Biologia: Fotosintesi e Strutture della Foglia
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Questions and Answers

Cosa determina il distacco del plasmalemma dalla parete cellulare?

  • L'aumento della turgidità.

Quale gas viene utilizzato nella fotosintesi dalla foglia?

  • H2O
  • O2
  • N2
  • CO2 (correct)

Come avviene la regolazione dell'apertura della rima stomatica?

  • Dalla pressione atmosferica
  • Dal potenziale osmotico delle cellule di guardia (correct)
  • Dalla temperatura ambiente
  • Dall'ossigeno prodotto

Cosa accade alle cellule di guardia quando perdono turgore?

<p>Si accostano e chiudono l'apertura (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è il prodotto di scarto della fotosintesi nelle foglie?

<p>O2 (A)</p> Signup and view all the answers

Quali sono le principali strutture coinvolte negli scambi gassosi della foglia?

<p>Stomi (C)</p> Signup and view all the answers

Quale componente dell'aria entra nella foglia per la fotosintesi?

<p>CO2 (B)</p> Signup and view all the answers

Che ruolo ha l'epidermide nella foglia?

<p>Proteggere e contenere cellule (B)</p> Signup and view all the answers

Quali gas vengono continuamente prodotti o rimossi nella foglia?

<p>O2, H2O e CO2 (C)</p> Signup and view all the answers

Dove avviene la fase chimica o oscura della fotosintesi?

<p>Nello stroma dei cloroplasti (B)</p> Signup and view all the answers

Quale tra le seguenti affermazioni sui pigmenti fotosintetici è corretta?

<p>Entrambi i tipi di clorofilla hanno una coda idrofoba (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è il primo zucchero che si forma nel ciclo di Calvin?

<p>Gliceraldeide-3-fosfato (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la funzione del complesso antenna nei fotosistemi?

<p>Raccogliere energia e convogliarla al centro della reazione (B)</p> Signup and view all the answers

Quale elemento della clorofilla b distingue questa molecola rispetto alla clorofilla a?

<p>Un gruppo aldeidico (D)</p> Signup and view all the answers

Che cosa caratterizza la reazione fotochimica primaria nel centro di reazione?

<p>Separazione di cariche (D)</p> Signup and view all the answers

Quali molecole contribuiscono al ciclo di Calvin?

<p>ATP, NADPH e CO2 (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è la composizione principale dei fotosistemi?

<p>Molte molecole di pigmento e un centro di reazione (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è il potenziale d'acqua (Ψ) in una cellula vegetale appassita?

<p>Ψpar = 0 (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa determina un potenziale d'acqua positivo in una cellula vegetale?

<p>Pressione di parete (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è la relazione tra il potenziale osmotico (Ψosm) e il potenziale di parete (Ψpar) in una cellula turgida?

<p>Ψosm è più negativo di Ψpar (A)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive correttamente come avviene il movimento dell'acqua tramite una membrana selettivamente permeabile?

<p>L'acqua si muove da aree con potenziale più negativo a aree con potenziale meno negativo (C)</p> Signup and view all the answers

Durante il ciclo dell'acqua, cosa avviene dopo la condensazione del vapore acqueo?

<p>Precipitazione sotto forma di pioggia (D)</p> Signup and view all the answers

Quale funzione NON è associata all'acqua nelle piante?

<p>Produzione di energia (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è il potenziale d'acqua di una pianta in equilibrio con l'ambiente circostante?

<p>Intermedio tra quello del terreno e quello dell'aria (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa accade al potenziale osmotico quando una cellula vegetale assorbe acqua?

<p>Diventa più negativo (C)</p> Signup and view all the answers

Quale fenomeno è responsabile della perdita di vapore acqueo dalle piante?

<p>Traspirazione (B)</p> Signup and view all the answers

Quali fattori contribuiscono alla traspirazione nelle piante?

<p>Differenza di potenziale idrico e superficie evaporante (C)</p> Signup and view all the answers

In quale tipo di foglia si formano gli idatodi nella porzione più distale?

<p>Parallelinervia (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive in modo corretto la pressione radicale?

<p>Una spinta che aiuta a mantenere la colonnina d'acqua nelle piante (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è la percentuale di traspirazione cuticolare rispetto all'intero processo di traspirazione nelle piante?

<p>5-10% (D)</p> Signup and view all the answers

Cosa avviene quando la temperatura dell'atmosfera aumenta da 20°C a 32°C?

<p>Evaporazione dell'acqua dalle cellule del mesofillo (B)</p> Signup and view all the answers

Quale funzione degli stomi è principalmente associata alla traspirazione?

