Perché le Piante Respirano ? - Fotosintesi vs Respirazione

Molti di voi avranno sentito dire "non tenere le piante in camera da letto, perché di notte consumano ossigeno", ma quanto c'è di vero in questa affermazione? Le piante non erano dei produttori di ossigeno?

Premessa :

Per comprendere quanto segue dobbiamo necessariamente aver ben chiaro che cosa sia la Respirazione Cellulare e la Fotosintesi Clorofilliana.

Semplificando al massimo potremmo dire che Respirazione e Fotosintesi siano la stessa reazione ad ordine invertito, ovvero che la Respirazione produce ciò che la Fotosintesi richiede e viceversa.

Durante la Fotosintesi, tramite una complessa serie di reazioni di ossido-riduzione, si produce Glucosio ed Ossigeno (O₂), partendo da Acqua (H₂O) ed Anidride Carbonica (CO₂); questa reazione non è spontanea e richiede energia affinché possa avvenire, quest'ultima è infatti ricevuta dal Sole. La Respirazione invece consuma Glucosio ed Ossigeno, producendo Acqua ed Anidride Carbonica; questa reazione non richiede energia, bensì la fornisce, permettendo lo sviluppo degli organismi eterotrofi (Homo sapiens compreso).

Reazione della Respirazione Cellulare

 O₂    +      C₆H₁₂O₆ (Glucosio)--------------------------------> CO₂     +     H₂O      +    Energia 

Reazione della Fotosintesi Clorofilliana

CO₂     +     H₂O      +    Energia Solare ---------------------> O₂      +      C₆H₁₂O₆ (Glucosio)

In Quali Tessuti delle Piante Avviene la Fotosintesi ? 

Perché possa avvenire la fotosintesi è necessario che vi sia la Clorofilla, la molecola capace di catturare l'energia solare (fotoni) e di trasformarla in energia chimica (ATP, Glucosio, etc.). Sebbene esistano diversi tipi di clorofilla, capaci di assorbire luce a diversa lunghezza d'onda, la maggior parte della Clorofilla non assorbe (cioé riflette) la luce verde, motivo per cui noi vediamo le foglie di color verde. 

La fotosintesi avviene nei Cloroplasti delle cellule che formano la foglia, ma non solo qui, bensì anche in tutti gli altri tessuti verdi, come possono esser le pale (rami modificati) del Fico d'India o i rami della Ginestra di Spagna, che svolgono la maggior parte della fotosintesi, dato che le foglie cadono molto precocemente. Anche in piante "normali" i rami primaverili (prima della lignificazione) sono verdi ed in grado di svolgere attivamente la fotosintesi.

Tuttavia vi sono parti della pianta che non ricevono luce (es. radici) o che si sono irrobustite ed hanno lignificato (tronco, branche, rami adulti etc.); hanno un colore non verde (marrone, bianco, grigio etc.) e le cellule che le compongono sono prive di Cloroplasti ed incapaci di assorbire la radiazione luminosa. Ciò nonostante rami, fusti e radici sono organi vitali, in continua crescita e che, da qualche parte, dovranno pure ottenere energia.

Le cellule non fotosintetiche delle piante ricavano energia respirando, ovvero demoliscono il Glucosio prodotto altrove (nelle parti verdi per fotosintesi); a dover di cronaca dobbiamo dire che un minimo di respirazione la fanno anche le foglie, anche se ricavano gran parte dell'energia da altre molecole energetiche (ATP e dal NADPH) prodotte dalla fotosintesi (non menzionate sopra per semplificazione), di breve conservabilità e difficilmente traslocabili in altri tessuti.

In ultimo ricordiamoci che le nuove foglie utilizzano praticamente tutto ciò che producono per la loro crescita e solo una volta diventate adulte contribuiscono alla produzione di Glucosio destinato ai tessuti non fotosintetici.

Quali Parametri Influenzano la Respirazione e la Fotosintesi ?

Come per qualsiasi altro processo biologico vegetale i tre parametri che influenzano sono :

• Temperatura
• Luce Solare 
• Umidità del Suolo
• 
  

La Temperatura influenza sia la Fotosintesi che la Respirazione. Sebbene la temperatura ottimale di sviluppo vari da specie a specie, potremmo dire che, mediamente, a 0° C (32° F) entrambe le reazioni sono talmente lente da poterle considerare ferme (velocità = 0). Per semplificazione, potremmo usare la velocità della Fotosintesi come grammi di Glu prodotti ogni ora e per la Respirazione i grammi di Glu consumati in un'ora.

La Fotosintesi Netta è = Glu Prodotto (Fotosintesi) - Glu Consumato (Respirazione)

La Fotosintesi Netta si può anche esprimere come : Ossigeno Prodotto (Fotosintesi) - Ossigeno Consumato (Respirazione) oppure CO₂ consumata (Fotosintesi) - CO₂ prodotta (Respirazione)

Il punto in cui la Fotosintesi Netta è uguale a zero (ovvero Respirazione e Fotosintesi "lorda" si pareggiano) si definisce Punto di Compensazione.

All'aumentare della temperatura aumentano sia Respirazione, sia Fotosintesi, ma quest'ultima cresce più rapidamente. Nel range tra 20° C e 30° C si ha la maggior Fotosintesi Netta. Sorpassati i 30° C si ha una netta riduzione dell'attività fotosintetica, mentre la riduzione della Respirazione avviene a temperature superiori, così ché, nella maggior parte delle specie il Punto di Compensazione per la temperatura è di circa 32° C.

La Radiazione Solare assorbita è la quantità di energia solare che una pianta riesce ad utilizzare. Il numero di ore di luce (Fotoperiodo) è percepito ed usato dalle piante per capire, ad esempio, quando è il momento di fiorire o quando è il momento di perdere le foglie (per approfondire clicca qua); tuttavia la variazione del numero di ore di luce è stagionale. Tra giorno e notte quello che cambia è l'irraggiamento Solare, che è nullo di notte e raggiunge il suo massimo a mezzogiorno.

La Respirazione NON è influenzata dalla radiazione Solare e, quindi, la sua velocità (a parità di temperatura) è uguale tra giorno e notte.

Di notte, di conseguenza, una pianta consuma Glucosio ed Ossigeno (Respira esclusivamente). Alla mattina, ai primi raggi di Sole, la Fotosintesi aumenta, fino a raggiungere il punto di compensazione (fotosintesi=respirazione), da lì in poi continua ad aumentare all'aumentare della radiazione Solare; solo con irraggiamento molto elevato (ore centrali dei mesi estivi) il fattore limitante inizia a diventare la CO₂  e la Fotosintesi raggiunge un Plateau. Oltre un certo livello di irraggiamento la radiazione Solare può anche esser dannosa, ma le piante sono in grado di dissipare l'energia in eccesso (Fotoinibizione).

