[Entropy]

Originariamente inviata da faby

P.S ho come l'impressione che però siano spariti tutti

No, non credo.
Il topic in totale è stato visto già 200 volte ed il conteggio aumenta giornalmente.
Ma, vista la sezione in cui siamo, penso che sia normale che molti non vogliano intervenire se non hanno delle domande utili all'evolversi della discussione.
Comunque, esorto tutti quelli che hanno dubbi su QUALSIASI cosa o che vogliono comprendere se alcuni fenomeni osservati in acquario sono riconducibili ai processi della fotosintesi, ad intervenire senza remore.....

P.S.: ovviamente, evitiamo solamente i messaggi strettamente personali, cioè quelli finalizzati a risolvere i problemi relativi SOLO alla vasca di Tizio o a quella di Caio......

[scriptors]

Ho un problema in vasca, come devo fare ??? ... scherzo ovviamente

Complimenti per il topic, ma andiamo oltre altrimenti sono solo OT

Mi fa piacere innanzitutto avere avuto la conferma teorica sul perchè, aumentando l'emissione sui 630nm (Rosso - questo passa il convento), le piante abbiamo nettamente migliorato, e vale anche per le rosse (Macrandra) mentre, l'eccesso di Blu (440 0nm) non abbia creato troppi problemi.

OT. il tutto con buona pace delle lampade a LED bianchi presenti in commercio totalmente 'tronche' della radiazione rossa -28d# (ultima volta che lo dico, promesso)

La domanda principe potrebbe essere come scegliere una gradazione di colore che agevoli le piante piuttosto che le alghe ma, sapendo già la risposta, evito di porla

Autocitando un pezzo di quanto scritto sul mio sito, approfitto per chiedere sia conferma sia ulteriori approfondimenti (mi sembra che sia stato dimenticato il rapporto tra quantità di Rosso e 'lontano' rosso)

Quote:

La luce che influenza le piante, diciamo in maniera molto grossolana, nel suo insieme si può dividere in tre grandi gruppi: Ultravioletto -> UV-A (3805 nm), UV-B (315-280 nm) e UV-C (280-10 nm) PAR -> (4000 nm) Infrarosso -> (730 nm) Gli ultravioletti causano nelle piante una crescita molto ridotta e le rendono soggette a molteplici malattie, gli UV-B ed UV-C poi sono letteralmente dannosi a tutte le forme di vita. Ricerche scientifiche indicano comunque gli ultravioletti come responsabili del colore e profumo delle piante. Riguardo lo spettro PAR, le piante necessitano molto più Rosso (625 to 675 nm) che Blu (400 to 470nm), anche il Giallo (525 nm) attiva la fotosintesi. Gli infrarossi stimolano le sementi (sperando di non aver tradotto male) e sarebbe interessante verificare se la cosa riguarda anche la stolonatura delle nostre amate piantine. Escludendo gli 'eccessi' inferiori (Ultravioletto) e superiori (Infrarosso) dello spettro, vediamo bene l'influenza delle gradazioni di colore dello spettro PAR, in realtà sarebbe meglio dire in parte, dato che l'infrarosso ha delle particolari influenze che mi accingo a definire meglio. Mancanza e/o scarsità di luce BLU implica una scarsa crescita delle piante, sia in altezza che in qualità di crescita, la cosa potrebbe tornare comoda per ridurre le potature o nei piccoli plantacquari 'bonsai', ma al momento cerco di far crescere bene le piante, quindi non entro nel merito ulteriormente. Rosso (660 nm) e Infrarosso (730 nm) hanno un rapporto di interdipendenza tra loro che, se il secondo (IR) viene intensificato rispetto al primo (Rosso) porta le piante a crescere alte e sottili, se il secondo (IR) viene diminuito rispetto al primo (Rosso) e/o viene intensificato il Rosso, le piante cresceranno basse e tozze, quindi con internodi vicini e fusti grandi. Ovviamente ogni tipologia di piante avrà la sua personale risposta al variare del tipo di illuminazione, ma mediamente è stato riscontrato quanto appena scritto.

