Turgore
Il turgore nelle piante è reso possibile dalla presenza della parete cellulare e dalla funzione osmoregolatrice del vacuolo.
Tabella del contenuto
Il turgore è lo stato di essere turgido o gonfio, specialmente a causa di un alto contenuto di liquidi. In un contesto generale, il turgore si riferisce alla condizione di essere gonfio, disteso o gonfio. In un contesto biologico, il turgore aiuta a spiegare come le cellule delle piante siano in grado di stare in piedi nonostante la mancanza di un quadro strutturale scheletrico che hanno gli animali. Inoltre, conferisce rigidità alle piante. Così, la distensione delle cellule è una caratteristica normale tra le piante. Infatti, senza di essa, la pianta sembrerebbe appassita e malata. Il turgore nelle piante è reso possibile dalla presenza della parete cellulare e dalla funzione osmoregolatrice del vacuolo. The cell wall protects the cell from cell lysis due to high water influx while the vacuole regulates solute concentration to incite the osmotic movement of water into and out of the cell.
Etymology
The term turgidity comes from the Latin turgidus, from turgēre, meaning “to be swollen”.
Plant turgidity
Il turgore vegetale è una condizione nelle piante in cui le cellule sono turgide a causa della pressione di turgore, cioè la pressione esercitata dall’acqua all’interno della cellula contro la parete cellulare. Una delle caratteristiche importanti di un organismo vegetale è la sua parete cellulare. Una parete cellulare è un altro strato che circonda una cellula.1, 2 Gli animali ne sono privi e hanno solo una membrana cellulare. Le piante le hanno entrambe. La parete cellulare è un ulteriore strato protettivo nelle cellule della pianta. È una struttura dura e rigida composta principalmente da cellulosa, pectina ed emicellulosa. La parete cellulare delle piante è composta da uno o due strati. Il primo strato è chiamato la parete cellulare primaria. Questo strato potrebbe produrre un altro strato appena sotto di esso. Il nuovo strato è chiamato parete cellulare secondaria. Il secondo strato è uno strato spesso che deposita la lignina. La lignina aiuta ad impermeabilizzare la cellula. Queste caratteristiche della parete cellulare aiutano la cellula vegetale a resistere alla pressione osmotica, cioè la pressione idrostatica prodotta da una differenza nelle quantità di soluti tra soluzioni separate da una membrana semipermeabile, come la membrana cellulare, durante l’osmosi.3, 4, 5
Turgore, flaccidità, e plasmolisi
Cellula turgida
Una cellula turgida è una cellula che ha pressione di turgore. La pianta che sembra sana (cioè non appassita) ha cellule che sono turgide. La cellula vegetale immagazzina soluti (ad esempio, ioni e zuccheri) (in particolare, all’interno del suo vacuolo). Poiché l’interno della cellula ha una concentrazione di soluti più alta (e quindi meno molecole d’acqua) rispetto all’esterno, l’acqua tende a muoversi all’interno. La soluzione (che circonda la cellula) che ha una concentrazione di soluti più bassa rispetto a quella che si trova all’interno della cellula è descritta come ipotonica. Una cellula vegetale posta in una soluzione ipotonica provocherebbe lo spostamento dell’acqua all’interno della cellula per osmosi. Il risultante afflusso di acqua porta a una grande pressione di turgore esercitata contro la parete cellulare della pianta. Questo rende la cellula turgida. La presenza della parete cellulare nelle piante impedisce alla cellula di scoppiare (lisi osmotica), cosa che accade in una cellula senza parete cellulare. Una cellula animale, per esempio, si gonfierebbe in una soluzione ipotonica. Tuttavia, se l’osmosi persiste, alla fine scoppierà. Così, la parete cellulare della cellula vegetale è essenziale per stabilizzare l’integrità della cellula e per evitare che la cellula scoppi. L’osmosi eccessiva in una cellula vegetale è impedita a causa della pressione osmotica esercitata dalla parete cellulare. Tuttavia, la parete cellulare non può proteggere la cellula vegetale che è stata esposta a una soluzione isotonica o a una soluzione ipertonica. Queste soluzioni possono far sì che la pianta perda il suo vigore e appaia appassita.
