acqua dalle radici
trasportati attraverso il fusto e persi nellrsquoatmosfera
3
Il contenuto di acqua nelle piante varia in relazione alla specie allrsquoetagrave
della pianta agli organi e ai tessuti vegetali considerati
Lrsquoacqua costituisce la maggior parte della massa cellulare vegetale
bullProtoplasma 75-90
bullOrganuli cellulari (mitocondri-cloroplasti) 50
bullFrutti 85-90
bullFoglie 80-90
bullRadici 70-95
bullLegno primaverile 35-75
bullTessuti in accrescimento 80-95
bullSemi maturi 10-15
bullSemi con grosse quantitagrave di grassi 5-7
Sono sicuramente tra i tessuti vegetali piugrave secchi ma per
germinare devono assorbire una quantitagrave considerevole di acqua
4
Qualrsquo egrave il ruolo dellrsquoacqua nelle piante
bullEgrave il solvente piugrave importante per sali inorganici zuccheri ed anioni
organici
bullInfluenza pesantemente le strutture molecolari quali le membrane
cellulari le proprietagrave delle proteine degli acidi nucleici dei
polisaccaridi e di altri componenti cellulari
bullEgrave il mezzo in cui avvengono tutte le reazioni biochimiche cellulari
bullEgrave il mezzo in cui avvengono reazioni chimiche essenziali come
quelle coinvolte nellrsquoidrolisi e nella disidratazione
bullEgrave il mezzo attraverso il quale gli elementi minerali vengono
assorbiti traslocati e rimobilizzati
bullEgrave un elemento fondamentale per il processo fotosintetico
bullErsquo la forza guida per la germinazione la crescita
bullE molti altrihelliphellip
5
La disponibilitagrave idrica limita la produttivitagrave degli agro-
ecosistemi e degli ecosistemi naturali
LrsquoH2O egrave necessaria per unrsquoelevata resa produttiva
La crescita vegetativa e produttiva dipende dallrsquoH2O
6
La parte aerea perde
continuamente H2O
La parte radicale deve
continuamente
recuperarla
Nelle piante lrsquoH2O rappresentaunrdquoospite momentaneordquo
bullAssorbimento
bullConduzione
bullTraspirazione
Water relations
o
Relazioni idriche
Processi fondamentali per
la sopravvivenza
7
8
Le relazioni idriche hanno guidato lrsquoevoluzione delle piante
Peciloidriche bullIl loro contenuto di H2O egrave dovuto allrsquoumiditagrave
dellrsquoambiente circostante
9
In condizioni di
assenza di H2O
bullLe cellule che mancano di vacuolo si
restringono uniformemente non si altera la
fine struttura protoplasmatica
bullLe funzioni metaboliche (fotosintesi
respirazione) vengono gradualmente
soppresse
La cellula rimane vitale
In presenza di
sufficiente
quantitagrave di H2O
La cellula riassume la sua normale attivitagrave
metabolica e LrsquoH2O viene riassunta
rapidamente anche in pochi minuti e in
poco tempo la cellula si rigonfia
Il range di quantitagrave di
H2O egrave specie -specifico
Definisce il range di
distribuzione delle
varie specie
10
Grani pollinici ed embrioni nei semi sono considerati
stadi poichiloidrici di piante omoioidriche
Vacuolo + Cuticola + stomi
Esteso apparato radicale
deputato allrsquoassorbimento di H2O
+
Controllo adeguato di H2O il protoplasma
puograve essere mantenuto in uno stato attivo
anche durante variazioni di umiditagrave
Ciograve ha reso le piante capaci di coprire
anche vaste aree e sufficientemente
capaci di produrre fitomassa da coprire i
continenti
Omoioidriche
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
Lrsquoacqua egrave
fondamentale per la
vita della cellula
Il protoplasma dagrave segnali di vita solo
quando egrave fornito di acqua se questa
egrave assente non necessariamente
muore ma entra in uno stato inattivo
ldquoANABIOTICOrdquo nel quale i processi
sono sospesi
LrsquoAcqua
Lrsquoacqua egrave un elemento fondamentale per la vita delle piante
Per ogni grammo di sostanza organica formata dalle piante
sono assorbiti circa 500 grammi di acqua dalle radici