Riassumendo la Respirazione è costante in funzione della Luce, mentre la Fotosintesi è pari zero in assenza di luce, in una prima fase cresce esponenzialmente all'aumentare della luce, per poi crescere lentamente sino ad andare a saturazione; il Punto Saturazione equivale alla radiazione luminosa oltre la quale non vi è un ulteriore incremento di Fotosintesi

Le diverse specie richiedono quantitativi di luce diversa, ad esempio le piante che crescono nel sottobosco si sviluppano meglio in zone ombreggiate (specie Sciafile), mentre gli alberi che crescono alti o in ambienti aperti preferiscono il pieno sole (specie Eliofile).

Ovviamente le due specie hanno adattamenti evolutivi che permettono loro di preferire l'alta o la bassa radiazione luminosa. In linea di massima le specie Sciafile raggiungono il Punto di Compensazione con intensità luminose più basse, ma hanno anche il Punto di Saturazione a radiazione solare inferiore rispetto alle specie Eliofile. 

Come si vede dal grafico sopra, le specie Sciafile ("A") sono avvantaggiate nella prima fase della curva (quando vi è minor irraggiamento Solare), mentre le specie Eliofile ("B") recuperano nella seconda parte della curva (quando vi è alto irraggiamento Solare).

Ricordiamoci che, anche in un'unica pianta, vi possono esser foglie diverse a seconda se siano nella parte bassa (prendono poco luce) o nella parte alta. Le prime tendono ad esser più allargate e sottili, mentre quelle più esposte al Sole sono più spesse e con un numero maggiore di Cloroplasti.

Assumendo la quantità di  CO₂ nell'aria costante, l'ultimo parametro che influenza la fotosintesi è disponibilità idrica e l'umidità dell'aria. In linea di massima è facile intuire che, a sua volta, la quantità di acqua disponibile è collegata anche alla temperatura.

Nella pagina inferiore le foglie posseggono gli Stomi, ovvero dei fori che la pianta è in grado di regolare (aprire o chiudere); attraverso gli Stomi la pianta traspira, ovvero cede acqua all'atmosfera, oltre ad effettuare gli scambi gassosi con l'esterno. 

La traspirazione serve sia per richiamare nuova acqua dalle radici (funziona un po' come una pompa), sia per "raffreddare" le foglie. Se la disponibilità idrica è elevata le piante hanno gli Stomi aperti, vi è alta traspirazione e fotosintesi. Le piante della foresta tropicale, infatti, hanno foglie grandi ed usano la traspirazione per rinfrescarsi, dato che le precipitazioni sono abbondanti; in altri ambienti le piante hanno sviluppato diverse strategie per la resistenza alla siccità (clicca qua per dettagli).

La traspirazione consuma acqua e la sua velocità è tanto maggiore tanto è maggiore la temperatura, scarsa l'umidità atmosferica e se vi è presenza di vento.

In ambienti caldi ed aridi le piante perderebbero per traspirazione più acqua di quanta ne hanno a disposizione, perciò chiudono gli Stomi per non disidratarsi, ma allo stesso tempo la CO₂ interna diminuisce (ed aumenta l'ossigeno), dato che viene consumata senza esser rimpiazzata. Come conseguenza la Fotosintesi rallenta, fino ad arrestarsi. La carenza idrica riduce anche la Respirazione, ma in maniera meno drastica, così che il rapporto Fotosintesi/Respirazione tende a diminuire quando l'acqua scarseggia.+

In  Estate molte Piante Mediterranee hanno una sorta di stasi vegetativa indotta dalla carenza idrica, ma son in grado di tollerarla bene. Specie con fabbisogno idrico maggiore iniziano invece a manifestare segni di sofferenza se costrette a mantenere gli Stomi chiusi per lunghi periodi.

In conclusione :

Come facile comprendere Respirazione e Fotosintesi sono finemente regolate, nell'articolo abbiamo cercato di capire come varia il loro rapporto analizzando un solo fattore alla volta, ma nella realtà temperatura, irraggiamento solare e disponibilità idrica agiscono contemporaneamente e sono graduali (vi è una scala di grigi, non è mai tutto bianco o nero), generando un'infinità di possibili combinazioni. 

Per rispondere alla domanda iniziale "ma le piante si possono tenere in camera da letto" ?

Direi proprio di sì, anche se le piante respirano, in condizioni "standard" (temperatura, luce, acqua) nell'arco delle 24 h la Fotosintesi è 7-9 volte più efficiente rispetto alla Respirazione, quindi per ogni molecola di Ossigeno consumata con la Respirazione ce ne saranno 7-9 prodotte per Fotosintesi, con un bilancio netto 6-8. Ovviamente di notte vi sarà consumo, ma in una stanza la quantità di ossigeno usata di notte è irrilevante (decisamente inferiore rispetto ad aver un'altra persona in camera) e, di giorno, sarà solo vantaggioso. Detto questo basta cambiare l'aria 5 minuti per aver una composizione interna identica a quella esterna. 

Tipologie di Terreno - Pregi e Difetti dei Diversi Suoli

Avete mai letto "Terreno Pesante", oppure "Terreno Profondo"? Cosa vorrà mai dire? Quali piante posso coltivare nei diversi tipi di suolo presenti in Italia?

In questo articolo vorrei dare una panoramica sui tipi di suolo che si possono trovare nei diversi ambienti di coltivazione, soffermandomi su pregi e difetti di ognuno di loro, indicando anche quali specie vegetali sono più indicate a seconda della tipologia di terra e dei suoi parametri chimici (pH, salinità, etc.) e rispondendo a domande come :

• Cosa vuol dire che un Terreno è Profondo ?

• Cosa significa che è un Terreno Pesante ?

• Quando un Terreno si definisce di Medio Impasto (o Franco) ?

• Cos'è la Tessitura ?

• Cosa determina il pH di un Suolo ?

Premessa :

Noi siamo soliti pensare la superficie terrestre come fosse formata da terriccio, ovvero scavabile, lavorabile, friabile. Tuttavia, tornando indietro alle origini della Terra, scopriremmo che essa era avvolta da uno strato duro, compatto, in altre parole da una lastra di pietra, chiamata Roccia Madre. Successivamente gli agenti atmosferici hanno iniziato ad erodere questa roccia, formando un sottile strato di polvere, che ha permesso lo sviluppo di Muschi e Licheni, che a loro volta hanno contribuito (insieme a vento, pioggia etc.) alla formazione di strati via via più profondi, adatti così alla crescita di arbusti e alberi (se volete sapere le tappe evolutive del regno vegetale cliccate qua).

Ai giorni nostri lo Roccia madre può trovarsi a profondità diverse e, talvolta, addirittura riaffiorare (ad esempio in alcune zone delle Alpi). 