Cellula flaccida
Una soluzione isotonica si riferisce a una soluzione in cui la concentrazione di soluto è relativamente uguale a quella del soluto all’interno della cellula. Ciò significa che non ci sarebbe alcun movimento netto di molecole d’acqua tra i due. Una cellula vegetale posta in una soluzione isotonica diventerebbe flaccida. Questa condizione è chiamata flaccidità. Una cellula vegetale flaccida non è gonfia e la sua membrana cellulare non preme strettamente contro la parete cellulare. Quindi, la differenza tra turgore e flaccidità risiede nella pressione di turgore. Nel turgore, una cellula vegetale appare gonfia o distesa a causa della pressione di turgore esercitata sulla parete cellulare, mentre nella flaccidità la cellula vegetale la perde e appare floscia o flaccida.
Cellula plasmolizzata
Una soluzione ipotonica è una soluzione in cui la concentrazione di soluto è superiore a quella del soluto all’interno della cellula. Una cellula vegetale in una soluzione ipotonica perde la sua pressione di turgore perché le molecole d’acqua tendono a muoversi fuori dalla cellula. La cellula che ha perso la sua pressione di turgore è descritta come plasmolizzata. Una cellula vegetale plasmolizzata è quella in cui ci sono lacune tra la parete cellulare e la membrana cellulare. Inoltre, la cellula sembra essersi ristretta. Il processo o la condizione in cui il protoplasma si restringe come risultato della perdita di acqua per osmosi è chiamato plasmolisi. Tuttavia, la plasmolisi si verifica raramente in natura. Piuttosto, viene indotta in laboratorio dove le cellule delle piante sono immerse in forti soluzioni saline o di zucchero.
Turgore e rigidità
Come citato sopra riguardo al significato di turgore, il turgore si riferisce allo stato di essere turgido o gonfio come risultato del fluido contenuto. La rigidità, al contrario, si riferisce allo stato di essere rigida o rigida e senza flessioni. Sia il turgore che la rigidità sono caratteristiche importanti delle piante in quanto mantengono la pianta in posizione verticale. Ed entrambe queste caratteristiche possono essere attribuite alla pressione del turgore contro la parete cellulare. Come spiegato sopra, la parete cellulare rafforza e previene la cellula dalla pressione osmotica che in eccesso potrebbe portare alla lisi osmotica delle cellule che ne sono prive. La parete cellulare fornisce anche un supporto strutturale formando uno strato secondario più spesso contenente lignina. Oltre a questo, la parete cellulare contiene cellulosa che la rende rigida e dura. Tra la parete cellulare c’è un altro strato di materiale intercellulare ricco di pectina. Questo strato è chiamato lamella media. La sua funzione primaria è quella di incollare insieme le cellule adiacenti. Nel complesso, queste caratteristiche cellulari della pianta le permettono di stare in piedi verso la fonte di luce, contro l’attrazione gravitazionale.
Importanza del turgore nelle piante
Il turgore è essenziale per le piante perché fornisce supporto strutturale e forza. Senza di essa, la pianta non sarebbe in grado di mantenersi eretta – una posizione in cui la raccolta di energia luminosa per la fotosintesi è al massimo. Oltre a questo, conferisce anche rigidità alle piante. Quando non c’è abbastanza acqua assorbita per produrre turgore, le cellule della pianta non saranno completamente distese. Il persistere di questa condizione porterà la pianta ad apparire appassita e malata. The drooping due to loss of turgor can be corrected, e.g. with adequate water to process by the vacuole through osmoregulation.
Related terms
- Turgid
See also
- Turgor pressure
- Osmosis
- Cell wall
- Plasmolysis
- Plant Cell Wall Basics. (2019). Retrieved from Uga.edu website: Link
- FIGURE 1 Structure and composition of the primary and secondary cell wall. (2017, October 31). Retrieved from ResearchGate website: https://www.researchgate.net/figure/Structure-and-composition-of-the-primary-and-secondary-cell-wall-of-plants-A-The_fig5_320734221
- OSMOSIS. (2013). Retrieved from Byui.edu website: Link
- Osmosis, Tonicity, and Hydrostatic Pressure. (2019). Retrieved from Colostate.edu website: Link
- Lodish, H., Berk, A., S Lawrence Zipursky, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2017). Osmosis, Water Channels, and the Regulation of Cell Volume. Retrieved from Nih.gov website: Link
Further reading
- To learn more about plant cells, view Plant Biology