trasportati attraverso il fusto e persi nellrsquoatmosfera
3
Il contenuto di acqua nelle piante varia in relazione alla specie allrsquoetagrave
della pianta agli organi e ai tessuti vegetali considerati
Lrsquoacqua costituisce la maggior parte della massa cellulare vegetale
bullProtoplasma 75-90
bullOrganuli cellulari (mitocondri-cloroplasti) 50
bullFrutti 85-90
bullFoglie 80-90
bullRadici 70-95
bullLegno primaverile 35-75
bullTessuti in accrescimento 80-95
bullSemi maturi 10-15
bullSemi con grosse quantitagrave di grassi 5-7
Sono sicuramente tra i tessuti vegetali piugrave secchi ma per
germinare devono assorbire una quantitagrave considerevole di acqua
4
Qualrsquo egrave il ruolo dellrsquoacqua nelle piante
bullEgrave il solvente piugrave importante per sali inorganici zuccheri ed anioni
organici
bullInfluenza pesantemente le strutture molecolari quali le membrane
cellulari le proprietagrave delle proteine degli acidi nucleici dei
polisaccaridi e di altri componenti cellulari
bullEgrave il mezzo in cui avvengono tutte le reazioni biochimiche cellulari
bullEgrave il mezzo in cui avvengono reazioni chimiche essenziali come
quelle coinvolte nellrsquoidrolisi e nella disidratazione
bullEgrave il mezzo attraverso il quale gli elementi minerali vengono
assorbiti traslocati e rimobilizzati
bullEgrave un elemento fondamentale per il processo fotosintetico
bullErsquo la forza guida per la germinazione la crescita
bullE molti altrihelliphellip
5
La disponibilitagrave idrica limita la produttivitagrave degli agro-
ecosistemi e degli ecosistemi naturali
LrsquoH2O egrave necessaria per unrsquoelevata resa produttiva
La crescita vegetativa e produttiva dipende dallrsquoH2O
6
La parte aerea perde
continuamente H2O
La parte radicale deve
continuamente
recuperarla
Nelle piante lrsquoH2O rappresentaunrdquoospite momentaneordquo
bullAssorbimento
bullConduzione
bullTraspirazione
Water relations
o
Relazioni idriche
Processi fondamentali per
la sopravvivenza
7
8
Le relazioni idriche hanno guidato lrsquoevoluzione delle piante
Peciloidriche bullIl loro contenuto di H2O egrave dovuto allrsquoumiditagrave
dellrsquoambiente circostante
9
In condizioni di
assenza di H2O
bullLe cellule che mancano di vacuolo si
restringono uniformemente non si altera la
fine struttura protoplasmatica
bullLe funzioni metaboliche (fotosintesi
respirazione) vengono gradualmente
soppresse
La cellula rimane vitale
In presenza di
sufficiente
quantitagrave di H2O
La cellula riassume la sua normale attivitagrave
metabolica e LrsquoH2O viene riassunta
rapidamente anche in pochi minuti e in
poco tempo la cellula si rigonfia
Il range di quantitagrave di
H2O egrave specie -specifico
Definisce il range di
distribuzione delle
varie specie
10
Grani pollinici ed embrioni nei semi sono considerati
stadi poichiloidrici di piante omoioidriche
Vacuolo + Cuticola + stomi
Esteso apparato radicale
deputato allrsquoassorbimento di H2O
+
Controllo adeguato di H2O il protoplasma
puograve essere mantenuto in uno stato attivo
anche durante variazioni di umiditagrave
Ciograve ha reso le piante capaci di coprire
anche vaste aree e sufficientemente
capaci di produrre fitomassa da coprire i
continenti
Omoioidriche
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
3
Il contenuto di acqua nelle piante varia in relazione alla specie allrsquoetagrave
della pianta agli organi e ai tessuti vegetali considerati
Lrsquoacqua costituisce la maggior parte della massa cellulare vegetale
bullProtoplasma 75-90
bullOrganuli cellulari (mitocondri-cloroplasti) 50
bullFrutti 85-90
bullFoglie 80-90
bullRadici 70-95
bullLegno primaverile 35-75
bullTessuti in accrescimento 80-95
bullSemi maturi 10-15
bullSemi con grosse quantitagrave di grassi 5-7
