Piante
Un germoglio di salice di 5 libbre diventò un albero di 169 libbre in cinque anni, mentre il terreno perse circa 2 once. Scopri da dove proveniva quella massa, modifica luce, CO₂ e temperatura in un laboratorio di fotosintesi, apri una foglia, segui l'acqua dalla radice allo stoma e osserva come dai fiori nascono semi e frutti.
Informazioni sul corso
Nel Seicento (anni 1600) Jan Baptist van Helmont coltivò un salice in 200 libbre di terreno essiccato. Dopo cinque anni l'albero aveva guadagnato 164 libbre, passando da un germoglio di 5 libbre a un albero di 169, mentre il terreno aveva perso circa 2 once. Da dove veniva quella massa? La prima unità ti chiede di capirlo; il resto del corso fornisce gli elementi per rispondere. Nel settembre 2026 l'aria a Mauna Loa conteneva 426.07 parti per milione di anidride carbonica, circa il 52 percento in più rispetto alle circa 280 ppm precedenti alla Rivoluzione industriale.
Le sei unità iniziano da come funziona la fotosintesi. Nel 1771 Joseph Priestley fece bruciare una candela in un contenitore chiuso, vi mise un rametto di menta e pochi giorni dopo una candela riuscì di nuovo a bruciare in quell'aria. Nel 1779 Jan Ingenhousz dimostrò che ciò avveniva soltanto alla luce e con le parti verdi. L'unità su luce, CO₂ e temperatura traccia poi le curve di ciascun fattore in un laboratorio, con linee tratteggiate per l'aria prima della Rivoluzione industriale e per quella di oggi. L’unità Dentro una foglia mostra che una foglia, spesso spessa soltanto poche cellule, possiede un rivestimento impermeabile, due tipi di cellule che producono nutrimento, spazi per l'aria, condotti e aperture regolabili. L’unità Stomi e traspirazione spiega che fino al 90 percento dell'acqua assorbita da una pianta può uscire sotto forma di vapore. L’unità Radici, xilema e floema ricorda che le tre zone funzionali dell'apice radicale occupano all'incirca il suo primo centimetro; l'ultima unità indica che sono state descritte almeno 25 000 specie di orchidee. Nel laboratorio selezioni ogni strato della foglia, confronti xilema e floema e paragoni il rapporto tra acqua persa e CO₂ in una mattina soleggiata e in un pomeriggio caldo e secco.
Prima di iniziare
La fotosintesi avviene dentro le cellule, nei cloroplasti, quindi Cellule è utile se queste parole sono nuove. Il problema del salice di van Helmont, nella prima unità, si capisce meglio quando sai che l'anidride carbonica è un gas fatto di atomi, come accenna Stati della materia.
Alla fine
Saprai spiegare da dove viene la maggior parte della massa secca di un albero, prevedere come luce, CO₂ e temperatura cambiano la velocità della fotosintesi e dare un nome agli strati dentro una foglia. Saprai descrivere come gli stomi scambiano acqua con anidride carbonica, come xilema e floema trasportano acqua e zuccheri, che cosa fa la banda del Caspary e perché i fiori impollinati dalle api sono raramente rossi.
- 1Come funziona la fotosintesiNel Seicento (anni 1600) Jan Baptist van Helmont coltivò un salice in 200 libbre di terreno essiccato; dopo cinque anni l'albero aveva guadagnato 164 libbre e il terreno aveva perso circa 2 once.
- 2Luce, CO₂ e temperaturaNel settembre 2026 l'aria a Mauna Loa conteneva 426.07 parti per milione di anidride carbonica, circa il 52 percento in più rispetto alle circa 280 ppm dell'aria prima della Rivoluzione industriale.
- 3Dentro una fogliaUna foglia è spesso spessa solo poche cellule, eppure possiede un rivestimento impermeabile, due tipi di cellule che producono nutrimento, passaggi per l'aria, condotti e porte regolabili.
- 4Stomi e traspirazioneFino al 90 percento dell'acqua assorbita dalle radici può uscire di nuovo dalla pianta come vapore attraverso gli stomi.