<p>Regolare l'apertura per il passaggio di gas (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'effetto di un'alta umidità relativa negli spazi aeriferi sulla traspirazione?

<p>Riduce la traspirazione (D)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente il gradiente protonico creato durante il processo di fotofosforilazione non ciclica?

<p>Il pH dello stroma diventa sempre più basico. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo della ferredossina-NADP+ reduttasi (FrNADP+) nel processo di fotofosforilazione?

<p>Ricezione di elettroni e riduzione di NAD+ a NADPH. (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa avviene durante la fotolisi dell'acqua nel lume dei tilacoidi?

<p>La liberazione di 2H+, 2e- e 1/2O2. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive meglio il complesso evolvente ossigeno?

<p>Coadiuva il passaggio di elettroni dall'acqua al PSII. (D)</p> Signup and view all the answers

Quante molecole di acqua sono necessarie per ridurre il complesso evolvente ossigeno?

<p>2 molecole. (B)</p> Signup and view all the answers

Che cosa avviene alla clorofilla P680 durante il processo di fotofosforilazione?

<p>Viene ossidata e colmata dopo la fotolisi dell'acqua. (B)</p> Signup and view all the answers

Che tipo di reazione è associata alla sintesi di ATP durante il trasporto di elettroni?

<p>Reazione esaergonica. (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è il prodotto finale della riduzione che coinvolge NADP+ nel processo di fotofosforilazione?

<p>NADPH. (D)</p> Signup and view all the answers

Cosa avviene in una cellula vegetale quando si trova in una soluzione ipertonica?

<p>La cellula perde acqua e subisce plasmoslisi (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo della parete cellulare in una cellula vegetale in soluzione ipotonica?

<p>Esercita una pressione opposta verso l'interno evitando che la cellula scoppi (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per turgidità in relazione alla cellula vegetale?

<p>L'equilibrio stabile raggiunto quando l'acqua entra nella cellula (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo alla soluzione isotonica è corretta?

<p>Nessun movimento netti di acqua avviene dentro o fuori dalla cellula (C)</p> Signup and view all the answers

Come viene compensato il difetto di permeabilità della membrana cellulare nelle cellule vegetali?

<p>Grazie alla regolazione della pressione osmotica tramite trasporto attivo (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Pressione osmotica

La pressione osmotica è la pressione che deve essere applicata a una soluzione per impedire l'ingresso del solvente attraverso una membrana semipermeabile.

Plasmolisi

In una cellula vegetale, la plasmolisi è il distacco del plasmalemma dalla parete cellulare che si verifica quando la cellula è immersa in una soluzione ipertonica.

Soluzione ipertonica

Una soluzione ipertonica è una soluzione che ha una concentrazione di soluti maggiore rispetto all'interno della cellula.

Soluzione ipotonica

Una soluzione ipotonica è una soluzione che ha una concentrazione di soluti minore rispetto all'interno della cellula.

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Turgidità

Quando una cellula vegetale è immersa in una soluzione ipotonica, si gonfia e assume uno stato di turgidità.

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Scambio gassoso nella fotosintesi

La fotosintesi è un processo che coinvolge lo scambio di gas tra la foglia e l'ambiente esterno. La foglia assorbe CO2 dall'atmosfera e rilascia O2 e vapore acqueo.

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Stomi

Gli stomi sono aperture sulla superficie delle foglie che regolano lo scambio di gas tra la pianta e l'ambiente.

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Cellule di guardia

Le cellule di guardia, presenti negli stomi, regolano l'apertura e la chiusura degli stomi in base al turgore delle cellule stesse.

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Turgore delle cellule di guardia

Il turgore delle cellule di guardia è determinato dalla pressione osmotica all'interno delle cellule, influenzata dalla concentrazione di soluti e dal loro movimento. Più alta è la concentrazione di soluti, maggiore è il turgore.

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Apertura degli stomi

Quando le cellule di guardia sono turgide, l'apertura degli stomi è ampia, permettendo uno scambio di gas maggiore. Quando il turgore diminuisce, gli stomi si chiudono.

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Gradienti di concentrazione

I gradienti di concentrazione dei gas coinvolti nella fotosintesi (CO2, O2, H2O) si mantengono costanti perché i gas vengono continuamente prodotti o rimossi.

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Epidermide

L'epidermide è uno strato di cellule che ricopre la superficie della foglia, proteggendola e fornendo un rivestimento impermeabile.

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Cellule dell'epidermide

Le cellule dell'epidermide sono strettamente unite tra loro, formando uno strato compatto che impedisce la perdita di acqua e contribuisce alla protezione della pianta.

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Pressione radicale

La pressione applicata dalle radici per spingere l'acqua verso l'alto nella pianta.