Scusate la citazione ma riscrivere porta via tempo

[faby]

per quanto riguarda il discorso sullo spettro luminoso, è importantissimo certamente, ma non è possibile generalizzare più di tanto... do le mie motivazioni...
Per prima cosa non tutte le piante hanno realmente bisogno di uno stesso spettro luminoso, questo perchè le evoluzioni che hanno subito le piante riguardano adattamenti ai diversi ambienti, quindi per quanto riguarda la luce le differenze sono forti... basti pensare alla differenza che c'è tra in emersione ed in sommersione, tra acqua limpida, bianca o più o meno ambrata, dalla collocazione che hanno nella zona, se all' ombra di altre piante e spesso anche di che tipi di piante... Inoltre dobbiamo contare che lo spettro luminoso in natura non è costante, ma varia nell'arco della giornata a causa della diversa posizione della terra rispetto al sole e quindi la diversa inclinazione dei fasci luminosi che porta a diverse intensità dei vari colori nell' arco della giornata... ad esempio all'alba le colorazioni più forti sono quelle dei blu, questo perchè è onda molto energetica e che arriva bene anche con forti inclinazioni rispetto al suolo, a questo le piante si sono adattate, infatti si è verificato che la radiazione blu stimola maggiormente l'apertura stomatica rispetto alla radiazione rossa, questo rende la pianta più pronta all' inizio della vera fotosintesi (che già comincia).
Infatti questo si può vedere anche da alcune espressioni cromatiche delle piante stesse, le colorazioni fogliari sono di solito dovute ad adattamente della pianta a certi regimi di illuminazione, altre hanno adattato meccanismi di difesa, dai semplici pigmenti, a cuticole ispessite a strati pruinosi (cere) fino alla presenza di peli oppure della riduzione della superficie fogliare.
Un'altra motivazione è secondo me il problema delle alghe in acquario che come sappiamo hanno sempre una fascia di radiazione utilizzata più o meno simile a quella delle piante.

Io credo che per quanto riguarda gli spettri di emissione è quantomeno poco utile forzare i picchi di rosso e blu (come le fitostimolanti) perchè rendono poco illuminato agli occhi nostri (il nostro occhio vede meglio e percepisce come più luminosa la radiazione giallo-verde) e perchè da soli stimolano solo la clorofilla rendendo poco utili gli altri pigmenti delle piante che quindi appaiono anche meno intensamente colorate... quindi secondo me andrebbe considerato uno spettro luminoso più o meno completo, escludendo gli UV e i raggi dannosi, in modo da dare una situazione più o meno intermedia a tutte le piante...
Con questo non voglio intendere che i discorsi sulla radiazione siano inutili (altrimenti non sarei quì) ma che alla fine si giuge più o meno sempre alla stessa conclusione... La radiazione solare è quella più corretta ma andrebbe rettificata dai raggi dannosi e riportata alle condizioni del luogo naturale di origine, cosa impossibile, non possiamo creare un tipo di illuminazione per ogni tipo o gruppo di piante...

spero di essere riuscito a far capire cosa intendo...

Posso buttare una proposta? se parlassimo un poco di fotorespirazione? e quindi anche degli altri sistemi fotosintetici? nel caso posso vedere cosa avevo scritto nel famoso topic sulle C3,C4 e CAM...

ciao!

[faby]

Un punto secondo me importante è la correlazione che si instaura tra l’energia che arriva alla pianta sotto forma di radiazione e quello che la pianta stessa riesce ad utilizzare.

