Processi metabolici delle piante: assorbimento, circolazione, traspirazione e respirazione

Movimenti metabolici

Come per altri esseri viventi, le piante svolgono funzioni vitali che consentono loro di crescere, svilupparsi e riprodursi. I principali processi che sostengono il loro metabolismo sono l'assorbimento, la circolazione, la traspirazione e la respirazione.

Assorbimento

Le piante prendono il loro nutrimento non solo dal terreno. Usano anche l'ossigeno e l'anidride carbonica dall'aria, che catturano principalmente attraverso le foglie. L'acqua con i sali minerali disciolti entra nelle radici per diffusione; la pianta utilizza queste sostanze per produrre molecole organiche che formano i tessuti: i carboidrati (come glucosio, fruttosio e amido), le proteine e i grassi (lipidi).

Questa capacità di trasformare i composti minerali in composti organici è tipica delle piante e di alcuni batteri e alghe microscopiche. Pertanto, la vita di animali, funghi e protozoi dipende dalle piante, la principale fonte di composti organici a disposizione.

Circolazione

Lo sviluppo di sistemi circolatori di complessità crescente nelle varie forme di vita è una prova dei meccanismi dell'evoluzione. Negli organismi unicellulari, come un'ameba o un paramecio, la funzione di trasporto è assicurata semplicemente dal flusso di materiale protoplasmatico: sostanze che vengono assorbite o espulse.

Nelle talofite (alghe) esistono percorsi circolatori semplici. Le piante terrestri, invece, devono garantire l'approvvigionamento idrico e perciò possiedono tessuti specializzati per l'assorbimento e il trasporto di acqua e nutrienti. Le felci, tra le piante inferiori più evolute, mostrano tessuti completamente differenziati per questa funzione.

Traspirazione e respirazione

La traspirazione elimina l'acqua in eccesso sotto forma di goccioline o vapore attraverso gli stomi, fori microscopici situati nell'epidermide delle parti aeree delle piante, presenti più densamente sulla pagina inferiore delle foglie. Gli stomi possiedono un meccanismo che permette loro di aprirsi o chiudersi a seconda del volume d'acqua che la pianta deve perdere sotto forma di vapore. Attraverso gli stomi entra anche la CO2 utilizzata nella fotosintesi.

La traspirazione operata dalle piante è quantitativamente significativa nel ciclo dell'acqua: l'acqua piovana ritorna all'atmosfera sia per evaporazione dal suolo sia per traspirazione delle piante; quest'ultima è, in molti casi, circa tre volte maggiore della prima.

La respirazione è il processo inverso della fotosintesi: a partire da sostanze organiche e ossigeno, le piante ottengono energia con emissione di CO2 e acqua. Tutti gli organi della pianta respirano per ottenere energia. La radice, in quanto organo centrale responsabile dell'assorbimento di acqua e sostanze nutritive, è in costante crescita e richiede ossigeno per la respirazione. Il fusto respira attraverso pori chiamati lenticelle.

Il frutto può essere caratterizzato da processi di respirazione anaerobica, cioè capacità di respirare anche in condizioni di ridotta disponibilità di ossigeno. Questa particolare forma di respirazione produce sostanze responsabili dell'aroma della frutta matura.

Processi principali in sintesi

• Assorbimento: acquisizione di acqua e sali minerali dalle radici e di gas dall'atmosfera;
• Circolazione: trasporto interno di acqua, sali e sostanze organiche attraverso tessuti specializzati;
• Traspirazione: perdita di acqua in forma di vapore tramite gli stomi, che regola il bilancio idrico e favorisce la salita dell'acqua;
• Respirazione: ossidazione delle sostanze organiche per ottenere energia, con emissione di CO2 e acqua.

Note finali

Questi processi, interconnessi fra loro, sono alla base della vita delle piante e influenzano direttamente gli ecosistemi e il ciclo dell'acqua su scala globale.