foglia

Botanica

Foglia fotosintesi e respirazione

Conoscere le piante vuol dire sopratutto sapere come è fatta la loro struttura più intima ed in questo approfondimento vi spiegheremo la foglia, la sua struttura ed i suoi ruoli fondamentali

di Redazione

09 gennaio 2014

La foglia tra fotosintesi, respirazione e pigmenti colorati

La foglia è l'organo della pianta che racchiude in se il numero più elevato di funzioni regolatrici della vita della pianta: responsabile della sintesi degli zuccheri, della produzione di ossigeno, della traspirazione, della guttazione, dei meravigliosi colori autunnali di alcune specie e importante fonte di cibo per animali e uomini. Fondamentale per tutti i giardinieri conoscere in maniera approfondita la foglia : non è infatti la prima rivelatrice del malessere delle piante, con i suoi appassimenti, disseccamenti e i segnali delle sintomatologie delle patologie più pericolose? Se il tronco parla della storia della pianta e delle sua crescita nel tempo, la foglia parla del presente della pianta e della sua vita in quel momento. Senza perdersi tra i meandri della botanica , si propone un'analisi che ha come soggetto l'organo foglia in generale e le sue funzioni.

Struttura

Una foglia è costituita da una lamina solcata da nervature, che confluiscono nel picciolo, che è una sorta di raccordo col sistema idraulico dei rami. Non tutte le foglie hanno la stessa struttura, alcune hanno lamine modificate o si presentano senza picciolo ed altre ancora hanno parti ingrossate che le rendono diversissime dalla classica fogliolina che un bambino può disegnare sul quaderno di scuola. Nella foglia sono presenti tessuti tegumentali, che la proteggono dagli agenti esterni e hanno anche la funzione di regolare gli scambi gassosi. Vi è poi un tessuto speciale chiamato parenchima clorofilliano in cui avviene la fotosintesi.

Fotosintesi

In tutte le parti verdi della pianta ed in particolare nella foglia è presente la clorofilla, un pigmento in grado di captare i raggi luminosi e sfruttarne l'energia: 6 molecole di acqua + 6 molecole di anidride carbonica vengono trasformate in una molecola di glucosio con la liberazione 6 molecole di ossigeno, nel processo chimico più famoso del mondo la fotosintesi clorofilliana (dal greco foto=luce e synthesis=costruzione ). 6 CO2+ 6 H2O → C6H12O6+ 6 O2 La pianta è composta interamente di sostanze che derivano dal glucosio: cellulosa, amido e tutto ciò che può essere utile alla pianta viene creato nella foglia.

Traspirazione

E' il processo mediante il quale avviene la perdita di vapore acqueo dalla superficie fogliare. Dalle radici l'acqua viaggia in tessuti conduttori che la portano sino alle foglie , che fungono come una specie di valvola per l'impianto idraulico della pianta. Il vapore fuoriesce attraverso gli stomi e la quantità in uscita è direttamente proporzionale all'apertura degli stomi.

Respirazione

E' il processo inverso alla fotosintesi, utilizza gli zuccheri e l'ossigeno per creare energia, avviene in ogni parte della pianta non esposta alla luce, non solo in quelle verdi. La respirazione avviene dunque anche nelle foglie; consumando zuccheri si produce energia necessaria alla pianta . La respirazione consuma ossigeno, quindi una pianta di notte o in generale in ambienti poco luminosi sottrae ossigeno all'atmosfera; da qui la spiegazione scientifica dell'ammonimento popolare che suggerisce di non posizionare piante nelle stanze da letto. Respirazione, fotosintesi, traspirazione e guttazione regolano la vita delle nostre piante : la salute di una pianta e la sua crescita dipendono dal rapporto pianta-ambiente, umidità atmosferica, precipitazioni, irradiazioni solari e condizione radicale influenzano i processi sopracitati determinando i valori di sviluppo. Un esempio : una piantina di pomodoro, coltivata in vaso ha ricevuto abbondanti irrigazioni e fertilizzazioni azotate, di conseguenza vi è stato un eccessivo sviluppo della parte epigea ed in particolare dell'apparato fogliare. Nella stagione estiva in seguito ad un periodo di siccità, la pianta chiude gli stomi per ridurre al minimo le perdite di acqua e di conseguenza rallenta l'attività fotosintetica, diminuendo la produzione di glucosio. La respirazione invece non si ferma, perchè indipendente dall'attività fotosintetica e continua a consumare gli zuccheri della pianta. Riassumendo e semplificando , la pianta consuma più di quello che produce, creando uno squilibrio che determinerà una minore produzione dei frutti. Se la siccità persiste avere una pianta con una parte epigea molto rigogliosa, sarà quindi uno svantaggio.