Si parla di FOTOINIBIZIONE, cioè di un processo che ostacola la fotosintesi rallentando le attività fotosintetiche a seguito di un eccessivo apporto di energia luminosa.
Siccome le reazioni alla luce non è possibile arrestarle, finchè c'è radiazione luminosa la pianta continuerà ad eseguire la fotolisi dell'acqua e quindi liberare elettroni e- che però sono troppi rispetto alle capacità di immagazzianamento di alcune proteine specifiche, questi reagiscono con l'acqua formando sottoprodotti tossici chiamati radicali liberi:
OH (ossidrile)
H2O2 (superossido)
O2- (superossido)
questi radicali sono molto pericolosi perchè attaccano le molecole organiche, in particolar modo i fosfolipidi di membrana, i lipidi e i glucidi. Questo processo può portare all'autodistruzione delle cellule.
Le piante utilizzano 2 linee di difesa per proteggersi da questo problema.
-calore: la clorofilla riemette parte dell'energia che riceve sotto forma di calore
-utilizzo di molecole in grado di assorbire i fotoprodotti tossici, tra questi si possono citare carotenoidi, superossido dismutasi, acido ascorbico.

Un altro problema sempre legato alla forte radiazione e le reazioni alla luce è la FOTORESPIRAZIONE.
Questo processo è dovuto alla doppia attitudine dell' enzima principale del ciclo di calvin, la Rubisco. Questo enzima è infatti capace di utilizzare sia la CO2 sia l'ossigeno O2. Tutto il sistema funziona alla perfezione fino a quando il rapporto CO2/O2 rimane superiore a 0,04 che corrisponde poi alla normale situazione dell' atmosfera (3500ppm), la rubisco riconosce come substrato la CO2 rispetto all'O2 con un rapporto 3/1, quindi la rubisco è più affine alla CO2 che all' O2, però se la temperatura sale e quindi la CO2 diventa meno disponibile oppure l'ossigeno è maggiormente disponibile questo rapporto cambia.
Ogni volta che la rubisco riconosce come substrato l'O2 non si instaura un ciclo di calvin ma un ciclo di fotorespirazione che non porta alla produzione di energia ma bensì comporta una spesa di energia per ripristinare i composti iniziali del ciclo di calvin. Infatti nel ciclo di calvin ciò che interessa fissare sono gli atomi di carbonio della CO2, l'ossigeno non contiene carbonio e quindi il processo non può avvenire.
Per ovviare anche a questi problemi le piante hanno evoluto sistemi fotosintetici modficati, questi sono il sistema C4 ed il sistema CAM.
quello di cui si è parlato fino ad ora è il sistema C3, è il più semplice e rappresenta il sistema base, viene utilizzato da piate di climi temperato freddi perchè sopportano male le alte temperature a causa di forti tassi di fotorespirazione. Si chiamano C3 perchè il primo prodotto della fotosintesi è uno zucchero a 3 atomi di carbonio.
Le C4 sono piante che hanno evoluto un sistema di concentrazione della CO2, questo si basa sull'assimilazione della CO2 atmosferica non solo dallo stoma, ogni cellula della foglia concorre ad assimiare CO2 che viene trasportata come acido carbonico verso le cellule fotosintetizzanti fissato (carbossilato) su supporto organico chiamato malato e successivament decarbossilato. . Questo processo fa sì che anche con alte temperature e rarefazione della CO2, la pianta riesca a contenere la fotorespirazione. Queste sono più legate agli ambienti caldi, il primo prodotto del ciclo di calvin è uno zucchero a 4 atomi di carbonio.
Le CAM (metabolismo acido delle crassulaceae) sono una evoluzione delle C4, il sistema è il medesimo, la differenza è che è diviso in 2 tempi, di notte con gli stomi aperti accumulano la CO2 come acido carbonico nei vacuoli, di giorno chiudono gli stomi eseguono le fasi alla luce e continuano il ciclo di calvin utilizzando l'acido carbonico, questo processo permette di far risparmiare dell'acqua, si tratta di solito di piante legate ad ambienti xerici.

spero di aver detto più o meno tutto l'essenziale per ora...
come sempre domande o eventuali correzioni

[scriptors]

Potrebbe essere la spiegazione del 'funzionamento' come antialghe del perossido (magari le alghe, essendo più 'antiche' non hanno ben sviluppato il C4 e CAM ?)

