Tabelle per fisiologia vegetale

Funzioni

Ricambio dell'acqua

Il vegetale superiore, vincolato all'ambiente, è più di ogni altro vivente, legato al substrato e quindi può assumere le sostanze nutritive allo stato di soluzione. Organi differenti di una stessa pianta contengono quantità diverse di acqua. L'attività metabolica è strettamente dipendente dal suo stato di idratazione. L'assunzione di acqua può avvenire per imbibizione, osmosi. I meccanismi implicati sono i seguenti:

Nutrizione minerale

Le tabelle che seguono, riportano gli elementi nutritivi essenziali, cioè indispensabili allo sviluppo completo della pianta; dal seme all'individuo adulto che produce un'altra generazione di semi.

Macronutrienti. (Necessari in quantità elevate)

Elemento	Disponibile come	Note
Azoto	NO3– NH4+	Acidi nucleici, proteine,ormoni, ecc.
Ossigeno	O2 H2O	Composti organici vari
Carbonio	CO2	Composti organici vari
Idrogeno	H2O	Composti organici vari
Potassio	K+	Cofattore sintesi proteine,bilancio idrico, ecc.
Calcio	Ca2+	Membrane sintesi e stabilizzazione
Magnesio	Mg2+	Elemento essenziale della clorofilla
Fosforo	H2PO4–	Acidi nucleici, fosfolipidi, ATP
Zolfo	SO42–	Costituente di proteine e coenzimi

Micronutrienti. (Necessari in piccole quantità)

Elemento	Disponibile come	Note
Cloro	Cl-	--
Boro	H3BO3	--
Manganese	Mn2+	Attiva alcuni enzimi
Zinco	Zn2+	Interviene nella sintesi di enzimi e della clorofilla
Rame	Cu+	Enzimi per la sintesi della lignina
Molibdeno	MoO42-	Fissazione dell'azoto, riduzione dei nitrati
Nichel	Ni2+	Cofattori enzimatici nel metabolismo composti azotati

Lo studio sperimentale dell'assorbimento dei nutrienti avviene con la coltivazione della pianta in soluzione acquosa. A tale scopo sono state definite delle formule di soluzioni nutritizie; ad esempio: le soluzioni di Knop, Van der Crone e Pfeffer. La formula di Hoagland (1933) è fra le più usate.

Equilibrio di membrana (o di Donnan)

Legge di Fick (per calcolare un flusso attraverso un poro): ${\frac {dn}{dt}}=-A_{p}\times D\times {\frac {dc}{dx}}$ dn = n° di moli infinitesimo; dt = tempo infinitesimo; A_p = area poro D = coefficiente d'infusione, dipendente dal tipo di membrana; ${\frac {dc}{dx}}$ = gradiente di concentrazione.

La traspirazione

È il processo attraverso il quale la pianta perde acqua sotto forma di vapore per evaporazione dovuta alla temperatura esterna.

La traspirazione segue la seguente legge:

$Jv={\frac {RH}{V}}\times \ln {RH}$

dove Jv è il flusso dell'acqua, R = costante dei gas, T = temperatura assoluta misurata in kelvin, RH è l'umidità relativa.

La funzione della traspirazione è quella di regolare la temperatura della pianta soprattutto d'estate attraverso l'apparato fogliare: l'evaporazione è infatti un processo fisico che sottrae calore.

Gli enzimi

Gli enzimi sono definiti come dei catalizzatori biologici, di natura generalmente proteica e ad attività altamente specifica. La reazione chimica generale è la seguente:

$\mathrm {E+S} \;$ $\mathrm {ES} \;$ $\mathrm {E+P} \;$

Dove:
E indica l'enzima
S iindica il substrato ES l'intermedio formato dall'enzima e dal substrato
P il prodotto della reazione
Sede degli enzimi
Nel condrioma sono presenti gli enzimi relativi al ciclo di Krebs
Nei plastidi verdi gli enzimi della fotosintesi
Nel nucleo, ribosomi e citoplasma quelli relativi alla sintesi proteica.
Gli enzimi secreti vengono detti esoenzimi.