- 5Radici, xilema e floemaLe tre zone funzionali dell'apice di una radice in crescita sono tutte contenute all'incirca nel primo centimetro.
- 6Fiori, semi e fruttiSono state denominate almeno 25 000 specie di orchidee e alcune vengono impollinate ingannando le vespe.
Fonti di questo corso (16)
- -fix5: gravity calculation corrected using rho*g*h = 1000*9.8*h Pa
- the cited textbook has a tenfold coefficient error. Sources (checked 2026-10-17): OpenStax Biology 2e 8.1 Overview of Photosynthesis (photoautotrophs, mesophyll, stomata on the underside, guard cells, chloroplast, thylakoid, granum, stroma, two stages; openstax.org/books/biology-2e/pages/8-1-overview-of-photosynthesis)
- 8.2 The Light-Dependent Reactions (400 to 700 nm, chlorophyll a absorbs blue and red, carotenoids, 300 to 400 chlorophylls per antenna, water split at PSII, about 10 percent of the oxygen used by the leaf's mitochondria; .../8-2-the-light-dependent-reactions-of-photosynthesis)
- 8.3 Using Light Energy to Make Organic Molecules (RuBisCO, 3-PGA, G3P, three turns per G3P and six per glucose, "dark reaction" outdated, cacti fix CO2 at night; .../8-3-using-light-energy-to-make-organic-molecules)
- 30.3 Roots (tap and fibrous roots, root cap, three zones in the first centimetre, root hairs, endodermis and Casparian strip; .../30-3-roots)
- 30.4 Leaves (lamina, petiole, midrib, parallel and reticulate venation, Ginkgo, cuticle, trichomes, palisade in one to three layers, spongy mesophyll, guard cells the only epidermal cells with chloroplasts, xylem and phloem, needles and spines; .../30-4-leaves)
- 30.5 Transport of Water and Solutes (redwoods near 116 m, turgor 0.6 to 0.8 MPa and up to 1.5 MPa = 210 psi vs tyres 30 to 34 psi, gravity -0.1 MPa per metre, -2 MPa at the leaf surface, cohesion-tension, up to 90 percent of the water lost, sources and sinks, phloem sap up to 30 percent sugar; .../30-5-transport-of-water-and-solutes-in-plants)
- 31.3 Nutritional Adaptations (rhizobia, nodules, nitrogenase, biological fixation 65 percent of nitrogen used in agriculture, mycorrhizae in more than 80 percent of land plants, up to 20 percent of the carbon; .../31-3-nutritional-adaptations-of-plants)
- 32.2 Pollination and Fertilization (self and cross pollination, bees cannot see red, nectar guides, bats, birds, wind, water, at least 25,000 orchid species, double fertilization 2n zygote and 3n endosperm, seed parts, scutellum, fruit types, dispersal, dormancy; .../32-2-pollination-and-fertilization)
- Britannica, Photosynthesis: history (Priestley 1771, Ingenhousz 1779, 1782: oxygen formed at the expense of fixed air, identified the year before as carbon dioxide) (britannica.com/science/photosynthesis/History-of-the-study-of-photosynthesis)
- Smithsonian Libraries, Ingenhousz, Experiments upon Vegetables, 1779 (library.si.edu/digital-library/book/experimentsuponv00inge)
- van Helmont's account (200 pounds of earth, 5 pound willow, 169 pounds and about 3 ounces after five years, soil short by about 2 ounces)
- quoted from Howe 1965 by S. G. Saupe, College of St. Benedict and St. John's University (employees.csbsju.edu/ssaupe/biol115/van_helmont.htm)
- F. F. Blackman, Optima and Limiting Factors, Annals of Botany 19:281-296, April 1905 (doi.org/10.1093/oxfordjournals.aob.a089000)
- NOAA Global Monitoring Laboratory, Trends in CO2 (gml.noaa.gov/ccgg/trends/: Mauna Loa September 2026 monthly mean 426.07 ppm)
- NOAA Climate.gov, Climate change: atmospheric carbon dioxide (280 ppm or less before the Industrial Revolution of the mid-1700s, from ice cores; climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-atmospheric-carbon-dioxide).
Consultato il: 2026-10-17