Sono sicuramente tra i tessuti vegetali piugrave secchi ma per
germinare devono assorbire una quantitagrave considerevole di acqua
4
Qualrsquo egrave il ruolo dellrsquoacqua nelle piante
bullEgrave il solvente piugrave importante per sali inorganici zuccheri ed anioni
organici
bullInfluenza pesantemente le strutture molecolari quali le membrane
cellulari le proprietagrave delle proteine degli acidi nucleici dei
polisaccaridi e di altri componenti cellulari
bullEgrave il mezzo in cui avvengono tutte le reazioni biochimiche cellulari
bullEgrave il mezzo in cui avvengono reazioni chimiche essenziali come
quelle coinvolte nellrsquoidrolisi e nella disidratazione
bullEgrave il mezzo attraverso il quale gli elementi minerali vengono
assorbiti traslocati e rimobilizzati
bullEgrave un elemento fondamentale per il processo fotosintetico
bullErsquo la forza guida per la germinazione la crescita
bullE molti altrihelliphellip
5
La disponibilitagrave idrica limita la produttivitagrave degli agro-
ecosistemi e degli ecosistemi naturali
LrsquoH2O egrave necessaria per unrsquoelevata resa produttiva
La crescita vegetativa e produttiva dipende dallrsquoH2O
6
La parte aerea perde
continuamente H2O
La parte radicale deve
continuamente
recuperarla
Nelle piante lrsquoH2O rappresentaunrdquoospite momentaneordquo
bullAssorbimento
bullConduzione
bullTraspirazione
Water relations
o
Relazioni idriche
Processi fondamentali per
la sopravvivenza
7
8
Le relazioni idriche hanno guidato lrsquoevoluzione delle piante
Peciloidriche bullIl loro contenuto di H2O egrave dovuto allrsquoumiditagrave
dellrsquoambiente circostante
9
In condizioni di
assenza di H2O
bullLe cellule che mancano di vacuolo si
restringono uniformemente non si altera la
fine struttura protoplasmatica
bullLe funzioni metaboliche (fotosintesi
respirazione) vengono gradualmente
soppresse
La cellula rimane vitale
In presenza di
sufficiente
quantitagrave di H2O
La cellula riassume la sua normale attivitagrave
metabolica e LrsquoH2O viene riassunta
rapidamente anche in pochi minuti e in
poco tempo la cellula si rigonfia
Il range di quantitagrave di
H2O egrave specie -specifico
Definisce il range di
distribuzione delle
varie specie
10
Grani pollinici ed embrioni nei semi sono considerati
stadi poichiloidrici di piante omoioidriche
Vacuolo + Cuticola + stomi
Esteso apparato radicale
deputato allrsquoassorbimento di H2O
+
Controllo adeguato di H2O il protoplasma
puograve essere mantenuto in uno stato attivo
anche durante variazioni di umiditagrave
Ciograve ha reso le piante capaci di coprire
anche vaste aree e sufficientemente
capaci di produrre fitomassa da coprire i
continenti
Omoioidriche
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
4
Qualrsquo egrave il ruolo dellrsquoacqua nelle piante
bullEgrave il solvente piugrave importante per sali inorganici zuccheri ed anioni
organici
bullInfluenza pesantemente le strutture molecolari quali le membrane
cellulari le proprietagrave delle proteine degli acidi nucleici dei
polisaccaridi e di altri componenti cellulari
bullEgrave il mezzo in cui avvengono tutte le reazioni biochimiche cellulari
bullEgrave il mezzo in cui avvengono reazioni chimiche essenziali come
quelle coinvolte nellrsquoidrolisi e nella disidratazione
bullEgrave il mezzo attraverso il quale gli elementi minerali vengono
assorbiti traslocati e rimobilizzati
bullEgrave un elemento fondamentale per il processo fotosintetico
bullErsquo la forza guida per la germinazione la crescita
bullE molti altrihelliphellip
5
La disponibilitagrave idrica limita la produttivitagrave degli agro-
ecosistemi e degli ecosistemi naturali
LrsquoH2O egrave necessaria per unrsquoelevata resa produttiva
La crescita vegetativa e produttiva dipende dallrsquoH2O
6
La parte aerea perde