Guttazione

Quando la traspirazione non riesce ad espellere il vapore acqueo per eccessiva umidità atmosferica, le foglie espellono direttamente gocce d'acqua col processo della guttazione. Questo avviene anche quando le radici assorbono quantità d'acqua troppo elevate.

Pigmenti

Perchè le foglie sono verdi, in alcune specie rosse, oppure variegate e mutano il loro colore all'alternarsi delle stagioni? La colorazione delle foglie è legata alla presenza di 4 pigmenti che oltre a svolgere particolari funzioni colorano la superficie fogliare. clorofilla = verde antociani = rosso caroteni = arancione xantofille = giallo Nella stagione autunnale con la graduale scomparsa della clorofilla per la diminuzione della attività fotosintetica gli altri pigmenti prevalgono, da qui le diverse sfumature del fogliame autunnale.

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Domande frequenti

  • Qual è la differenza principale tra fotosintesi e respirazione nelle piante?
    La fotosintesi è un processo che avviene alla luce, dove la pianta assorbe anidride carbonica e acqua per produrre glucosio e rilasciare ossigeno grazie alla clorofilla. La respirazione è il processo inverso e continuo: la pianta consuma zuccheri e ossigeno per produrre energia, rilasciando anidride carbonica. Mentre la fotosintesi richiede luce, la respirazione avviene sia di giorno che di notte, in tutte le parti della pianta.
  • Le piante di notte consumano ossigeno e possono far male nei dormitori?
    Sì, scientificamente le piante respirano 24 ore su 24, consumando ossigeno e producendo CO2 anche di notte, poiché la fotosintesi si arresta al buio. Tuttavia, l'effetto sulle persone in una stanza normale è trascurabile rispetto alla nostra respirazione. L'avvertimento popolare nasce da un'esagerazione: le piante non sono pericolose per la salute umana negli ambienti domestici, purché non siano centinaia in spazi chiusi e privi di ventilazione.
  • Cosa sono la traspirazione e la guttazione nelle foglie?
    La traspirazione è la perdita di vapore acqueo dalle foglie attraverso gli stomi, fondamentale per il trasporto di nutrienti dalle radici. La guttazione è un fenomeno diverso: quando c'è troppa umidità o le radici assorbono molta acqua, la pianta espelle gocce d'acqua liquide dai bordi delle foglie perché gli stomi non riescono a gestire tutta l'umidità interna tramite vapore. Entrambi i processi regolano l'idratazione e la temperatura della pianta.
  • Perché le foglie cambiano colore in autunno?
    Il cambiamento di colore è dovuto alla scomparsa della clorofilla (verde), che cessa di essere prodotta con la diminuzione della luce e del calore. Una volta rimossa questa copertura, diventano visibili altri pigmenti sempre presenti ma nascosti: gli antociani (rosso), i caroteni (arancione) e le xantofille (giallo). Questi pigmenti svolgono funzioni protettive e nutrizionali durante la fase di preparazione della pianta all'inverno.
  • Come influisce la siccità sulla produzione di frutti e zuccheri?
    Durante la siccità, la pianta chiude gli stomi per risparmiare acqua, bloccando così la fotosintesi e la produzione di nuovi zuccheri. Tuttavia, la respirazione continua a consumare energie immagazzinate. Se la pianta ha una chioma troppo grande (ad esempio per eccesso di azoto), consumerà più di quanto produce, creando uno squilibrio negativo. Questo porta a una ridotta produzione di frutti e a un indebolimento generale della pianta fino al ristabilimento di condizioni idriche favorevoli.