Se facessimo una buca profonda in un terreno ed osservassimo i vari strati (chiamati orizzonti) noteremmo, dal più superficiale al più profondo :

1) Strato di Sostanza Organica : è suddiviso a sua volta in lettiera, formata da resti vegetali ed animali morti in via di decomposizione, ed humus, in prevalenza formato da materiale organico ormai decomposto, miscelati con una parte minerale (sabbia-limo-argilla). In terreni molto profondi questo strato può arrivare a 2 metri, in quelli poco profondi può esser meno di 5 centimetri, mentre in un terreno di "media profondità" sarà di circa 50 cm. Questo strato di materiale organico è fertile, soffice, ricco di ossigeno e rappresenta la zona attiva, ovvero la parte di suolo in cui si sviluppa la vita nelle sue diverse forme, sia animale (lombrichi, larve, talpe, nematodi), sia vegetale (radici). In linea di massima terreni pianeggianti sono più profondi rispetto a quelli che possiamo trovare in zone acclive di collina o di montagna. 

E' facile intuire che tanto più profondo sarà un terreno, tanto meglio si potranno sviluppare le vostre piante. Inoltre le concimazioni potranno esser notevolmente ridotte. 

2) Strato Minerale : è formato prevalentemente da materiale inorganico (ghiaia, sabbia, limo, argilla miscelate in proporzioni diverse a seconda del suolo). Mancando la sostanza organica è poco adatto allo sviluppo radicale e solo le radici più profonde lo raggiungono, svolgendo qui prevalentemente un ruolo di ancoraggio.

3) Sottosuolo : parte in cui i frammenti di roccia diventano più abbondanti rispetto alla terra

4) Roccia Madre : roccia compatta ed impenetrabile. 

Gli strati del suolo sono abbastanza netti, visibili e distinguibili, tuttavia anche lo strato organico ha una parte minerale (inorganica), così come lo strato minerale ha una minima parte organica, soprattutto in terreni poco profondi.

Quali Tipo di Suolo Esistono ?

Come abbiamo visto, la parte che meglio permette lo sviluppo vegetale è quella più superficiale (Strato organico), tuttavia in molti casi è piuttosto superficiale e, dopo lavorazioni, si rimescola con lo strato sottostante e, anche in quelli più profondi, è comunque presente una certa parte inorganica.

La parte minerale (inorganica) la possiamo grossolanamente distinguere in base alla grandezza :

- Sabbia : particelle comprese tra 2 millimetri e 20 micron

- Limo : particelle comprese tra 20 micron e 2 micron

- Argilla : particelle inferiori ai 2 micron

Poi i minerali specifici (e la loro proporzione) che formano un tipo di particella possono differire; in altre parole due terreni argillosi (per esempio) non hanno identica composizione chimica.

Di fatto, un suolo è formato da tre fasi :

Fase Liquida : Acqua

Fase Gassosa : Aria (ossigeno, etc)

Fase Solida : parte organica (humus) + parte minerale (composta da un mix di Sabbia, Limo ed Argilla). Quasi mai un suolo è formato unicamente da un'unica componente minerale, cosicché un suolo Sabbioso avrà anche delle particelle di Argilla, tuttavia la sabbia sarà la componente maggioritaria.

La fase liquida (ed in parte quella gassosa) è determinata sia dal clima (ovviamente in zone piovose il terreno tenderà ad esser più umido), sia dalla tessitura (composizione del terreno).

Terreni Ghiaiosi-Sabbiosi : tipici delle zone costiere o prossime ai fiumi, si caratterizza per una presenza minima di sabbia superiore al 60%. Viene considerato terreno leggero, non perché abbia un peso specifico basso (anzi), bensì perché si lavora facilmente. I suoli sabbiosi hanno una scarsa ritenzione idrica, i granelli di grosse dimensioni lasciano un elevato spazio tra di essi (macro-porosità), permettendo all'acqua di scorrere via; infatti la sabbia (pensate a quella del mare) non si inzuppa mai. L'altra faccia della medaglia è l'elevata permeabilità. A livello agronomico i terreni sabbiosi hanno il vantaggio di non avere mai ristagni idrici, anche in condizioni di elevata piovosità; per contro si asciugano molto in fretta e, nella stagione calda, devono essere irrigati più frequentemente. Per quanto riguarda la fertilità tendono ad esser terreni poveri di sostanza organica e la parte minerale viene facilmente dilavata. In altre parole un terreno puramente sabbioso deve aver abbondanti concimazioni e frequenti (ma non troppo abbondanti) irrigazioni. Strofinando del terreno tra le dita, se avvertirete una massiccia presenza di granelli, sarà probabilmente un suolo con un'alta percentuale di sabbia. I suoli sabbiosi sono caldi (si riscaldano velocemente), secchi, perfettamente drenanti. 

Terreni Argillosi : hanno un contenuto di argilla superiore al 18%, sono detti terreni pesanti, per via della difficoltà di lavorazione. Hanno caratteristiche opposte rispetto a quelli sabbiosi, infatti tendono a trattenere l'acqua e, anche in periodi siccitosi, tendono a mantenere un certo grado di umidità riducendo il quantitativo d'acqua. Sono di norma abbastanza fertili, ma la quasi totale impermeabilità può creare ristagni idrici e far diventare loro asfittici, inibendo la crescita radicale. L'argilla seccata diventa dura come la pietra, mentre da bagnata è estremamente appiccicosa. Il colore può variare, ma spesso ha tonalità che vanno dal giallo all'arancione. Se un suolo è puramente argilloso, prendendo il terreno bagnato e facendolo diventare un cilindro lungo e stretto (tipo della forma utilizzata per fare gli gnocchi di patate) potrete unire testa-coda, facendo un cerchio, senza che si rompa. I suoli argillosi sono freschi, compatti e poco drenanti. 

Terreni Limosi : sono una via di mezzo tra i terreni sopracitati, hanno un aspetto "fangoso" e viscido in presenza di acqua. Di norma ha un colore scuro.

Un suolo in cui siano presenti queste tre componente in maniera bilanciata, in modo che nessuna delle caratteristiche specifiche di una tipologia prevalga sulle altre, si dice di medio impasto o franco.

L'inerbimento può aiutare a strutturare un terreno; le radici fascicolate delle graminacee, e di molte altre specie erbacee, tendono a penetrare nel terreno. Se abbiamo a un terreno poco profondo ed argilloso, le radici dell'erba possono creare dei "tunnel" che permettono all'acqua di defluire per gravità, riducendo i ristagni idrici superficiali (cioè migliora la permeabilità). Inoltre l'erba (ed il suo sfalcio) apporta nuova sostanza organica, così come le radici delle piante annuali che si decompongono ogni anno.

Suolo Acido o Basico ? - pH del Terreno

Oltre la tessitura, uno dei fattori più importanti è l'acidità del suolo, che viene misurata con il pH, una scala che va da 0 (acido) a 14 (basico). Un terreno neutro avrà pH = 7, sotto questo valore avremo terreni via via più acidi, e sopra via via più basici.

Il pH del suolo gioca un ruolo cruciale nella capacità di assorbimento dei diversi nutrienti e nella forma in cui essi si trovano associati nel suolo (ovvero che molecole vanno a formare). Pur con le dovute eccezioni, le piante assorbono i minerali quando essi sono disciolti nell'acqua; in molti casi gli elementi che si formano sono in equilibrio tra una parte solubile ed una insolubile e questo equilibrio può essere spostato da una parte o dall'altra in funzione del pH. In altre parole l'acidità del suolo controlla la solubilità dei nutrienti.

