Stomi. costituiti da due cellule di guardia circondate da due cellule sussidiarie che aiutano a controllare le aperture stomatiche.

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1 Stomi costituiti da due cellule di guardia circondate da due cellule sussidiarie che aiutano a controllare le aperture stomatiche.

2 Due tipi principali di cellule di guardia: A) Reniformi nelle dicotiledoni e monocotiledoni non graminacee. Sono spesso assenti le cellule sussidiarie. B) A forma di manubrio da ginnastica con terminazioni bulbose, nelle graminacee e poche altre monocotiledoni (palme),

3 La resistenza stomatica (r s ) è un fattore che controlla la traspirazione fogliare. r s è regolato dall'apertura e chiusura degli stomi. Come si verifica l apertura e la chiusura stomatica?

4 Meccanismo di apertura stomatica Avviene grazie a: 1) Caratteristiche della parete cellulare delle cellule di guardia 2) Abbassamento del potenziale idrico

5 1. La struttura delle pareti è una caratteristica peculiare delle cellule di guardia: pareti dorsali (in contatto con le cellule epidermiche) sottili pareti ventrali (quelle della rima) abbastanza ispessite pareti laterali (interne ed esterne) molto spesse

6 Il rigonfiamento, causato da pressione di turgore, delle cellule di guardia determina l'apertura degli stomi. 2. Le cellule di guardia sono unite alle estremità 3. Le microfibrille di cellulosa sono orientate radialmente

7 Come si genera l aumento della pressione di turgore delle cellule di guardia? L'aumento della pressione di turgore è determinato da un abbassamento di Y s nelle cellue di guardia (-1.9 MPa chiusi e -3.5 Mpa aperti). Y W = Y s + Y P L H 2 O dalle cellule limitrofe entra nelle cellule di guardia che si rigonfiano e quindi gli stomi si aprono Qual'è il meccanismo che determina l'aumeno di soluti (Y s ) nelle cellule di guardia?

8 Meccanismo che controlla l apertura stomatica Attivazione della H + -ATPasi del plasmalemma delle cellule di guardia ad opera della luce blu: estrusione di protoni nell apoplasto Questo crea una differenze di carica elettrica tra l esterno e l interno della cellula (potenziale di membrana) : membrana iperpolarizzata (potenziale 150/- 250 mv) Gradiente elettrico favorisce l apertura dei canali valtaggio-dipendenti del K+ (Rettificatori di entrata) e quindi gli ioni K+ entrano nella cellula. Per controbilanciare K+ viene assorbito Cl- o prodotto acido malico per degradazione dell amido

9 Es. canale del Potassio voltaggio dipendente K+ + K+ + K+ + K+ + K+ + K+ + K+ + K+ + K mv (Determina la specificità)

10 K+ + K+ + K+ + K+ + K+ + K+ + K+ + K+ + K mv + + K+ +

11 Meccanismo di apertura stomatica

12 Fattori che influenzano l'apertura stomatica: Intensità e qualità della luce: la luce blu stimola l'apertura degli stomi umidità relativa: quando il contenuto di vapor d'acqua delle foglie è troppo basso si chiudono concentrazione intracellulare di CO 2 : elevata concentrazione determina la chiusura

13 Meccanismo di apertura stomatica Cl -

14 Chiusura stomi Ne parleremo quando tratteremo dell ormone Acido abscissico (ABA)

15 Se in un terreno c e carenza di K + la pianta ne risente?

16 Perché è importante la regolazione stomatica? Perché regola il flusso traspiratorio che secondo la Teoria della tensione-coesione costituisce la forza motrice per il movimento dell acqua dal terreno all atmosfera

17 (Prof. Renato D Ovidio) Tel: ufficio; laboratorio; dovidio@unitus.it Alcune caratteristiche della cellula vegetale: parete cellulare, vacuolo, plasmodesmi. Il trasporto dell acqua e dei soluti nella pianta: Il movimento dell acqua dal terreno all atmosfera: Importanza dell acqua; Processi di trasporto dell acqua: diffusione, flusso di massa e osmosi; Concetto del potenziale idrico; Vie di conduzione: xilema; caratteristiche dell acqua. Potenziale idrico; componenti del potenziale idrico; Teoria della tensione-coesione e il ruolo primario della traspirazione; stomi e regolazione stomatica. La nutrizione minerale. Movimento delle sostanze attraverso la membrana plasmatica: trasporto attivo e passivo; Proteine di trasporto: canali, carrier e pompe. Potenziale elettrochimico. Potenziale di membrana. Fotosintesi: La natura luce ; Spettro di assorbimento e spettro d azione; reazioni alla luce e reazioni del carbonio. Piante C4 e piante CAM. Il trasporto dei fotosintetati: definizione di sorgente e pozzo. Caricamento e scaricamento del floema; Ipotesi del flusso da pressione. Crescita e sviluppo: Gli ormoni vegetali: aspetti fisiologici delle attività ormonali. Auxine; giberelline; citochinine; acido abscissico; etilene. Fotomorfogenesi; forme Pr e Pfr del fitocromo; ruolo del fitocromo nella germinazione dei semi, nella percezione dell ombra in piante eliofile, e nella fioritura; fotoperiodismo; vernalizzazione. Pianta e ambiente Biotecnologie vegetali