continuamente H2O
La parte radicale deve
continuamente
recuperarla
Nelle piante lrsquoH2O rappresentaunrdquoospite momentaneordquo
bullAssorbimento
bullConduzione
bullTraspirazione
Water relations
o
Relazioni idriche
Processi fondamentali per
la sopravvivenza
7
8
Le relazioni idriche hanno guidato lrsquoevoluzione delle piante
Peciloidriche bullIl loro contenuto di H2O egrave dovuto allrsquoumiditagrave
dellrsquoambiente circostante
9
In condizioni di
assenza di H2O
bullLe cellule che mancano di vacuolo si
restringono uniformemente non si altera la
fine struttura protoplasmatica
bullLe funzioni metaboliche (fotosintesi
respirazione) vengono gradualmente
soppresse
La cellula rimane vitale
In presenza di
sufficiente
quantitagrave di H2O
La cellula riassume la sua normale attivitagrave
metabolica e LrsquoH2O viene riassunta
rapidamente anche in pochi minuti e in
poco tempo la cellula si rigonfia
Il range di quantitagrave di
H2O egrave specie -specifico
Definisce il range di
distribuzione delle
varie specie
10
Grani pollinici ed embrioni nei semi sono considerati
stadi poichiloidrici di piante omoioidriche
Vacuolo + Cuticola + stomi
Esteso apparato radicale
deputato allrsquoassorbimento di H2O
+
Controllo adeguato di H2O il protoplasma
puograve essere mantenuto in uno stato attivo
anche durante variazioni di umiditagrave
Ciograve ha reso le piante capaci di coprire
anche vaste aree e sufficientemente
capaci di produrre fitomassa da coprire i
continenti
Omoioidriche
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
5
La disponibilitagrave idrica limita la produttivitagrave degli agro-
ecosistemi e degli ecosistemi naturali
LrsquoH2O egrave necessaria per unrsquoelevata resa produttiva
La crescita vegetativa e produttiva dipende dallrsquoH2O
6
La parte aerea perde
continuamente H2O
La parte radicale deve
continuamente
recuperarla
Nelle piante lrsquoH2O rappresentaunrdquoospite momentaneordquo
bullAssorbimento
bullConduzione
bullTraspirazione
Water relations
o
Relazioni idriche
Processi fondamentali per
la sopravvivenza
7
8
Le relazioni idriche hanno guidato lrsquoevoluzione delle piante
Peciloidriche bullIl loro contenuto di H2O egrave dovuto allrsquoumiditagrave
dellrsquoambiente circostante
9
In condizioni di
assenza di H2O
bullLe cellule che mancano di vacuolo si
restringono uniformemente non si altera la
fine struttura protoplasmatica
bullLe funzioni metaboliche (fotosintesi
respirazione) vengono gradualmente
soppresse
La cellula rimane vitale
In presenza di
sufficiente
quantitagrave di H2O
La cellula riassume la sua normale attivitagrave
metabolica e LrsquoH2O viene riassunta
rapidamente anche in pochi minuti e in
poco tempo la cellula si rigonfia
Il range di quantitagrave di
H2O egrave specie -specifico
Definisce il range di
distribuzione delle
varie specie
10
Grani pollinici ed embrioni nei semi sono considerati
stadi poichiloidrici di piante omoioidriche
Vacuolo + Cuticola + stomi
Esteso apparato radicale
deputato allrsquoassorbimento di H2O
+
Controllo adeguato di H2O il protoplasma
puograve essere mantenuto in uno stato attivo
anche durante variazioni di umiditagrave
Ciograve ha reso le piante capaci di coprire
anche vaste aree e sufficientemente
capaci di produrre fitomassa da coprire i
continenti
Omoioidriche
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
6
La parte aerea perde
continuamente H2O
La parte radicale deve
continuamente
recuperarla
Nelle piante lrsquoH2O rappresentaunrdquoospite momentaneordquo
bullAssorbimento
bullConduzione
bullTraspirazione
Water relations
o
Relazioni idriche
Processi fondamentali per
la sopravvivenza
7
8
Le relazioni idriche hanno guidato lrsquoevoluzione delle piante
Peciloidriche bullIl loro contenuto di H2O egrave dovuto allrsquoumiditagrave