Un suolo :

• a pH inferiore a 5,5 è estremamente acido e proibitivo per la maggior parte delle specie vegetali

• a pH nell'intervallo tra a 5,5 e 6 acido, adatto alle acidofile

• a pH nell'intervallo tra a 6,1 e 6,7 è subacido, con poche eccezioni, vi si può coltivare la maggior parte delle piante

• a pH nell'intervallo tra a 6,7 e 7,3 è neutro

• a pH nell'intervallo tra a 7,4 e 8 è subalcalino e, con opportuni accorgimenti, vi si possono coltivare tutte le culture ad eccezione delle acidofile

• a pH nell'intervallo tra a 8,1 e 8,5 è alcalino e spesso calcareo, adatto alla coltivazione delle specie alofite

• a pH superiore a 8,5 è fortemente alcalino e sodico, inadatto a quasi tutte le specie.

Come si può osservare nella seguente tabella, la maggior disponibilità di elementi nutritivi per le piante si ha in un range di pH compreso tra 6,5 e 7,5, ma alcuni minerali sono più assimilabili in suoli acidi o basici.

Quali Fattori Determinano Che Un Suolo Sia Acido o Alcalino ?

La tessitura di un terreno influisce solo in parte sui valori di pH; sebbene di norma un terreno argilloso è più facile che sia subalcalino, vi sono terreni argillosi a pH inferiore a 7, così come possiamo trovare terreni sabbiosi basici. 

A grosse linee potremmo dire che in zone umide, fredde e piovose, dove il dilavamento è frequente, i terreni tendono ad esser acidi, mentre in zone calde, aride e secche, la demolizione dei minerali libera basi, il cui accumulo (anche per mancanza di lisciviazione dovuta alle piogge) determina un pH alcalino. 

Ma il grado di acidità del suolo può dipendere anche dalla presenza di rocce acide (es. granitiche o silicee) o basiche (es. calcaree), il cui sgretolamento abbassa o innalza il pH, rispettivamente. 

L'acidità è dovuta anche alla presenza di sostanza organica decomposta o in via di decomposizione; di fatto concimazioni a base di letame abbasseranno il pH del suolo, così come la presenza di arbusti fornirà costantemente nuova materia organica da decomporre (es. foglie, aghi di pino etc.). Non è un caso che la torba, ovvero depositi di resti organici non ancora decomposti impregnati di acqua, sia molto acida.

Un terreno coltivato con piante tende ad acidificarsi, dato che queste assorbono più basi rispetto ad acidi, infatti i suoli su cui si sviluppano i boschi (o foreste) sono tendenti all'acido. La presenza abbondante di humus è un buon indicatore di terreni acidi.

Terreno Acido - Caratteristiche, Specie Spontanee e Specie Coltivabili 

Un suolo molto acido è povero di nutrienti e l'attività microbica è ridottissima, per cui la sostanza organica, decomponendosi molto lentamente, si accumula. Inoltre vi sono alti livelli di Ferro, Manganese ed Alluminio, quest'ultimo, insieme ad alcuni metalli pesanti (es. Cadmio e Zinco), è a concentrazione tossiche per le piante. A pH inferiore a 5, tipico delle torbiere, solo pochissime specie sono in grado di prosperare. A pH basso l'eccessiva presenza dello ione Al³⁺ inibisce la crescita radicale, con successivo danneggiamento ed incapacità di assorbire acqua e sali minerali. Le piante acidofile hanno evoluto dei sistemi per minimizzare i danni causati dall'alluminio, come la produzione di chelanti (che sequestrano l'Al³⁺) o meccanismi che lo confiscano nel vacuolo (invece che nel citoplasma) 

I suoli subacidi, invece, sono adatti non solo alle Acidofile ma anche a molte altre specie, soprattutto se il pH è intorno a 6 o superiore. 

I suoli acidi sono più tipici del Nord Italia, ovvero di climi piovosi ed abbastanza umidi, come quelli che ritroviamo in prossimità delle sponde e delle colline prossime al Lago Maggiore, ma sono comuni anche nel sottobosco deciduo (es. di Faggi) e nelle pinete, soprattutto in zone di montagna (anche dell'Appennino), o in ambienti paludosi. 

Un terreno acido tende ad esser scuro, umido, fresco, morbido, ricco di materia organica parzialmente decomposta. A livello chimico vi è carenza di minerali e di microelementi come Calcio, Magnesio e, soprattutto, Molibdeno. A livello di macro-elementi la carenza maggiore riguarda il Fosforo.  

Un pH basso riduce la flora batterica, ma aumenta la presenza di funghi e muffe. 

Osservando la flora che cresce spontanea si può avere un'indicazione riguardo all'acidità del terreno, infatti le piante che meglio si adattano al pH di quel suolo avranno un vantaggio di crescita rispetto alle altre e tenderanno ad avere il sopravvento. Ovviamente "una rondine non fa primavera" e non basta che si trovino pochi esemplari di una determinata pianta indicatrice per affermare con certezza il tipo di suolo, ma se più specie tipiche dei terreni acidi tendono a dominare sulle altre sarà un buon indizio sul fatto che si possa effettivamente trattare di suolo acido. 

Un terreno in cui flora spontanea fosse rappresentata da Mirtilli selvatici (Vaccinium myrtillus), come capita spesso nel sottobosco delle zone collinari  del Nord Italia o in aree più assolate di montagna oppure da Felci, Equiseti o da Muschi come lo Sfagno (tipico infatti delle Torbiere). Altra specie associabile a suoli acidi è il Brugo (Calluna vulgaris), spesso erroneamente chiamato Erica selvatica. 

In prati in zone più soleggiate si potrebbero trovare : Giavone (Echinochloa crus-galli), Camomilla (Matricaria chamomilla), il Ranuncolo (Ranunculus repens) e Acetosella (Oxalis acetosella) ed anche il Trifoglio (Trifolium repens) ama suoli subacidi. Come piante selvatiche la presenza del Faggio (Fagus sylvatica) e del Castagno (Castanea sativa) sono buoni indicatori di suoli tendenzialmente acidi.

