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Questions and Answers
Come viene misurato il potenziale idrico?
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Quali fattori influenzano il potenziale idrico?
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Cosa rappresenta il delta psi nel contesto del potenziale idrico?
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Quando le piante subiscono stress idrico, cosa accade al potenziale idrico?
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Da dove si muove l'acqua secondo il potenziale idrico?
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Qual è la funzione principale dei leucoplasti nelle cellule vegetali?
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Dove si trovano principalmente gli amiloplasti in una pianta?
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Quale struttura è presente negli ezioplasti?
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Che ruolo hanno gli statoliti nella pianta?
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Qual è composta principalmente la parete cellulare delle cellule vegetali?
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Cosa accade quando la parete cellulare viene degradata enzimaticamente?
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Qual è la differenza tra le cellule meristematiche in rapida divisione e quelle in lenta divisione riguardo ai cloroplasti?
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Cosa formano gli ezioplasti quando vengono esposti alla luce?
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Quale affermazione sulla parete secondaria è corretta?
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Quale zucchero è un aldozucchero a 6 atomi di carbonio?
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Quali sono le configurazioni possibili del glucosio?
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Quale trucco permette la formazione di legami glicosidici nel glucosio?
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Qual è la principale funzione della lignina nella parete secondaria?
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Qual è la differenza principale tra emicellulosa e cellulosa?
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Quale di questi polimeri è noto per la sua impermeabilità?
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In quale parte della cellula si svolge la biosintesi dei polisaccaridi per la parete?
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Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio il ruolo del reticolo endoplasmatico liscio?
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Cosa accade alla sequenza segnale N-terminale durante il trasferimento della proteina nel reticolo endoplasmatico rugoso?
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Qual è la funzione principale delle membrane cellulari?
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Qual è il risultato finale della traduzione dell'mRNA a livello dei ribosomi?
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Come vengono localizzate le proteine nei plastidi?
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Qual è uno degli scopi della membrana nucleare?
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Qual è la funzione principale delle glicoproteine nella membrana plasmatica?
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Quale delle seguenti affermazioni è corretta riguardo al citoplasma?
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Da dove origina l'mRNA utilizzato nella traduzione?
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Quale delle seguenti caratteristiche distingue il reticolo endoplasmatico rugoso?
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Qual è la principale differenza nella formazione del setto tra cellule vegetali e animali?
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Quale dei seguenti enzimi è coinvolto nella degradazione della parete cellulare da parte dei patogeni?
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Cosa caratterizza il rimodellamento della parete cellulare durante la germinazione dei semi?
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Quali componenti esterni della parete cellulare vengono degradati dai patogeni?
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Cosa produce un patogeno per degradare le pectine nella parete cellulare?
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Qual è il ruolo dell'acqua nelle piante erbacee?
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Quali di queste affermazioni riguardo al fragmoplasto è corretta?
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In che fase si forma la piastra cellulare?
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Study Notes
Separazione cellulare
- Esistono diverse tecniche come l'uso di enzimi che rompono la matrice extracellulare separando i diversi tipi cellulari, i citometri a flusso che separano le cellule in base a caratteristiche come quelle dimensionali e tecniche omiche su singola cellula. Nonostante ciò, non si ottiene mai un campione di cellule totalmente puro.
- Le membrane cellulari sono composte da un doppio strato lipidico con proteine intrinseche ed estrinseche, e glicoproteine.
- I glicani delle glicoproteine nella membrana plasmatica sono esterni, mentre quelli nel vacuolo sono interni.
- La membrana nucleare è in continuità con il RE e possiede un lume con strutture proteiche che consentono la comunicazione con il citosol.
- La membrana plasmatica assorbe, trattiene o esclude sostanze.
Reticolo Endoplasmatico (RE)
- Il RE è una rete di collegamento delle membrane interne che partecipa alla maturazione delle proteine, alla sintesi di lipidi e al trasporto proteico.
- È composto da tubuli e cisterne appiattite che avvolgono il materiale nucleare.
- Il RE liscio è il sito di sintesi dei lipidi e di processi biochimici che modificano le proteine.
- Il RE rugoso è associato ai ribosomi, i siti di sintesi delle proteine da esportazione.
- I polipeptidi nascenti vengono fatti passare tramite la membrana del RE, dove l'N-terminale del polipeptide possiede una sequenza segnale idrofobica che viene tagliata durante il trasferimento.
- La proteina matura (senza sequenza segnale) si trova nel RE e se non ci sono altri segnali, verrà secreta.
- Per entrare in altri compartimenti, una proteina necessita di altre sequenze segnali di riconoscimento.
- Le proteine che entrano nei mitocondri o in altri plastidi hanno sequenze diverse.
DNA alla proteina
- Nel nucleo avviene la trascrizione del DNA, producendo mRNA che, dopo una serie di modificazioni, abbandona il nucleo e viene traslocato nel citosol dove avverrà la traduzione a livello dei ribosomi.
- Durante la sintesi della catena polipeptidica, nella catena nascente emerge una sequenza segnale N-terminale.
- Per la sintesi proteica sui ribosomi legati al RER, il polipeptide entra nel lume del RE.
- La sequenza segnale viene riconosciuta da un fattore SRP che si lega al recettore SRP.
- Dopo il riconoscimento, la catena polipeptidica attraversa il traslocone ed entra nel RE.
- Terminata la traduzione, una peptidasi del segnale rimuove la sequenza segnale N-terminale, rendendo la proteina matura.
- La proteina matura viene immagazzinata in una vescicola di trasporto diretta verso l'apparato di Golgi, dove avverranno ulteriori modificazioni.
Potenziale Idrico
- È un'espressione quantitativa dell'energia libera associata all'acqua per unità di volume.