dellrsquoambiente circostante
9
In condizioni di
assenza di H2O
bullLe cellule che mancano di vacuolo si
restringono uniformemente non si altera la
fine struttura protoplasmatica
bullLe funzioni metaboliche (fotosintesi
respirazione) vengono gradualmente
soppresse
La cellula rimane vitale
In presenza di
sufficiente
quantitagrave di H2O
La cellula riassume la sua normale attivitagrave
metabolica e LrsquoH2O viene riassunta
rapidamente anche in pochi minuti e in
poco tempo la cellula si rigonfia
Il range di quantitagrave di
H2O egrave specie -specifico
Definisce il range di
distribuzione delle
varie specie
10
Grani pollinici ed embrioni nei semi sono considerati
stadi poichiloidrici di piante omoioidriche
Vacuolo + Cuticola + stomi
Esteso apparato radicale
deputato allrsquoassorbimento di H2O
+
Controllo adeguato di H2O il protoplasma
puograve essere mantenuto in uno stato attivo
anche durante variazioni di umiditagrave
Ciograve ha reso le piante capaci di coprire
anche vaste aree e sufficientemente
capaci di produrre fitomassa da coprire i
continenti
Omoioidriche
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
7
8
Le relazioni idriche hanno guidato lrsquoevoluzione delle piante
Peciloidriche bullIl loro contenuto di H2O egrave dovuto allrsquoumiditagrave
dellrsquoambiente circostante
9
In condizioni di
assenza di H2O
bullLe cellule che mancano di vacuolo si
restringono uniformemente non si altera la
fine struttura protoplasmatica
bullLe funzioni metaboliche (fotosintesi
respirazione) vengono gradualmente
soppresse
La cellula rimane vitale
In presenza di
sufficiente
quantitagrave di H2O
La cellula riassume la sua normale attivitagrave
metabolica e LrsquoH2O viene riassunta
rapidamente anche in pochi minuti e in
poco tempo la cellula si rigonfia
Il range di quantitagrave di
H2O egrave specie -specifico
Definisce il range di
distribuzione delle
varie specie
10
Grani pollinici ed embrioni nei semi sono considerati
stadi poichiloidrici di piante omoioidriche
Vacuolo + Cuticola + stomi
Esteso apparato radicale
deputato allrsquoassorbimento di H2O
+
Controllo adeguato di H2O il protoplasma
puograve essere mantenuto in uno stato attivo
anche durante variazioni di umiditagrave
Ciograve ha reso le piante capaci di coprire
anche vaste aree e sufficientemente
capaci di produrre fitomassa da coprire i
continenti
Omoioidriche
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
8
Le relazioni idriche hanno guidato lrsquoevoluzione delle piante
Peciloidriche bullIl loro contenuto di H2O egrave dovuto allrsquoumiditagrave
dellrsquoambiente circostante
9
In condizioni di
assenza di H2O
bullLe cellule che mancano di vacuolo si
restringono uniformemente non si altera la
fine struttura protoplasmatica
bullLe funzioni metaboliche (fotosintesi
respirazione) vengono gradualmente
soppresse
La cellula rimane vitale
In presenza di
sufficiente
quantitagrave di H2O
La cellula riassume la sua normale attivitagrave
metabolica e LrsquoH2O viene riassunta
rapidamente anche in pochi minuti e in
poco tempo la cellula si rigonfia
Il range di quantitagrave di
H2O egrave specie -specifico
Definisce il range di
distribuzione delle
varie specie
10
Grani pollinici ed embrioni nei semi sono considerati
stadi poichiloidrici di piante omoioidriche
Vacuolo + Cuticola + stomi
Esteso apparato radicale
deputato allrsquoassorbimento di H2O
+
Controllo adeguato di H2O il protoplasma
puograve essere mantenuto in uno stato attivo
anche durante variazioni di umiditagrave
Ciograve ha reso le piante capaci di coprire
anche vaste aree e sufficientemente
capaci di produrre fitomassa da coprire i
continenti
Omoioidriche
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