Quanto detto sopra vale per le piante spontanee, che devono competere senza nessun aiuto esterno e che quindi prevarranno solo nel suolo che dà loro un vantaggio. Un discorso a parte meritano le Acidofile ornamentali, piantate e curate dell'uomo e che quindi non devono lottare per la sopravvivenza e, anzi, son talvolta aiutate con concimazioni ad hoc o altro. Tuttavia se in una zona notate molte Azalee, Camelie, Rododendri, Gardenie, ma anche Fothergilla major, Pieris japonica e Aceri Giapponesi, potrete ragionevolmente pensare che il suolo tenda ad aver pH inferiore a 7. Un'altra pianta che preferisce suoli subacidi è l'Ortensia ed alcune specie/varietà hanno fiori il cui colore varia in funzione del pH del suolo (l'azzurro dipende dalla disponibilità di Alluminio che, come visto sopra, è elevata in suoli acidi, mentre diventano rosa a pH più alti). Tra le piante (non arbusti) a gradire i terreni acidi possiamo ricordare la Magnolia (Magnolia grandiflora), il Liriodendro (Liriodendron tulipifera), il Liquidambar (Liquidambar styraciflua). Tra tutte le famiglie, quella delle Ericaceae (riconoscibile per i fiori dalla forma "a campana") conta il maggior numero di specie che prosperano in suoli a pH inferiore a 7, oltre a quelle citate vorrei aggiungere la Kalmia (Kalmia latifolia), l'Enkianthus campanulatus e l'Erica (Erica carnea).

Terreno Alcalino (o Basico) - Caratteristiche, Specie Spontanee e Specie Coltivabili 

Questo tipo di terreno è più comune nel Sud Italia ed è spesso associato a condizioni climatiche aride; l'assenza di acqua per lunghi periodi dell'anno determina l'accumularsi di carbonati e sali. I suoli a pH alti sono di norma o calcarei (pH compreso tra 7,5 e 8,5) o salino-sodici (pH superiore a 8,5). Il calcare deriva dalla demolizione di rocce carbonatiche. Come tessitura è più facile che siano argillosi, ma non è una regola sempre valida.

Vi è carenza di Ferro, Zinco, Boro e di Fosforo (quest'ultimo è a concentrazioni alte solo a pH neutro), mentre c'è abbondanza di Calcio, Magnesio e Molibdeno. In terreni alcalini è molto comune la Clorosi Ferrica, che si manifesta con ingiallimento fogliare e crescita stentata, dovuta appunto alla carenza del Ferro. 

Sebbene non esista una categoria netta di piante "basofile" (diversamente dal quelle "acidofile"), alcune possono prosperare bene anche a pH superiore a 8, anche se spesso si possono coltivare anche a pH 7 o di poco inferiore; ne sono un esempio la Vite (Vitis vinifera), l'Olivo (Olea europea), ma anche molte piante aromatiche come Lavanda (Lavandula angustifolia), Timo (Thymus vulgaris) o Rosmarino (Rosmarinus officinalis).

Piante ornamentali adatte a questo tipo di suolo sono la Bignonia (Campsis radicans), l'Albero di Giuda (Cercis siliquastrum) e molte delle specie tipiche della Macchia Mediterranea (per un elenco Clicca Qui). Per quanto riguarda le Rose, alcune sono adatte (es. Rosa Canina), altre invece per nulla (Rosa Rugosa).

Come Correggere il pH e la Struttura del Suolo ?

Inizio col dire che difficilmente si riuscirà a "trasformare" un tipo di terreno in un altro e, su larga scala, sarebbe talmente dispendioso (sia in termini di tempo, che di soldi) da non valerne la pena.

Ma se vogliamo ritagliarci un angoletto di giardino con caratteristiche diverse qualche possibilità ce l'abbiamo. 

In primis usare terra di riporto che abbia le caratteristiche richieste, ad esempio, se voleste coltivare Mirtilli potreste scavare una grossa buca e colmarla con terriccio torboso. L'utilizzo di un buono strato di pacciamatura può aiutare a mantenere un pH più basso, utilizzando ad esempio aghi di pino e foglie di faggio che, decomponendosi, apporteranno sostanza organica di natura acida che abbasserà il pH. Anche i fondi di Caffè sono un ottimo concime di natura acida. L'inerbimento è un'altra cosa da prendere in considerazione, previene l'erosione e rende il suolo più drenante e soffice, riducendo la costipazione da calpestio, soprattutto in suoli pesanti, poco profondi ed argillosi. 

Anche una buona concimazione a base di letame tende ad acidificare il terreno, inoltre funziona anche come ammendante, migliorando la struttura, rendendo il suolo più leggero e facilmente lavorabile. 

L'aratura ed il conseguente arieggiamento può essere importante per suoli asfittici, anche se riduce notevolmente la biodiversità locale. 

Se si vuole innalzare il pH di un suolo bisognerà utilizzare la calce, che dovrà esser messa non solo in superficie, ma anche interrata. Anche la cenere, oltre a concimare, tende ad alcalinizzare il suolo.

Tronco : Crescita Primaria e Secondaria - Anelli ed Età della Pianta

Sin da piccoli ci è stato detto che per sapere l'età di una pianta basta contare gli anelli del tronco tagliato, ma come si formano ?

Qual è la Differenza tra Crescita Primaria e Secondaria ?

Diversamente dagli Animali, che accrescono le proprie dimensioni solo nella prima fase della loro vita (crescita determinata), le Piante hanno una crescita continuativa, allungando ed allargando i propri rami fino alla loro morte (crescita indeterminata). 

Le piante hanno dei tessuti chiamati Meristemi, formati da cellule indifferenziate, in continua duplicazione (per mitosi) ed in grado di differenziarsi in tessuti ed organi specifici (radici, foglie, etc.). I meristemi si possono considerare analoghi alle cellule staminali degli animali.

Nella maggior parte delle piante esistono il Meristema Apicale ed il Meristema Laterale, il primo è localizzato sulle gemme ed all'estremità dei rami (e delle radici), mentre il secondo è presente all'interno della pianta, in mezzo a tessuti già differenziati. 

Crescita Primaria : dovuta alla divisione delle cellule del Meristema Apicale, permette alla pianta di svilupparsi in lunghezza, in tal modo le radici si espandono alla ricerca di acqua e nutrienti, mentre i germogli si elevano per captare una maggior radiazione solare, essenziale per la fotosintesi clorofilliana. Importante ricordare che la gemma apicale (quella alla sommità) inibisce la crescita primaria delle gemme sottostanti (dominanza apicale), permettendo così uno sviluppo "verticalizzato". Alcune piante, come le Gimnosperme (in primis Conifere, ma anche Ginkgo biloba), hanno un'elevata dominanza apicale, che si traduce in una chioma a forma conica/piramidale, come quella tipica dell'Albero di Natale (Picea abies).

Crescita Secondaria : assente nelle piante erbacee, permette lo sviluppo della pianta "in larghezza", ovvero determina l'accrescimento del diametro del tronco, dei rami e delle radici. Come vedremo poco più avanti, per molte piante da climi "temperati", questa crescita è la responsabile della formazione degli anelli di accrescimento, che permettono una stima approssimativa dell'età di una pianta.

 

Cosa Sono e Come Si Formano gli Anelli di Accrescimento in un Albero ?

Se tagliamo il tronco di una piante potremo notare un certo numero di anelli concentrici; ognuno di essi rappresenta un anno di vita della pianta ed è dunque possibile dedurne l'età semplicemente contandoli. La formazione degli anelli di accrescimento è dovuta al fatto che, nelle zone temperate, il diametro del tronco si accresce in due periodi specifici, formando due legni diversi. Ogni anello, dunque, è costituito da due porzioni differenti :

• Legno Primaticcio, prodotto nella fase primaverile, è più chiaro, con cellule più allungate e deputate essenzialmente al trasporto di linfa.