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Idatodi

Aperture sulle foglie che permettono l'evaporazione dell'acqua.

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Fase oscura o fase di fissazione del carbonio

Fase della fotosintesi che avviene nello stroma dei cloroplasti, utilizza ATP e NADPH prodotti dalla fase luminosa per fissare la CO2 e sintetizzare glucosio.

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Ciclo di Calvin

Ciclo di reazioni che avviene nello stroma dei cloroplasti e utilizza ATP e NADPH prodotti dalla fase luminosa per fissare la CO2 e sintetizzare glucosio.

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Fissazione del carbonio

Reazione che porta alla produzione di glucosio a partire dalla CO2, ATP e NADPH.

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Clorofilla

Composto chimico che svolge un ruolo fondamentale nella fotosintesi, assorbendo l'energia luminosa e trasferendola al centro di reazione.

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Clorofilla a

Uno dei due tipi principali di clorofilla, presente in tutti gli organismi fotosintetici.

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Clorofilla b

Uno dei due tipi principali di clorofilla, presente solo nelle alghe verdi e nelle piante superiori.

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Complesso antenna

Complesso di pigmenti che cattura l'energia luminosa e la trasferisce al centro di reazione del fotosistema.

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Centro di reazione

Parte del fotosistema che converte l'energia luminosa in energia chimica.

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Potenziale dell'acqua (Ψ)

La capacità dell'acqua di compiere lavoro spostandosi da una zona a potenziale meno negativo verso un'altra a potenziale più negativo. È la differenza di potenziale dell'acqua (∆Ψ di H2O).

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Potenziale dell'acqua - Acqua distillata

Il potenziale dell'acqua è zero in acqua distillata a pressione di 1 atm. A pressioni maggiori, il potenziale è positivo.

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Potenziale osmotico (Ψosm)

Il potenziale osmotico è influenzato dalla concentrazione di soluti nel vacuolo. Più soluti ci sono, più negativo è il potenziale.

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Potenziale di parete (Ψpar)

Il potenziale di parete è influenzato dalla pressione esercitata dalla parete cellulare sul contenuto cellulare. Più la pressione della parete è alta, più positivo è il potenziale.

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Potenziale dell'acqua della cellula (Ψwcel)

Il potenziale dell'acqua di una cellula (Ψwcel) è la somma del potenziale osmotico (Ψosm) e del potenziale di parete (Ψpar).

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Cellula appassita

In una cellula appassita, la pressione della parete è zero (Ψpar = 0), quindi il potenziale della cellula è uguale al potenziale osmotico (Ψwcel = Ψosm).

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Cellula turgida

In una cellula turgida, il potenziale osmotico è uguale e opposto al potenziale di parete (Ψosm = -Ψpar), quindi il potenziale della cellula è zero (Ψwcell = 0).

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Assorbimento di acqua

L'assorbimento di acqua rende il potenziale osmotico meno negativo perché la concentrazione di soluti diminuisce. Allo stesso tempo, la pressione della parete diventa più positiva perché la cellula si gonfia.

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Gradiente protonico nella fotosintesi

Il movimento di elettroni dal PSII al PSI crea un gradiente protonico tra lo stroma e il lume del tilacoide, dove il lume diventa più acido e lo stroma più basico.

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Riduzione del NADP+ a NADPH

Nel PSI, la ferredossina riduce il NADP+ a NADPH utilizzando 2H+ dallo stroma. Il NADPH è l'accettore finale degli elettroni nella fase luminosa.

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Fotolisi dell'acqua

La fotolisi dell'acqua nel lume dei tilacoidi genera 2H+, 2e- e 1/2O2. Gli elettroni rimpiazzano quelli persi dalla P680 durante il trasporto di elettroni.

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Fotofosforilazione non ciclica

La fotofosforilazione non ciclica utilizza l'energia del gradiente protonico creato dal trasporto di elettroni per produrre ATP.

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Complesso evolvente ossigeno

Il complesso evolvente ossigeno, costituito da 4 atomi di manganese, strappa elettroni all'acqua e li rilascia al PSII. Questo processo è necessario per riempire il 'buco' elettronico creato dalla P680.

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Riduzione del complesso evolvente ossigeno

Il complesso evolvente ossigeno, composto da 4 atomi di manganese, necessita di 2 molecole di acqua per essere ridotto. L'acqua cede 4 elettroni, un O2 e 4H+, mentre i 4 ioni di manganese diventano negativamente carichi.

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Utilizzo di ATP e NADPH

La fotofosforilazione non ciclica produce ATP e NADPH, che sono essenziali per la fase oscura della fotosintesi, dove la CO2 viene ridotta e convertita in zuccheri.