Un aggiunta credo inerente anche se un po OT (ma parliamo sempre di Illuminazione) è cosa succede quando i neon si esauriscono e come mai (a me capita e credo anche ad altri) questo 'esaurimento' porta ad una proliferazione algale: che frequenze vengono ridotte/aumentate ?

Idea 'strana' (delle mie solite): sapendo cosa cambia in un neon dopo i canonici 8 mesi (circa) si potrebbe mantenere il neon 'vecchio' ed adeguare/reintegrare la differenza con dei LED ... vabbè fate finta che non ho detto nulla.

[faby]

Quote:

Potrebbe essere la spiegazione del 'funzionamento' come antialghe del perossido (magari le alghe, essendo più 'antiche' non hanno ben sviluppato il C4 e CAM ?)

s' infatti il metodo è proprio quello, il perossido attacca le molecole organiche, dopotutto è un sistema utilizzato in molti casi. Anche nel nostro fegato esistono cellule specializzate che contengono un organulo chiamato perossisoma che produce perossidi per essere utilizzati nella eliminazione di alcune molecole che altrimenti il nostro corpo non potrebbe riuscire ad eliminare. In pratica contro le alghe cosa succede, i perossidi attaccano le pareti cellulari delle alghe e le demoliscono, le alghe quindi muoiono, il problema principale sta nel fatto che questo però succede anche nei confronti delle piante, dei batteri, dei pesci, dei microrganismi ecc... Ultimamente si sente molto parlare della lotta contro i radicali liberi anche nel nostro organismo perchè provocano ad esempio l'invecchiamento...

Quote:

Un aggiunta credo inerente anche se un po OT (ma parliamo sempre di Illuminazione) è cosa succede quando i neon si esauriscono e come mai (a me capita e credo anche ad altri) questo 'esaurimento' porta ad una proliferazione algale: che frequenze vengono ridotte/aumentate ?

questo è più illuminotecnico come discorso, cmq i neon contengono gas neon sottopressione, la scarica elettrica indotta dai 2 elettrodi ai poli produce l'eccitazione delle molecole e l'emissione di energia sotto forma di raggi UV, esclusivamente UV. I neon quindi sono ricoperti di quel materiale bianco che non è vernice ma sono materiali minerali altamente selezionati, sono proprio questi materiali che trasformano i raggi UV in tutte le altre lunghezze d'onda, per questo motivo si parla ad esempio di triforforo, pentafosforo ecc, si riferiscono alal composizione minerale delle "verniciature". per quello che so io il cambiamento dello spettro luminoso avviene per deterioramento delle verniciature, e quindi ad esempio il passaggio di UV e la trasformazione in onde non volute.
Quali frequenze cambiano di preciso non lo so, so che appunto in alcuni casi le lesioni delle verniciature portano al passaggio degli UV con gli immaginabili problemi.

Quote:

Idea 'strana' (delle mie solite): sapendo cosa cambia in un neon dopo i canonici 8 mesi (circa) si potrebbe mantenere il neon 'vecchio' ed adeguare/reintegrare la differenza con dei LED ... vabbè fate finta che non ho detto nulla.

ma idealmente sì, però bisognerebbe sapere con certezza qual'è lo spettro emesso in quel momento per compensarlo e sinceramente penso anche che si verrebbe a spendere addirittura di più... tra l'altro poi se passano gli UV hai risolto nulla.

ciao!

[Entropy]

Originariamente inviata da scriptors

Infrarosso -> (730 nm)

Più propriamente, per 730 nm, io parlerei di rosso lontano più che di infrarosso, che spazia dai 700 nm fino ad 1 mm.