• Legno Tardivo, si forma durante l'estate/autunno, è più sottile, scuro (perché lignificato) e svolge una funzione più che altro strutturale e di sostegno.

Quanto detto è particolarmente vero per le Conifere, in quanto in questi alberi le due porzioni sono nettamente separate e distinguibili ad occhio nudo, mentre nelle Latifoglie il passaggio da una porzione all'altra è più sfumata ed, in alcune specie (es. Betulla o Pioppo), non è apprezzabile ad occhio nudo, rendendo impossibile la "conta degli anelli". 

Ovviamente nelle piante tropicali, che hanno una crescita costante durante tutto l'anno, non sarà possibile verificare l'età basandosi sugli anelli; questo è impossibile anche nelle Monocotiledoni (es. Palme), dato che non hanno un vero accrescimento secondario.

La datazione con gli Anelli di Accrescimento non è precisa al 100%, ma approssimativa. In primo luogo il tronco è ha forma conica, e la parte più bassa ha un maggior numero di anelli (dato che è più vecchia) e, dunque, sarà essenziale avere un taglio quanto più alla base possibile; in secondo luogo possono esserci dei "falsi anelli", come quelli causati da un significativo evento di stress che faccia perdere tutte le foglie e blocchi temporaneamente la crescita primaverile (es. massiccio attacco di parassiti, siccità estrema o forte grandinata), in questo caso avremo due anelli in un unico anno. 

Infine non dimentichiamoci che la Dendrocronologia (ovvero lo studio degli anelli di accrescimento) può esser usata a conferma di altri tipi di datazione (es. quella con il Carbonio-14), ma anche per fornire informazioni sul clima passato. Gli anelli di crescita, infatti, non sono tutti della stessa dimensione : in condizioni "normali" essi variano in funzione dell'età della pianta, la quale avrà un maggior accrescimento secondario durante la prima fase di vita, rispetto a quella senile, ma normalizzando per questo evento fisiologico gli esperti possono intuire se la primavera di quell'anno corrispondente ad un anello specifico sia stata siccitosa, piovosa, se ci siano stati stress di varia natura e, soprattutto studiando piante plurisecolari, è possibile capire come la temperatura (che ha forti effetti sull'accrescimento degli anelli) sia cambiata (alzandosi) negli ultimi decenni. 

Come Funziona un Vaccino ad RNA (Pfizer, Moderna) ? Come Si Generano le Varianti ?

Sul finire del 2019 in Cina scoppiò un'epidemia virale ad opera del SARS-CoV-2 (vedi qua per dettagli), che presto si diffuse in Europa ed in tutto il resto del Mondo, diventando una Pandemia, tutt'oggi (2021) presente. 

Il contagio tra le persone avviene tramite le vie aeree ed il decorso dell'infezione, soprattutto (ma non solo) negli anziani e nei soggetti più fragili, può aver esiti nefasti, talvolta letali. In assenza di un Vaccino o di un'efficace cura i Governi dovettero imporre i lockdown, per limitare quanto più possibile la trasmissione del Virus ed impedire che i reparti di terapia intensiva fossero saturi di malati COVID-19.

Sin da subito si capì che i Vaccini sarebbero stata l'unica soluzione e, mai come in questo caso, tutte le Nazioni investirono ingenti somme di denaro per ridurre i tempi. Un Vaccino per essere approvato deve passare test rigorosi, con numerosi volontari, affinché esso risulti EFFICACE e SICURO (due parametri indispensabili  e di egual importanza).

Dopo circa un anno arrivò Pfizer, il primo vaccino approvato contro il SARS-CoV-2. Sicurezza ed efficacia vengono prima di "velocità"; il fatto che si sia prodotto in tempi record è dovuto al fatto che si è partiti già con metà lavoro fatto (si era già studiato per il SARS-CoV, ma poi fu abbandonato) ed al fatto che ci ha lavorato il mondo intero (non uno o due gruppi). Quindi se sentite dire "Vaccino sperimentale", sappiate che è un'enorme fesseria.

Com'è Fatto il Nostro Sistema Immunitario ?

Riassumendo e semplificando a livello elementare possiamo dire che quando il nostro corpo vede/incontra per la prima volta un elemento estraneo (ad esempio un Virus) si attiva per produrre anticorpi specifici contro quell'elemento.

I Linfociti B, una classe di Globuli Bianchi, iniziano a "studiare" il Virus, si specializzano e differenziano in cellule in grado di produrre anticorpi specifici, che si legano (attaccano) ad un pezzo (antigene) di quel Virus. Il legame anticorpo-antigene neutralizza il Virus. Il problema è che il processo di "specializzazione" dei Linfociti B richiede tempo e, la prima volta, la risposta sarà tardiva, regalando così tempo prezioso al patogeno.

Come Funzionano i Vaccini ?

Di fatto i Vaccini mimano l'infezione, ovvero stimolano i nostri Linfociti B a produrre anticorpi X, contro il patogeno X. Se in futuro questo stesso patogeno tornerà, il nostro corpo sarà già pronto per debellarlo e la risposta immunitaria sarà rapida, in quanto ci saranno già anticorpi contro X, oppure cellule già specializzate per produrre anticorpi contro X.

In passato i Vaccini contenevano una forma attenuata (talvolta morta) del Virus patogeno. Oggi nessuno dei Vaccini contro il SARS-CoV-2 contiene il SARS-CoV-2 (né vivo, né attenuato, né morto), ma solo un suo pezzettino.

Come Funzionano i Vaccini ad mRNA Contro il SARS-CoV-2 (ad esempio Pfizer e Moderna) ?

La proteina Spike (vedi qua per dettagli) è la chiave d'ingresso che il Coronavirus utilizza per entrare nelle nostre cellule. Per questo motivo la proteina Spike del SARS-CoV-2 è particolarmente conservata, perché se muta troppo il Virus non può più infettare e quindi muore, facendo morire con sè quella mutazione. 

Per questa ragione si è deciso di utilizzare Spike come antigene, così da far produrre Anticorpi contro Spike. Il fatto che non possa "cambiare molto" dà maggiori possibilità che gli Anticorpi prodotti riconoscano le future varianti del SARS-CoV-2, sebbene il rischio che alcune varianti possano eluderli (Vaccine Escape) rimane concreto. 

Nei Vaccini ad RNA non è contenuta la proteina Spike, bensì quel frammento di RNA (mRNA) che serve (un po' come fosse il manuale d'istruzione) per la sua produzione. 

In laboratorio si amplifica un pezzettino dell'RNA del SARS-CoV-2 (chiamiamolo per comodità mRNA-spike) e successivamente lo si "incapsula" all'interno di una membrana lipidica (grasso). Questo involucro (nanoparticella) viene fatto per proteggere l'mRNA che, per sua natura, è una molecola estremamente instabile, che viene degradata velocemente. 