Peciloidriche bullIl loro contenuto di H2O egrave dovuto allrsquoumiditagrave
dellrsquoambiente circostante
9
In condizioni di
assenza di H2O
bullLe cellule che mancano di vacuolo si
restringono uniformemente non si altera la
fine struttura protoplasmatica
bullLe funzioni metaboliche (fotosintesi
respirazione) vengono gradualmente
soppresse
La cellula rimane vitale
In presenza di
sufficiente
quantitagrave di H2O
La cellula riassume la sua normale attivitagrave
metabolica e LrsquoH2O viene riassunta
rapidamente anche in pochi minuti e in
poco tempo la cellula si rigonfia
Il range di quantitagrave di
H2O egrave specie -specifico
Definisce il range di
distribuzione delle
varie specie
10
Grani pollinici ed embrioni nei semi sono considerati
stadi poichiloidrici di piante omoioidriche
Vacuolo + Cuticola + stomi
Esteso apparato radicale
deputato allrsquoassorbimento di H2O
+
Controllo adeguato di H2O il protoplasma
puograve essere mantenuto in uno stato attivo
anche durante variazioni di umiditagrave
Ciograve ha reso le piante capaci di coprire
anche vaste aree e sufficientemente
capaci di produrre fitomassa da coprire i
continenti
Omoioidriche
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
10
Grani pollinici ed embrioni nei semi sono considerati
stadi poichiloidrici di piante omoioidriche
Vacuolo + Cuticola + stomi
Esteso apparato radicale
deputato allrsquoassorbimento di H2O
+
Controllo adeguato di H2O il protoplasma
puograve essere mantenuto in uno stato attivo
anche durante variazioni di umiditagrave
Ciograve ha reso le piante capaci di coprire
anche vaste aree e sufficientemente
capaci di produrre fitomassa da coprire i
continenti
Omoioidriche
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
11
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
12
Natural Adaptations to water
1048729Hydrophytes ndash water or saturated areas
(Le idrofite come dice il nome sono piante amanti dellacqua Sono abituate alla
sommersione parziale o completa (non sono capaci di crescere sotto ai -5 -10 bar
di potenziale)
1048729Phreatophytes ndash permanent underground
water supplies (Le piante freatofite che crescono nelle oasi sono particolari
percheacute hanno lunghissime radici che raggiungono lrsquoumiditagrave proveniente dalla falda
acquifera Ersquo il caso della Palma da dattero delle oasi del Sahara e del Medio
Oriente Punto di appassimento-70 bar)
1048729Mesophytes ndash well-balanced water supply(Le piante mesofite che vivono nelle zone temperate e si sono adattate a moderati
apporti di
acqua Punto di appassimento-15 bar)
1048729Xerophytes ndash dry environments (Le piante xerofite richiedono un basso consumo dacqua e sono
originarie di zone estremamente aride)
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
13
Cosa egrave importante conoscere
dellrsquoacqua
bullCapire lrsquoimportanza di specifiche caratteristiche dellrsquoH2O
per la pianta
bullConoscere le forze ed i processi coinvolti nel movimento
dellrsquoH2O
bullCapire ed applicare il concetto di potenziale idrico alle
relazioni idriche della pianta
ldquo(there is) no doubt that water has the largest collection of anomalous properties of any common substancesrdquo
Kramer and Boyer (1995)
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
14
Proprietagrave dellrsquoacqua parziale polaritagrave della molecola
bullUn atomo di ldquoOrdquo
covalentemente legato a due
atomi di ldquoHrdquo
bullDue legami formano un angolo
di 105deg
bullLrsquoH2O egrave molecola neutra ndeg
protoni= ndegelettroni
bull Lrsquoatomo ldquoOrdquo egrave piugrave
elettronegativo di quello ldquoHrdquo e
tende ad attrarre gli elettroni
bullParziale carica negativa sullrsquoO e
parziale carica positiva sullrsquoH
bullCariche parziali sono equivalenti