Originariamente inviata da scriptors

Ricerche scientifiche indicano comunque gli ultravioletti come responsabili del colore e profumo delle piante.

Vero, ma non il colore ed il profumo percepito da noi essere umani. Nel senso che la pianta utilizza particolari pigmenti (le antocianine) per assorbire e difendersi dalle radiazioni UV (ma anche dalle basse temperature e dalla mancanza d’acqua) e per pigmentare i fiori in maniera che vengano visti dai loro impollinatori, con colori che ovviamente ai nostri occhi non appaiono affatto.

Originariamente inviata da scriptors

Riguardo lo spettro PAR, le piante necessitano molto più Rosso (625 to 675 nm) che Blu (400 to 470nm)

No, non necessitano di più rosso rispetto al blu. Semplicemente i fotoni blu hanno un energia maggiore rispetto a quelli rossi. Quindi (ai fini della fotosintesi) serve un numero inferiore di fotoni blu per avere la stessa energia di un determinato numero di fotoni rossi. Ma, in natura, la proporzione è proprio questa: nella luce solare che arriva sulla Terra, il numero dei fotoni rossi è maggiore di quello dei blu.

Originariamente inviata da scriptors

…..anche il Giallo (525 nm) attiva la fotosintesi.

La luce nel giallo, in verità, è sfruttata per la fotosintesi (attraverso pigmenti del gruppo delle ficobiline)maggiormente da alghe rosse e cianobatteri.

Originariamente inviata da scriptors

Gli infrarossi stimolano le sementi (sperando di non aver tradotto male) e sarebbe interessante verificare se la cosa riguarda anche la stolonatura delle nostre amate piantine.

In realtà è esattamente il contrario. Non sono gli infrarossi a stimolare le sementi, ma le radiazioni del rosso (intorno a 660- 680 nm). Il rosso lontano (730 nm) invece li inibisce. Più precisamente quello che conta è il rapporto rosso/rosso lontano (R/FR) che è alla base del funzionamento del fitocromo, ossia il fotorecettore della luce rossa. Se noi illuminiamo semi di lattuga con impulsi alternati di luce rosso e rosso lontano, notiamo che se terminiamo con il rosso, i semi germinano; se invece terminiamo con il rosso lontano, i semi non germinano.

Originariamente inviata da scriptors

Rosso (660 nm) e Infrarosso (730 nm) hanno un rapporto di interdipendenza tra loro che, se il secondo (IR) viene intensificato rispetto al primo (Rosso) porta le piante a crescere alte e sottili, se il secondo (IR) viene diminuito rispetto al primo (Rosso) e/o viene intensificato il Rosso, le piante cresceranno basse e tozze, quindi con internodi vicini e fusti grandi.

Come detto poco sopra, il rapporto rosso/rosso lontano (R/FR) è alla base del funzionamento del fitocromo. Nello specifico, il fitocromo è presente in due forme: una (Pr) che assorbe luce rossa e si converte nell’altra forma (Pfr, che attiva ad esempio la germinazione, come visto poc’anzi), che al contrario assorbe luce rossa lontana, ritrasformandosi nella forma Pr (che invece inattiva la germinazione; il fitocromo è nella forma inattiva Pr anche al buio, ndr). Gli spettri di assorbimento di Pr e Pfr però, possiedono una zona di sovrapposizione nel rosso, cosicché, sia che si usi rosso o rosso lontano, la conversione in una o l’altra forma non è mai completa si raggiunge cioè un equilibrio, definito “stato fotostazionario”. Il fitocromo, oltre al processo di germinazione, è responsabile anche di altre risposte fisiologiche, come il movimento fogliare, l’allungamento del fusto, la fioritura, la sintesi di pigmenti, produzione di ormoni, e altro ancora…………). L’importanza ecologica del fitocromo è enorme, perché permette alle piante di modificare la propria fisiologia e adattarsi alla variazione delle condizioni di luce. Il rapporto R/FR cambia fortemente a seconda di dove ci troviamo: è maggiore di 1 in piena luce del giorno, è inferiore ad 1 nel sottobosco o appena sotto terra, è molto superiore ad 1 sotto 1 m di acqua.
Un altro punto da sottolineare è che l’influenza del rapporto R/FR sull’attività del fitocromo è in relazione alla pianta considerata. Nelle piante eliofile (amanti della luce, per l’acquario vedi Rotala, Cabomba, Alternanthera e Co.), minore è il rapporto R/FR in cui si trovano a crescere (ad esempio all’ombra di un fitto sottobosco), minore è il contenuto del fitocromo attivo Pfr in rapporto al totale e maggiore sarà la velocità e l’allungamento del fusto, che in tal modo cercherà una via per la luce. Questa risposta fisiologica però, non vale per le piante sciafile (amanti dell’ombra). In tali piante, una diminuzione del rapporto R/FR, non causa affatto un allungamento del fusto (vedi Anubias e Co.)