Fotosintesi e organicazione del carbonio

Le piante verdi sono organismi autotrofi, Con autotrofismo intendiamo la capacità di sintetizzare i composti organici necessari alla pianta partendo da elementi minerali semplici e utilizzando una fonte di energia esterna. Il passaggio da composti inorganici semplici a composti organici complessi viene detto organicazione. Le clorofille, molecole fotosensibili contenuta nei cloroplasti, possiedono un anello tetrapirrolico (porfirina) con al centro un atomo di magnesio e una catena laterale fitolica (fitolo).

L'organicazione tipica dei vegetali è la fotosintesi descritta dalla seguente reazione chimica : ${\begin{matrix}&Luce&\\CO_{2}+2H_{2}O&\longrightarrow &(CH_{2}O)+H_{2}O+O_{2}\end{matrix}}$

Reazioni alla luce: gli elettroni promossi per azione della luce, ad un livello energetico superiore vengono convogliati in un sistema di trasporto verso una molecola di trasporto verso una molecola accettrice di elettroni la Ferredodossina. Si ha quindi una doppia possibilità: 1) fosforilazione ciclica con sintesi di ATP. 2) percorso non ciclico con sintesi di un coenzima allo stato ridotto NADPH+H+

Reazioni al buio: Si ha organicazione di $CO_{2}$ e sintesi di glucosio (ciclo di Calvin).

Organicazione dell'azoto

Nella maggior parte dei casi la pianta assimila azoto tramite l'ausilio di batteri. I batteri formano dei noduli sulla radice, in maniera particolare in prossimità dei peli radicali. In questi noduli vengono create delle condizioni anaerobiche le quali permettono agli enzimi deputati alla fissazione dell'azoto di praticare le loro funzioni. Le associazioni simbiontiche in questo caso vengono chiamate "rizobi", ossia associazione tra radice e batteri.

Sintesi delle proteine e degli acidi nucleici

Fissazione dell'azoto molecolare

Organicazione dello zolfo e del ferro

Lo zolfo, indispensabile nella pianta per molte biosintesi della pianta quali proteine e amminoacidi, viene assimilato sotto forma di solfati (SO4) resi biodisponibili dall'attività batterica, che li porta in tale forma a partire dallo zolfo elementare e dai sali ferrosi disciolti nel terreno.

La resistenza in condizioni sfavorevoli

La germinazione dei semi; Condizioni fisiologiche per la germinazione

Accrescimento e sviluppo

Per sviluppo si intende quell'insieme di processi che, a partire da un elemento indifferenziato,portano allo sviluppo di tessuti ed organi. Questa funzione è prerogativa degli apici vegetativi del fusto e delle radici ed i tessuti del meristema cambiale. In sintesi abbiamo:

Accrescimento elementare:.

Embrionale (meresi)	Aumento numerico delle cellule
Per distensione (auxesi)	Aumento del volume cellulare per assunzione di acqua
Differenziazione	Dall'uguaglianza alla specializzazione delle strutture e delle funzioni

I fattori di accrescimento delle piante: Le auxine

Funzioni delle auxine.

Assorbimento dell'acqua	Allungamento delle cellule nelle piante vascolari, tropismi, nastie
Ingrandimento delle cellule	--
Stimolazione della mitosi	Proliferazione cellulare nel tessuto cambiale
Stimola la produzione di nuove radici	Solo a basse concentrazioni.Alte concentrazioni la inibiscono
Differenziazione vascolare e dello xilema	--
Correlazioni complesse e accrescimento	--
Azioni varie	Sui processi del ricambio, aumento del flusso dei metaboliti verso gli ovari, accelera i processi respiratori ed enzimatici

Studio macroscopico dell'accrescimento

I fattori che influiscono

Tropismi

Geotropismo positivo e negativo. Il fototropismo, Chemiotropismo, geotropismo, idrotropismo, tigmotropismo, eliotropismo.Sono molto importanti.

Fisiologia della fioritura

Generalità, fotoperiodismo, teoria del fitocromo

Movimenti

Movimenti nastici, di curvatura, traslazione o di locomozione (tattismi)