Perchè le piante hanno bisogno di luce

Perchè le piante hanno bisogno di luce

Le piante hanno bisogno di luce per crescere

Le piante possono essere suddivise in quattro componenti principali: radici, fusto, fiori e foglie. Le foglie producono l’energia, o il cibo, della pianta, come tutti gli studenti GCSE sanno, attraverso il processo chiamato fotosintesi.

La luce che può essere vista dall’occhio umano (lo spettro della luce visibile) è costituita dall’arcobaleno dei colori, che va dal viola al rosso. Gli oggetti vengono percepiti dall’uomo come colorati quando l’oggetto riflette la luce verso i nostri occhi. Tutte le altre lunghezze d’onda della luce visibile vengono assorbite e noi vediamo solo quelle riflesse.

La fotosintesi è essenzialmente il processo con cui la pianta converte il gas atmosferico anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O) in zuccheri semplici, producendo ossigeno (O2) come sottoprodotto. Per fare ciò, ha bisogno di energia e la ricava dalla luce che assorbe.

Assorbendo la luce, l’oggetto assorbe anche parte dell’energia trasportata dalla luce. Nel caso delle piante, è il pigmento clorofilla ad assorbire la luce, ed è esigente riguardo alle lunghezze d’onda che assorbe, optando per lo più per la luce rossa e per un po’ di luce blu.

Quale parte della pianta ha bisogno di luce solare?

Come aiutano le foglie delle piante. Kostelnick ha poi spiegato che “le foglie delle piante funzionano come i pannelli solari: invece di creare energia, creano cibo per la pianta sfruttando l’energia luminosa del sole (o di un’altra fonte di luce)”.

Perché le piante hanno bisogno della luce del sole per il grado 3?

Senza il sole, le piante non otterrebbero il cibo necessario per crescere, riprodursi e sopravvivere. Le piante hanno bisogno di tre cose fondamentali per vivere: luce solare, acqua e anidride carbonica. Attraverso un processo chiamato fotosintesi, le piante utilizzano l’energia del sole per convertire l’anidride carbonica, i nutrienti del suolo e l’acqua in cibo!

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Luce per piante da appartamento

La professoressa Gabriela S. Schlau-Cohen (al centro) e gli studenti laureati Raymundo Moya (a sinistra) e Wei Jia Chen hanno lavorato con i collaboratori dell’Università di Verona, in Italia, per sviluppare una nuova comprensione dei meccanismi con cui le piante respingono l’energia in eccesso che assorbono dalla luce solare in modo che non danneggi le proteine chiave. Le conoscenze acquisite potrebbero un giorno portare a un aumento dei rendimenti di biomassa e colture, di cui si avverte la necessità.

Le figure a sinistra e al centro illustrano il comportamento della fluorescenza delle proteine LHCSR arricchite con Vio e Zea. Queste figure mostrano le distribuzioni di probabilità dell’intensità e della durata della fluorescenza ottenute da esperimenti con centinaia di singole proteine LHCSR arricchite con carotenoidi Vio (a sinistra) o Zea (al centro). La figura di destra illustra la risposta della fluorescenza alle variazioni di pH. Questa figura mostra la risposta delle proteine arricchite con Vio quando sono sottoposte a un pH più basso rispetto alla figura di sinistra, quindi a un aumento della concentrazione di protoni che riproduce le condizioni della luce solare.

Come funziona la fotosintesi

State valutando nuovi LED per le vostre fattorie verticali. Quali colori dovreste scegliere? Meglio la classica luce rossa e blu o la luce bianca ad ampio spettro? Si tratta principalmente di stabilire se la luce verde è utile alle piante, quanto costa e come la percepiamo.

Proprio come accade in un arcobaleno, la luce si presenta in uno spettro di colori che dipende dalla sua lunghezza d’onda. L’arcobaleno ha una luce che va dal violetto al rosso (da 400 a 700 nm). La nostra sensibilità visiva ha un picco nella luce verde (da 500 a 600 nm) e si attenua nel blu (da 400 a 500 nm) e nella luce rossa (da 600 a 700 nm). Anche le piante hanno “occhi” per la luce, ma i loro “occhi” percepiscono la luce in modo diverso dai nostri. Utilizzano non solo la luce che possiamo vedere, ma anche la luce ultravioletta (UV, da 100 a 400 nm) e la luce rossa lontana (da 700 a 800 nm) oltre le lunghezze d’onda visibili.

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La luce fornisce energia per la fotosintesi. I pigmenti vegetali più importanti per la fotosintesi sono le clorofille, che assorbono la luce rossa e blu e riflettono la luce verde ai nostri occhi. Il fatto che le piante assorbano la luce in modo selettivo spiega perché la maggior parte delle foglie è verde. La luce rossa e blu sono considerate le parti più efficienti dello spettro luminoso per la fotosintesi, in base a una classica curva di fotosintesi creata dal dottor Keith McCree negli anni ’70 (McCree, 1971). Sebbene la luce rossa sembri ancora più efficiente di quella blu, i produttori di LED aggiungono comunque un po’ di luce blu, nel tentativo di attivare le clorofille e bilanciare la forma delle piante.

Fotosintesi inglese

I ricercatori hanno capito da tempo che le piante usano la luce del sole per fotosintetizzare l’anidride carbonica e l’acqua in cibo. Ma non sapevano esattamente perché gli organismi fotosintetizzanti come le piante appaiono verdi.

Nathaniel Gabor, fisico dell’Università della California, Riverside e i suoi coautori di uno studio pubblicato oggi su Science hanno costruito un modello che riproduce la raccolta della luce da parte di questi organismi.

La luce solare che ci appare bianca contiene molti colori diversi, ognuno con un proprio livello di energia. Il tipo più intenso di luce solare percepito sulla terraferma è il verde, ma le piante hanno bisogno di una certa quantità di luce solare per sopravvivere, ma possono anche avere una quantità eccessiva di una cosa buona. Come gli esseri umani, le piante possono bruciarsi se ricevono una quantità di luce solare superiore a quella che sono in grado di gestire. Le piante non possono spostarsi da sole all’ombra e possono essere esposte a una quantità di luce superiore a quella che possono gestire se le nuvole si schiariscono improvvisamente o se il vento spazza via le altre foglie che le coprono.

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La porzione verde della luce solare può essere a volte troppo intensa e i rapidi cambiamenti delle nuvole o di altri tipi di copertura possono rendere la luce verde troppo difficile da utilizzare in modo sicuro per le piante. Invece, le piante la riflettono, rifiutando in pratica la luce verde, ha detto Gabor.

Sonia Ricci

Sonia Ricci è una studentessa di biologia e blogger che scrive della sua prospettiva unica sulla scienza. Il suo blog tratta argomenti che vanno dalle ultime ricerche sull'impatto del cambiamento climatico alle opinioni sulle implicazioni etiche delle nuove tecnologie genetiche. Sonia è appassionata nel rendere la scienza accessibile a tutti e crede che tutti possano trovare qualcosa di interessante nella biologia se si prendono il tempo di cercarlo: seguite il suo blog per aggiornamenti regolari!