La siringa viene utilizza per iniettare a livello intramuscolare la soluzione contenente l'mRNA-spike. Successivamente queste "sfere di grasso contenenti l'mRNA-spike" entreranno (per endocitosi) nelle nostre cellule e libereranno l'mRNA nel citoplasma. I nostri ribosomi inizieranno a tradurlo nella proteina Spike (che vi ricordo è solo una delle 29 proteine del SARS-CoV-2). La proteina Spike rappresenta l'antigene grazie al quale i nostri Linfociti B produrranno anticorpi-anti-Spike. Dopo qualche settimana dalla vaccinazione avremo sia anticorpi contro il SARS-CoV-2 (nello specifico contro la sua proteina Spike), sia Linfociti "specializzati" nella loro produzione (che poi si trasformeranno in Cellule della Memoria, che rimarranno per anni nel nostro sangue, pronte per riattivarsi se necessario).

Quindi non temete, non vi inietteranno il SARS-CoV-2, vi inietteranno solo un pezzettino del suo RNA. La proteina Spike che produrrete è assolutamente innocua e non potrà in alcun modo formare una nuova generazione di Virus (mancano le altre 28 proteine ed il genoma ad RNA); è un po' come se smontassero un fucile e vi dessero solo il grilletto. 

Un altro mito da sfatare è :

"Il vaccino ad RNA è pericoloso perché modifica il nostro DNA"

Questa è una Fake News a tutti gli effetti. Il DNA delle nostre cellule è racchiuso all'interno del Nucleo, che lo separa dal citoplasma. L'mRNA-spike rimane esclusivamente nel citoplasma e, non entrando nel nucleo, non può venire a contatto con il nostro DNA. Tra l'altro l'mRNA-spike viene presto degradato dai nostri enzimi (RNasi) e, anche se fosse a contatto (e non lo è) con il nostro DNA non è in grado né di inserirsi, né di modificarlo. 

Riassumendo :

• l'mRNA-spike è solo un frammento dell'RNA del SARS-CoV-2
• l'mRNA-spike serve per produrre (codificare) la proteina Spike, la quale indurrà la produzione di anticorpi contro di essa
• l'mRNA-spike non interagisce in alcun modo con il nostro DNA
• l'mRNA-spike non viene replicato (duplicato) dalle nostre cellule
• l'mRNA-spike viene presto degradato (distrutto) dalle nostre cellule
• La proteina Spike, da sola, è totalmente inoffensiva 
• Nel vaccino ad mRNA non è presente né il SARS-CoV-2, né nessun altro Virus

Piccola parentesi, nei vaccini "classici" (es. Astrazeneca), si usa l'Adenovirus (un virus molto stabile ed innocuo per l'uomo) come vettore. Questo Adenovirus viene modificato e contiene anche quel pezzettino di DNA (che verrà poi trascritto in mRNA-spike) SARS-CoV-2 che codifica per la proteina Spike. In questo caso (es. Astrazeneca) il tragitto siringa-cellula è affidato all'innocuo Adenovirus invece che alle Nanoparticelle lipidiche (come in Pfizer e Moderna).

Cosa si Intende per Variante del Virus ? 

"Le Varianti Sono Generate dai Vaccini ?" 

La frase soprariportata avrà indubbiamente fatto ribaltare Darwin nella sua tomba. Il principio base della Teoria Evoluzionistica di Darwin è proprio "L'ambiente non genera le mutazioni, ma seleziona quelle più vantaggiose" (chi avesse voglia di approfondire il concetto di Evoluzione clicchi qui).

In altri termini, le mutazioni sono eventi del tutto casuali e, ad ogni ciclo replicativo, il SARS-CoV-2 ha una minima probabilità di commettere qualche errore, dando alla generazione successiva un RNA leggermente diverso dal suo. La probabilità è bassa, ma moltiplicata per miliardi e miliardi di replicazioni, diventa concreta. 

Come detto sopra, una mutazione potrebbe casualmente essere: indifferente (la maggior parte), svantaggiosa o vantaggiosa. 

Una mutazione svantaggiosa (pensate ad un Virus che produce la proteina Spike malfunzionante) si perde nel corso di una o più generazioni (non riesce più ad infettare o poco).

Una mutazione vantaggiosa (pensate ad un Virus che produce una proteina Spike più efficace) prenderà il sopravvento, dato che i Virus che la posseggono (es. variante Delta del SARS-CoV-2) infettano (si duplicano) più facilmente.

In altre parole è una sorta di gara, i mutanti che hanno un vantaggio (infettano di più), corrono più veloci e diventeranno maggioritari nella popolazione.

Se però una buona fetta della popolazione è vaccinata, il vantaggio per il Virus non sarà più semplicemente "infettare più velocemente", ma diventerà anche "infettare chi è vaccinato". Per questo motivo, durante la fase di vaccinazione, bisognerebbe limitare al massimo la circolazione virale, così da ridurre la probabilità che si generi (casualmente) un mutante virale resistente ai vaccini.

I Vaccini non inducono varianti, semplicemente le possono selezionare (Se nessuno è vaccinato un Virus resistente ai vaccini non ha alcun vantaggio rispetto agli altri). Non fraintendete queste righe, VACCINARSI è CRUCIALE per USCIRNE con il minor numero di morti, alternativamente, lasciando circolare il Virus liberamente si arriverebbe all'immunità ammalandosi (invece che vaccinandosi), facendo morire oltre il 2% della popolazione (ed anche in quest'ultimo caso poi si potrebbero selezionare Virus in grado di reinfettare i guariti).

Al momento (Estate 2021) le varianti maggiormente diffuse non eludono il sistema immunitario dei vaccinati e, anche nel caso di infezione, i vaccinati non sviluppano la forma grave della malattia. 

Infine ricordatevi che nessun vaccino è sicuro al 100% sul 100% delle persone. Ma se tutti si vaccinano il Virus non può più circolare e, così, si protegge anche quell'1% a cui il vaccino non ha funzionato. Quindi Vaccinarsi è un dovere verso sé stessi, ma anche (e soprattutto) verso gli altri.

Cos'è un Virus ad RNA come il SARS-CoV-2 ? - Struttura e Ciclo Infettivo (semplificati)

A lungo si è dibattuto (a livello filosofico più che altro) sul fatto se i Virus fossero o meno essere viventi. Questo perché nessun Virus (sia a DNA che ad RNA) è in grado di aver vita autonoma e essendo parassiti obbligati.

Il Virus, a differenza di un Batterio (organismo unicellulare), NON è UNA CELLULA.

I Batteri, anche quelli patogeni, sfruttano l'ospite per ricavarne energia, ma hanno al loro interno tutto il necessario per duplicarsi. Esistono infatti Batteri ambientali che vivono senza infettare alcun ospite ed in laboratorio possono esser cresciuti in culture, dando loro solo gli "elementi" base (glucosio etc.) per la loro sopravvivenza. I Virus, invece, possono crescere in cultura solo se si dà loro un ospite da infettare. 