per cui lrsquoH2O non possiede carica
netta
Separazione Spaziale e
distribuzione asimmetrica delle
cariche
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
15
Proprietagrave della molecola Legame idrogeno
Due molecole drsquoH2O
possono dare origine ad un
legame idrogeno
Il legame H egrave 120 di quello
covalente
In soluzione acquosa determina
formazioni di ammassi di
molecole drsquoH2O che a causa
dellrsquoagitazione termica continua
si spezzano e si formano
continuamente
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
16
Ice water vapor
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
1717
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
18
Le molecole drsquoH2O possono orientarsi in
prossimitagrave dei gruppi carichi o
parzialmente carichi delle macromolecole
formando ldquoCONCHIGLIE di IDRATAZIONErdquo
che riducendo le interazioni fra le
macromolecole le mantengono in
soluzione
Il legame H si forma anche con altre
molecole che contengono gruppi polari
Ersquo responsabile della struttura delle proteine dei polisaccaridi
degli acidi nucleici e della stabilitagrave di appaiamento dei
filamenti di DNA
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
1919
Water-soluble protein
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
20
Piccole dimensioni della
molecola + natura polare
Solvente eccezionale in
grado di sciogliere un gran
numero di sostanze
bullLe molecole di H2O si orientano
intorno agli ioni ed ai soluti polari e
mascherano le loro cariche
elettriche formando una ldquoGABBIArdquo
bullDiminuisce lrsquoattrazione
elettrostatica tra le sostanze
cariche (elevata costante
dielettrica)
Ne aumenta la SOLUBILITArsquo in quanto le sostanze
non sono piugrave capaci di unirsi e precipitare e le
aiuta a portarle in soluzione
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
21
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
22
bullELEVATO CALORE SPECIFICO
Energia di calore richiesta per innalzare la temperatura di una sostanza di
un determinato valore
Quando la temperatura dellrsquoH2O viene aumentata le molecole vibrano piugrave
velocemente ed egrave necessaria grande quantitagrave di calore per spezzare i
legami H
Importanza fisiologica Notevole stabilitagrave termica Riduzione da eventuali
danni da variazioni di temperatura
bullELEVATO CALORE LATENTE di EVAPORAZIONE
Calore necessario per separare le molecole dalla fase liquida e spostarle
alla fase gassosa a temperatura costante
Ersquo elevato per la grande energia necessaria per spezzare la tenacitagrave del
legame H
Importanza fisiologica Permette alla pianta di raffreddarsi quando perde
H2O per traspirazione Una tipica foglia dissipa per traspirazione circa frac12 del
calore netto che riceve dal sole e questo rappresenta un mezzo importante
per la regolazione termica
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
23
bullPROPRIETArsquo DI COESIONE
Attrazione reciproca fra le
molecole simili dovuta al legame H
bullPROPRIETArsquoDI ADESIONE
Attrazione fra molecole dissimili
riferita alla capacitagrave dellrsquoacqua di
aderire ad una fase solida come la
parete cellulare o una superficie
vetrosa
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
24
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
25
bullELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE
Condizione di diseguale attrazione che
esiste nellrsquointerfaccia aria-acqua fra le
molecole drsquoH2O e che determina una
forza differente fra le molecole Ersquo
importante percheacute influenza la forma
della superficie e crea una forza sul
resto del liquido
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
26
Coesione + Adesione + Tensione superficiale
Fenomeno della capillaritagrave
tendenza dellrsquoH2O di risalire un