Originariamente inviata da scriptors

Mancanza e/o scarsità di luce BLU implica una scarsa crescita delle piante, sia in altezza che in qualità di crescita…..

Questo ovviamente perché la luce blu è assorbita dalle clorofilla a e b (e trasmette molta energia per i processi di fotosintesi) e perché è coinvolta in una serie di risposte fisiologiche riunite nella definizione di “risposte alla luce blu”, in cui dei particolari pigmenti recettori (non ancora ben identificati, ndr) sono responsabili di importanti fenomeni come il fototropismo (accrescimento direzionale in risposta a luce direzionata), la biosintesi di carotenoidi, l’apertura degli stomi, la disposizione spaziale dei cloroplasti, etc…

faby, va benissimo e torna senz'altro utile la disamina sulla fotosintesi C3, C4 e CAM, ma invece cercherei di evitare, se possibile, ripetizioni su concetti già espressi, come ad esempio la fotorespirazione e la fotoinibizione (vedi primo post) al fine di rendere più snella, agevole e chiara la lettura del thread

Riguardo invece la tematica specifica sul deterioramento dei neon, eviterei di approfondire per non allontanarci troppo dai processi biologici e anche perché tale tematica può essere trattate più specificativamente nel thread sull’illuminazione, sempre in questa sezione……

[faby]

Quote:

faby, va benissimo e torna senz'altro utile la disamina sulla fotosintesi C3, C4 e CAM, ma invece cercherei di evitare, se possibile, ripetizioni su concetti già espressi, come ad esempio la fotorespirazione e la fotoinibizione (vedi primo post) al fine di rendere più snella, agevole e chiara la lettura del thread

sì lo so che era già citato nel primo post, però ho l'impressione che in quel post ci siano troppe informazioni tutte assieme ed è difficile per uno che ha delle basi di fisiologia seguire i passaggi in modo ordinato, presumo che per chi non ha mai affrontato questi argomenti sia molto ostico... così ho pensato che magari sistemandolo a punti risulti più semplice, tutto quì

[lego]

Quote:

Infatti, è per questo che le piante si colorano di rosso se fortemente illuminate. Per difendersi

Ecco perchè le cime si colorano se troppo vicine alla fonte di luce. Ho sempre letto che è normale ma non mi sono mai posto il perchè

Comunque proprio una bella spiegazione Ci avrò messo poco più di un'oretta a leggere tutto il topic ma ne è valsa la pena .Ho studiato la fotosintesi al liceo per tutti i 5 anni ma mai così approfonditamente! Bene, ora so qualcosa in più

[scriptors]

Comunque non riduciamo tutto a questo.
Per le piante rosse che magari stentano a livello del fondo, consideriamo che, per vari motivi, in prossimità della superficie le piante ricevono più luce, più CO2, magari c'è più movimento d'acqua e quindi più nutrienti ecc. ecc.