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Organicazione della CO2

L'ATP e il NADPH, prodotti nella fase luminosa, vengono utilizzati per trasformare la CO2 in zuccheri (glucosio) nella fase oscura della fotosintesi.

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Study Notes

Fisiologia Vegetale - Ricambio Idrico e Diffusione

  • La diffusione è il movimento spontaneo di sostanze da aree di maggiore concentrazione a aree di minore concentrazione.
  • È un processo passivo, non richiede energia.
  • Le sostanze si muovono secondo il gradiente di concentrazione.
  • Può avvenire in ambienti liquidi o gassosi, e attraverso membrane.
  • La velocità di diffusione è descritta dalla prima legge di Fick (v = DAΔc/l), dove:
    • v è la velocità di diffusione
    • D è il coefficiente di diffusione (dipende dalla sostanza e dalla temperatura)
    • A è l'area della superficie di diffusione
    • Δc è la differenza di concentrazione
    • l è la distanza tra le due aree

Fisiologia Vegetale - Diffusione in ambienti liquidi ed esempi

  • L'urea si muove da comparto A (concentrazione alta) verso comparto B (concentrazione bassa).
  • Il glucosio si muove da comparto B verso comparto A.

Fisiologia Vegetale - Diffusione in ambienti gassosi ed esempi

  • La velocità di diffusione è maggiore in ambienti gassosi rispetto agli ambienti liquidi.
  • Gli scambi gassosi nelle foglie avvengono attraverso gli stomi, con:
    • acqua (H2O) che diffonde dall'interno verso l'esterno
    • ossigeno (O2) prodotto dalla fotosintesi e che diffonde dall'interno verso l'esterno
    • anidride carbonica (CO2) che diffonde dall'esterno verso l'interno per la fotosintesi

Fisiologia Vegetale - Ruolo degli Stomi nelle Foglie

  • Gli stomi sono strutture nelle foglie che regolano gli scambi gassosi.
  • Le cellule di guardia controllano l'apertura e la chiusura degli stomi.
  • L'apertura degli stomi è regolata dal turgore delle cellule di guardia.
  • Le cellule di guardia regolano l'apertura della rima stomatica in funzione del potenziale osmotico.
  • La massima apertura si verifica quando le cellule di guardia sono turgide.
  • La chiusura degli stomi avviene quando le cellule di guardia perdono turgore.

Fisiologia Vegetale - Membrana Plasmatica

  • La membrana plasmatica è selettivamente permeabile, controlla i movimenti di acqua e soluti.
  • La composizione chimica, il pH e il potenziale osmotico devono essere diversi tra interno ed esterno della cellula.
  • Alcune proteine di membrana agiscono come recettori proteici.
  • Questi recettori riconoscono le molecole segnale per attuare una risposta cellulare.

Fisiologia Vegetale - Trasporto di Molecole attraverso Membrane

  • I movimenti di molecole possono essere passivi (diffusione) o attivi richiedendo energia.
  • La diffusione semplice avviene secondo gradiente di concentrazione.
  • La diffusione facilitata utilizza proteine di trasporto.
  • Il trasporto attivo richiede energia, può avvenire contro gradiente.
  • Pompe protoniche sono un tipo di trasporto attivo.
  • L'ATP viene fosforilato ad ADP, liberando energia per trasportare H+ contro gradiente.

Fisiologia Vegetale - Pompa H+-ATPasi

  • Le pompe H+-ATPasi sono proteine di trasporto che spostano ioni H+ contro gradiente di concentrazione.
  • Il trasporto attivo di H+ genera un gradiente elettrochimico trans-membrana.
  • Questo gradiente viene sfruttato per trasportare altre sostanze contro il gradiente.
  • Le pompe H+-ATPasi sono coinvolte nei processi di trasporto nelle cellule vegetali.

Fisiologia Vegetale - Trasporto Attivo Secondario

  • L'energia di trasporto attivo secondario è ottenuta dal gradiente elettrochimico generato da altri trasportatori attivi.
  • Due tipi di cotrasporto: simporto e antiporto.
  • Simporto: due soluti vengono trasportati nella stessa direzione.
  • Antiporto: due soluti vengono trasportati in direzioni opposte.
  • Ogni trasporto avviene secondo gradiente elettrochimico.

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Description

Questo quiz esplora vari aspetti della fotosintesi e delle strutture fogliari. Scopri come la regolazione delle rime stomatiche e il ruolo dell'epidermide influiscono sul processo fotosintetico. Testa la tua conoscenza riguardo ai gas coinvolti e ai prodotti della fotosintesi.

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