Esistono migliaia di Virus differenti, alcuni infettano solo batteri (es. il Fago lambda), altri infettano le piante, altri gli insetti, altri i mammiferi. Detto questo, spesso sono monofagi, ovvero infettano un'unica specie. Quando si parla di "salto di specie" ci si riferisce ad un Virus che, mutando, è diventato in grado di infettare una specie che prima gli era immune; ovviamente più le due specie sono affini più il "salto di specie" è probabile. In altri termini è molto più facile che un Virus dei pipistrelli (mammiferi) diventi capace di infettare l'uomo (mammifero), rispetto ad una rana (anfibio), così come è praticamente impossibile (parola da non utilizzare mai parlando di Scienza) che un Virus dei Vegetali inizi ad infettare gli Animali.

I Virus ad RNA sono un'immensa famiglia, caratterizzata dall'avere l'RNA (invece che il DNA) come Acido Nucleico. Al loro interno troviamo il gruppo dei Coronavirus a cui appartengono i comuni Virus influenzali (es. HCoV-229E), oltre al SARS-CoV-2 , che causa la malattia nota come COVID-19 (clicca qui per informazioni sui Vaccini ad RNA).

N.B. 

- SARS-CoV-2 (virus severe acute respiratory syndrome coronavirus 2) è il nome del Virus

- COVID-19 (COronaVIrus Disease-2019) è la malattia provocata dal SARS-CoV-2 

Struttura del SARS-CoV-2 :

Il genoma è formato da una molecola di RNA a singolo filamento (single-stranded RNA) della lunghezza di circa 30.000 ribo-nucleotidi. Giusto per dare un ordine di grandezza con dei numeri, il genoma umano è di circa 3 miliardi di nucleotidi. Il nucleotide (che diventa ribo-nucleotide se c'è RNA al posto di DNA) è il mattoncino con cui si costruisce il DNA (o l'RNA), ne esistono 4 diversi e la loro sequenza determinerà le caratteristiche del vivente. Per analogia pensate all'RNA (od al DNA) come se fosse una "parola" ed al nucleotide (4 diversi) come se fosse una "lettera" (21 diverse).

L'RNA del SARS-CoV-2 viene tradotto (grazie ai nostri Ribosomi), producendo 29 proteine. Alcune di esse servono per la replicazione/trascrizione dell'RNA virale (RTC complex), altre sono proteasi (tagliano le proteine), altre ancora stimolano la risposta immunitaria.  (Ref 1-2)

Solo 4 proteine vengono definite proteine strutturali, in quanto formano fisicamente l'involucro del Virus; esse sono :

1) Nucleocapsid Protein (Proteina-N): questa proteina, la più abbondante ed espressa sin dai primi stadi dell'infezione, lega l'RNA virale e lo avvolge formando una sorta di nucleo protettivo. Inoltre aiuta l'RNA ad entrare nella cellula ospite ed ad interagire con gli apparati cellulari di quest'ultima.

2) Membrane Protein (Proteina-M): è una proteina transmembrana che media le interazioni proteina-proteina e guida il processo di assemblaggio dell'involucro virale all'interno dell'ospite, oltre a facilitare l'innesto della proteina Spike.

3) Envelope Protein (Proteina-E): si tratta di una Viro-porina, ovvero una sorta di minuscolo canale ionico che attraversa la membrana. Insieme alla Proteina-M è essenziale per il corretto assemblaggio e rilascio della nuova generazione di Virus.

4) Spike Protein (Proteina-S): è la glicoproteina con cui il Virus lega il recettore posto sulla membrana della cellula bersaglio. E' indispensabile affinché il Virus possa entrare e parassitare le nostre cellule.

Le proteine S, E ed M, insieme al doppio strato fosfolipidico, formano il Capside (l'involucro esterno del SARS-CoV-2) (Ref 2).

Come Avviene l'Infezione da parte del SARS-CoV-2 ? - Basi Molecolari

Il Virus entra nel nostro corpo tramite le vie respiratorie e si lega ai recettori ACE2, situati sulla membrana delle cellule dell'epitelio nasale. Il legame tra Spike (del Virus) e ACE2 (delle nostre cellule) è altamente specifico (un po' come se fosse "chiave-serratura") ed è il primo (ed indispensabile) step dell'infezione. Il SARS-CoV-2 può infettare tutte le altre cellule che esprimano (abbiano) il recettore ACE2 (es. cellule del Cuore, Rene, Intestino).

Tramite un processo sul quale non mi soffermerò, il legame Spike-ACE2 innesca una serie di reazioni che permettono l'entrata del Coronavirus in cellula (Ref 3-5).

All'interno della cellula l'RNA del Virus verrà tradotto dai Ribosomi dell'ospite, producendo le proteine Virali, le quali sintetizzeranno altro RNA virale. In altre parole il Virus ha usato le vostre cellule per produrre un gran numero delle 4 proteine strutturali (vedi sopra), oltre a quelle che servono per fare più copie (replicazione) del proprio genoma (RNA). A questo punto ci sono tutti i pezzetti (4 proteine strutturali + RNA + fosfolipidi dell'ospite) per formare la nuova generazione di Virus, si tratta solo di assemblarli.

Anche per l'assemblaggio il Virus ha bisogno degli apparati (Golgi e Retticolo Endoplasmatico) dell'ospite (Ref 4-5). 

Finito il ciclo i neo-Virus fuoriescono tramite esocitosi od uccidendo la cellula ospite e sono pronti per infettare nuove cellule. 

Ho volutamente tralasciato moltissimi dettagli, il tutto è ovviamente molto più complesso; tuttavia può dare un'infarinatura a tutti coloro che non hanno fatto studi medico-scientifici.

Referenze

1) A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019.

Zhu N, Zhang D, Wang W, Li X, Yang B, Song J, et al.

N Engl J Med. 2020;382(8):727–33 – DOI: 10.156/NEJMoa2001017

2) Structural Proteins in Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2.

Satarker S, Nampoothiri M.

Arch Med Res. 2020 Aug;51(6):482-491.- DOI: 10.1016/j.arcmed.2020.05.012.

3) The protein expression profile of ACE2 in human tissues.

F. Hikmet, L. Mear, M. Uhlen, C. Lindskog.

bioRxiv, (2020); DOI: 10.1101/2020.03.31.016048.

4) Drugs targeting various stages of the SARS-CoV-2 life cycle: Exploring promising drugs for the treatment of Covid-19.

Ramarao Poduri, Gaurav Joshi, Gowraganahalli Jagadeesh.

Cellular Signalling 74 (2020) 109721 - DOI : 10.1016/j.cellsig.2020.109721

5) A comprehensive review about SARS-CoV-2

SK Manirul Haque , Omar Ashwaq , Abdulla Sarief  & Abdul Kalam Azad John Mohamed 

FUTURE VIROLOGYVOL. 15, NO. 9REVIEW  - doi.org/10.2217/fvl-2020-0124