sottile tubo contro la forza di
gravitagrave
bullTale forza non giustifica il trasporto dellrsquoH2O
per lunghe distanze
bullPermette alle superfici delle pareti cellulari di
cellule direttamente esposte allrsquoaria di rimanere
umide e non seccare
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
27
In un vaso xilematico dal raggio 25 microm
la salita per capillaritagrave egrave di 06m
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
28
Importanza fisiologica H2O egrave tirata attraverso la sommitagrave degli alberi piugrave
alti senza che la colonna si rompa
Le molecole drsquoH2O possono resistere in piccoli capillari a tensioni
negative di ndash30 MPa (circa il 10 della forza di tensione dei fili di rame e di
alluminio)
La presenza di gas disciolti riduce questa tensione una piccola
bolla di gas in un sistema sotto tensione si espande
determinando il collasso della tensione nella fase liquida
CAVITAZIONE
Coesione = Elevata forza tensile = Elevata forza di trazione
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
29
BASSA VISCOSITArsquoAffinchegrave lrsquoH2O possa scorrere devono
essere rotti i legami H La condivisione del
legame H con altre molecole (almeno 2)
determina un indebolimento del legame
stesso che puograve essere facilmente rotto e
garantire un agevole scorrimento
INERTE DAL PUNTO DI
VISTA CHIMICOErsquo un ambiente ideale per molte reazioni
che avvengono nel protoplasma
FLUIDO
INCOMPRIMIBILE
Importanza fisiologica garantisce alla
pianta di mantenere la sua forma per
effetto della pressione esercitata sulle
pareti cellulari e lrsquoespansione a seguito
dellrsquoassorbimento di acqua
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
30
H2O nelle cellule egrave presente
in differenti forme
bullH2O di idratazione
bullH2O interstiziale o
vascolare
bullH2O di riserva
H2O di idratazione Ersquo quella associata agli ioni alle sostanze
organiche alle macromolecole e copre
anche gli spazi tra la fine struttura del
protoplasma e la parete cellulare
5-10 dellrsquo H2O totale cellulare
In accordo con il carattere polare dellrsquo H2O il legame egrave determinato da
forze elettrostatiche con gli ioni e con le macromolecole ed egrave unita da
forze capillari nel protoplasma e nella parete cellulare
H2O di idratazione egrave assolutamente necessaria una sua
riduzione puograve alterare la struttura protoplasmatica
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
31
H2O di riservaErsquo lrsquoH2O che si trova stoccata in
compartimenti specializzati VACUOLO e
VESCICOLE come riserva
Non egrave completamente mobile poichegrave egrave osmoticamente legata alle sostanze
disciolte come zuccheri acidi organici metaboliti secondari ed ioni
Ersquo stato dimostrato nei protoplasti con vacuolo centrale che esiste
una stretta correlazione tra H2O legata osmoticamente nel succo
cellulare ed H2O disponibile nel protoplasma
Attraverso la polimerizzazione di piccole molecole a macromolecole
(da zucchero ad amido) o attraverso il processo inverso di idrolisi la
cellula puograve alterare la sua pressione osmotica e regolare il flusso di H2O
H2O interstiziale o vascolare
Serve come mezzo di trasporto negli
spazi fra le cellule e negli elementi
conduttivi del sistema xilematico e
floematico
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
32
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li
33
egrave
trasporta ta da
tra m ite
data da
regola ta da
tra m ite
con con
lim itata daa costitu ire
Citoplasma
Vacuo lo
X ilema
Radici
egrave assorb ita da
Fotosintesi
Cresc ita
Pressione d i turgore
Distensione ce llu lare
Sostegno
egrave utilizzata per Osmosi
flusso d i massa
d iffusione
S tomi
Cuticola
Epidermide
Traspirazione
Restituita a ll
atmosfera
Lacqua nei vegeta li