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Questions and Answers
Come viene misurato il potenziale idrico?
Quali fattori influenzano il potenziale idrico?
Cosa rappresenta il delta psi nel contesto del potenziale idrico?
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.