- Si misura in joule/m cubo (unità equivalente a MPa).
- Rappresenta il potenziale dell'acqua a compiere lavoro.
- È l'energia per unità di volume necessaria per trasportare l'acqua reversibilmente e isotermicamente da un punto a un altro.
- Il potenziale idrico è espresso come la differenza tra il potenziale idrico in uno stato specifico e il potenziale idrico in condizioni standard.
- Questi tre termini (concentrazione, pressione, altitudine) dipendono dalla concentrazione dell'acqua, dalla pressione relativa e dall'altitudine dell'acqua.
- Le differenze di potenziale idrico determinano la direzione del flusso idrico attraverso le membrane cellulari e i tessuti e gli organi della pianta.
- Il delta psi è analogo al deltaG.
- L'acqua si muove spontaneamente da regioni a potenziale idrico più alto a regioni a potenziale idrico più basso.
- All'equilibrio i potenziali idrici sono uguali.
- Il potenziale idrico consente di valutare lo stato idrico della pianta.
- Quando il potenziale idrico si abbassa, le piante vanno incontro allo stress idrico.
- Il delta psi è la forza motrice per il movimento dell'acqua.
Plastidi
- Si sviluppano dai proplastidi o mediante differenziamento dei cloroplasti.
- I leucoplasti sono coinvolti nella sintesi di lipidi e metaboliti.
- Sono incolori e privi della struttura membranosa complessa dei cloroplasti.
- Contenono plastoglobuli (gocce lipidiche) e sono circondati da un RE liscio che collabora alle biosintesi.
- Gli amiloplasti (statoliti) sono non pigmentati, privi di tilacoidi e contengono grossi granuli di amido.
- Nelle cellule statociti della cuffia radicale, gli amiloplasti (statoliti) percepiscono la gravità.
- Gli ezioplasti si sviluppano in piantine cresciute al buio.
- Contengono il precursore incolore della clorofilla (protoclorofillide) e hanno una struttura membranosa cospicua ma non tilacoidale.
- Possiedono tubuli detti corpo pro-lamellare.
- Quando sono sottoposti alla luce, il corpo pro-lamellare si dissolve e le membrane si organizzano a formare i grana e le membrane intergranali, formando il cloroplasto.
Divisione dei Plastidi
- Le cellule che si dividono rapidamente (meristematiche) hanno meno cloroplasti con un alto numero di copie del genoma.
- Le cellule che si dividono lentamente hanno un numero maggiore di cloroplasti ma meno copie del genoma.
Parete Cellulare
- Circonda il protoplasto e presenta uno spessore variabile a seconda dello stadio di sviluppo.
- È composta da polisaccaridi (90%), proteine e composti fenolici.
- La parete secondaria è depositata dopo la parete primaria ed è più vicina alla membrana plasmatica.
- È molto robusta e spessa e fornisce supporto meccanico.
- Contiene più cellulosa rispetto alla parete primaria, ma meno emicellulosa e pectine.
- Contiene lignina, cere, cutina e suberina, rendendola poco idratata.
- È spesso depositata a strati con le fibrille di cellulosa orientate parallelamente o in modo diverso.
Composizione della Parete Cellulare
- Il Golgi è il sito di biosintesi dei polisaccaridi che formano pectina ed emicellulosa.
- La fase microfibrillare è costituita da cellulosa circondata da una matrice amorfa.
- La fase di matrice è costituita da un cemento amorfo, emicellulose e pectine.
Zuccheri Importanti nella Parete
- Glucosio: aldozucchero a 6 atomi di C che può ciclizzare formando la forma a sedia.
- Il carbonio aldeidico può presentare due configurazioni: alfa (OH del C1 sotto il piano dell’anello) e beta (OH del C1 sopra il piano dell’anello).
- Galattosio: differisce dal glucosio solo al C4.
- Acido galatturonico: simile al galattosio, ma con il carbonio al C6 sotto forma di gruppo carbossilico (COOH).
- Fruttosio.
Cellulosa
- È un beta 1,4 glucano, con residui di glucosio legati tramite legami glicosidici beta 1,4.
- Le catene di cellulosa formano microfibrille.
Emicellulose e Pectine
- Sono molto eterogenee e complesse.
- Contengono molti zuccheri diversi con molti tipi di legami glicosidici.
Fragmoplasto
- Una volta completato il setto, il fragmoplasto scompare e ricompare il citoscheletro corticale.
- I microtubuli che formavano il fragmoplasto si riorganizzano in microtubuli corticali.
- Il fragmoplasto è una struttura reticolata che serve per la formazione della piastra cellulare.
- I microtubuli non sono continui tra le due estremità, solo alcuni sono collegati e diventeranno i desmotubuli dei plasmodesmi.
Differenze tra Cellule Animali e Vegetali
- A differenza delle cellule animali dove si forma il setto contrattile, nelle piante si forma un setto che si sviluppa dal centro alla periferia.
Dinamicità della Parete
- La parete è dinamica e soggetta a continua degradazione e rimodellamento durante la germinazione dei semi, la maturazione dei frutti, la formazione delle radici e lo sviluppo dei tessuti.
- I patogeni possono degradare la parete utilizzando enzimi come le cellulasi, le peptidasi e le pectinasi, creando un varco per invadere il tessuto.
- Gli enzimi pectici degradano le pectine, ma non quelle metilate.
- L'acqua nelle piante erbacee genera il turgore che dà la forma alle piante e ne mantiene la struttura.
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Description
Questo quiz esplora il concetto di potenziale idrico nelle piante, inclusi i metodi di misura e i fattori che influenzano questo importante aspetto fisiologico. Analizzeremo anche come il delta psi si relaziona al potenziale idrico e le conseguenze dello stress idrico sulle piante.
