Respirazione delle piante

Principali funzioni vitali negli organismi vegetali

Le principali funzioni che permettono alle piante di vivere sono la respirazione, la fotosintesi, la traspirazione e la guttazione.La fotosintesi trasforma la luce in energia chimica producendo sostanze dette glucidi. La respirazione rappresenta un processo complementare a quello della fotosintesi in quanto è attraverso di essa che l’energia contenuta nei glucidi viene liberata e può essere usata dall’organismo vegetale per svilupparsi.Mentre con la fotosintesi le piante assumono anidride carbonica e rilasciano ossigeno, con la respirazione l’ossigeno viene invece assorbito e l’anidride carbonica espulsa.La piante assorbono acqua dal terreno e ne trattengono elementi nutritivi liberandola poi attraverso la traspirazione. Se la traspirazione non fosse possibile le piante espellono l'acqua di cui non hanno bisogno direttamente allo stato liquido attraverso la guttazione.

Caratteristiche della respirazione delle piante

La respirazione delle piante al pari di quella degli animali, è un’importantissima funzione che produce l’energia necessaria alla vita. Per la maggior parte degli esseri viventi questo processo avviene assorbendo l’ossigeno dall’ambiente (aerobiosi). Gli organismi vegetali nello specifico, assorbono ossigeno e nello stesso tempo espellono sostanze di scarto.Il processo respiratorio delle piante è simile a quello degli animali: assorbimento di ossigeno ed emissione di anidride carbonica. Negli organismi vegetali più semplici l’ossigeno viene assorbito direttamente attraverso le cellule, passando gradualmente da quelle esterne a quelle interne. Nelle piante più complesse esso invece passa attraverso gli spazi intercellulari (apoplasti), e viene poi assorbito dalle singole cellule a contatto con questi spazi.

Gli stomi delle foglie: caratteristiche e funzioni

Gli stomi sono delle particolari aperture presenti sulla pagina inferiore delle foglie che consentono lo scambio gassoso tra la pianta e l'ambiente esterno.Essi servono alla pianta per assorbire anidride carbonica durante la fotosintesi, ma anche per ottenere dall’esterno l’ossigeno necessario durante la respirazione. Gli stomi hanno inoltre la funzione di liberare il vapore acqueo durante la traspirazione.Ogni stoma è formato da due cellule dette "di guardia", a forma di mezzaluna, che si modificano in base alle esigenze della pianta aprendo e chiudendo lo stoma.Da ricordare che esistono piante che vivono sott’acqua (come le alghe), che riescono grazie a particolari meccanismi a prelevare l'ossigeno necessario al loro fabbisogno dall'acqua, per esempio attraverso radici aeree pneumatofore.

Respirazione delle piante - vita aerobica e anaerobica

Alcuni vegetali riescono a sopravvivere anche senza ossigeno (vita anaerobica) ma non per molto tempo, infatti in assenza di questo elemento non viene prodotta abbastanza energia per processi fondamentali per la vita vegetale, quali la divisione cellulare o l’assorbimento di elettroliti.La respirazione delle piante è generalmente più intensa quanto più esse sono giovani, in quanto hanno bisogno appunto dell'energia necessaria per svilupparsi, dopodiché quando il vegetale ha raggiunto un'età che si può considerare adulta, l’intensità della respirazione tende a diminuire ed stabilizzarsi entro certi paramentri. In definitiva, affinché la pianta riesca ad eseguire correttamente le proprie funzioni vitali e si sviluppi è necessario che abbia a disposizione la giusta quantità di ossigeno altrimenti deperirebbe, proprio come avviene nella vita animale.

Domande frequenti

Qual è la differenza principale tra fotosintesi e respirazione nelle piante?

La fotosintesi e la respirazione sono processi complementari ma opposti. Durante la fotosintesi, le piante assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno, trasformando la luce solare in energia chimica sotto forma di glucidi. Al contrario, la respirazione è il processo inverso: le piante assorbono ossigeno dall'ambiente ed espellono anidride carbonica come scarto. Questo secondo processo è fondamentale perché libera l'energia immagazzinata nei glucidi, rendendola utilizzabile dalla pianta per la sua crescita e sviluppo.
Come fanno le piante ad assorbire l'ossigeno per respirare?

Il meccanismo dipende dalla complessità della pianta. Nelle specie più semplici, l'ossigeno viene assorbito direttamente attraverso le cellule, diffondendosi progressivamente dall'esterno verso l'interno. Nelle piante superiori, l'ossigeno entra principalmente attraverso gli spazi intercellulari (apoplasti) e viene successivamente catturato dalle singole cellule. Inoltre, le piante acquatiche possono prelevare l'ossigeno disciolto nell'acqua tramite strutture specializzate come le radici aeree o pneumatofore.
Qual è il ruolo degli stomi nella respirazione vegetale?

Gli stomi sono piccole aperture situate prevalentemente sulla pagina inferiore delle foglie che regolano gli scambi gassosi con l'atmosfera. Svolgono una doppia funzione cruciale: permettono l'ingresso dell'anidride carbonica necessaria per la fotosintesi e facilitano l'assunzione dell'ossigeno richiesto per la respirazione cellulare. Contemporaneamente, attraverso gli stomi la pianta elimina il vapore acqueo prodotto dalla traspirazione. Ogni stoma è controllato da due cellule di guardia che ne aprono o chiudono il passaggio in base alle necessità fisiologiche.
Le piante possono respirare senza ossigeno?

Alcuni vegetali possiedono la capacità di sopravvivere temporaneamente in condizioni di anaerobiosi, ovvero senza ossigeno. Tuttavia, questa condizione non è sostenibile a lungo termine. Senza ossigeno, la produzione di energia è insufficiente per sostenere processi vitali essenziali come la divisione cellulare e l'assorbimento di elettroliti. Pertanto, per uno sviluppo corretto e duraturo, la maggior parte delle piante necessita di un adeguato apporto di ossigeno; la mancanza prolungata porta inevitabilmente al deperimento e alla morte.
L'intensità della respirazione cambia con l'età della pianta?

Sì, l'intensità respiratoria varia significativamente in base alla fase di sviluppo della pianta. La respirazione è generalmente più intensa nelle piante giovani, poiché queste richiedono grandi quantità di energia per accrescersi e differenziare i tessuti. Man mano che la pianta matura e raggiunge la fase adulta, il tasso metabolico tende a diminuire e a stabilizzarsi entro parametri costanti. Questo adattamento riflette il minore dispendio energetico necessario per la semplice manutenzione rispetto alla rapida crescita iniziale.