Qual è lo studio delle sostanze chimiche prodotte dalle piante?
doc-2400
La Fitochimica è una branca della biochimica vegetale che si occupa principalmente delle sostanze chimiche prodotte dalle piante durante il metabolismo secondario. Alcuni di questi composti sono tossine come l' alcaloide coniina da hemlock. Altri, come l' olio essenziale di menta piperita e l' olio di limone sono utili per il loro aroma, come aromi e spezie (ad esempio, capsaicina), e in medicina come prodotti farmaceutici come l' oppio da papaveri di oppio. Molte droghe medicinali e ricreative, come il tetraidrocannabinolo (ingrediente attivo della cannabis), caffeina, morfina e nicotina provengono direttamente dalle piante. Altri sono derivati semplici di prodotti botanici naturali. Ad esempio, l' aspirina ammazzatrice di dolore è l' estere acetilico dell' acido salicilico, originariamente isolato dalla corteccia di alberi di salice, e un' ampia gamma di antidolorifici oppiacei come l' eroina sono ottenuti dalla modifica chimica della morfina ottenuta dal papavero da oppio. Gli stimolanti popolari provengono da piante, come la caffeina dal caffè, tè e cioccolato, e la nicotina dal tabacco. La maggior parte delle bevande alcoliche proviene dalla fermentazione di prodotti vegetali ricchi di carboidrati come orzo (birra), riso (sake) e uva (vino).
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doc-2382
La botanica moderna è un argomento ampio e multidisciplinare con contributi provenienti dalla maggior parte delle altre aree scientifiche e tecnologiche. I temi di ricerca includono lo studio della struttura delle piante, crescita e differenziazione, riproduzione, biochimica e metabolismo primario, prodotti chimici, sviluppo, malattie, relazioni evolutive, sistematiche e tassonomia delle piante. Temi dominanti nella scienza vegetale del XXI secolo sono la genetica molecolare e l' epigenetica, che sono i meccanismi e il controllo dell' espressione genica durante la differenziazione di cellule e tessuti vegetali. La ricerca botanica ha diverse applicazioni nella fornitura di alimenti di base, materiali come legno, olio, gomma, fibre e farmaci, nell' orticoltura moderna, in agricoltura e silvicoltura, nella propagazione delle piante, nell' allevamento e nella modificazione genetica, nella sintesi di prodotti chimici e materie prime per la costruzione e la produzione di energia, nella gestione ambientale e nel mantenimento della biodiversità.
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doc-2393
Lo studio delle piante è vitale perché sono alla base di quasi tutta la vita animale sulla Terra, generando una gran parte dell' ossigeno e del cibo che forniscono agli esseri umani e ad altri organismi la respirazione aerobica con l' energia chimica di cui hanno bisogno per esistere. Piante, alghe e cianobatteri sono i principali gruppi di organismi che realizzano la fotosintesi, un processo che sfrutta l' energia della luce solare per convertire acqua e anidride carbonica in zuccheri utilizzabili sia come fonte di energia chimica che di molecole organiche utilizzate nei componenti strutturali delle cellule. Come sottoprodotto della fotosintesi, le piante rilasciano ossigeno nell' atmosfera, un gas necessario a quasi tutti gli esseri viventi per la respirazione cellulare. Inoltre, sono influenti nei cicli globali del carbonio e dell' acqua e le radici delle piante legano e stabilizzano i suoli, prevenendo l' erosione del suolo. Le piante sono cruciali per il futuro della società umana in quanto forniscono cibo, ossigeno, medicine e prodotti per le persone, oltre a creare e preservare il suolo.
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doc-8027
Difesa chimica è un' altra difesa importante trovato tra le specie di Coleotteri e Lepidoptera, di solito essere pubblicizzato da colori brillanti, come la farfalla Monarca. Ottengono la loro tossicità sequestrando le sostanze chimiche dalle piante che mangiano nei propri tessuti. Alcuni Lepidoptera Lepidoptera produrre le proprie tossine. I predatori che mangiano farfalle e falene velenose possono ammalarsi e vomitare violentemente, imparando a non mangiare quei tipi di specie; questa è in realtà la base del mimetismo Müllerian. Un predatore che ha già mangiato in precedenza un lepidottero velenoso può evitare in futuro altre specie con marchi simili, salvando così anche molte altre specie. Alcuni coleotteri macinati della famiglia dei Carabidae possono spruzzare prodotti chimici dal loro addome con grande precisione, per respingere i predatori.
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doc-3884
Il cotone biologico è generalmente inteso come cotone ottenuto da piante non geneticamente modificate e che è certificato per essere coltivato senza l' uso di alcuna sostanza chimica agricola sintetica, come fertilizzanti o pesticidi. La sua produzione promuove e valorizza anche la biodiversità e i cicli biologici. Negli Stati Uniti, le piantagioni di cotone biologico sono tenute ad applicare il National Organic Program (NOP). Questa istituzione determina le pratiche consentite per il controllo dei parassiti, la coltivazione, la concimazione e la manipolazione delle colture biologiche. Nel 2007,265.517 balle di cotone organico erano prodotte in 24 paesi e la produzione mondiale cresceva a un ritmo superiore al 50% all' anno.
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doc-8016
Oltre all' uso del suono per la comunicazione, un' ampia gamma di insetti hanno evoluto i mezzi chimici per la comunicazione. Queste sostanze chimiche, chiamate semiochimiche, sono spesso derivate dai metaboliti delle piante e comprendono quelle destinate ad attrarre, respingere e fornire altri tipi di informazioni. I feromoni, un tipo di semiochimico, sono utilizzati per attrarre i compagni di sesso opposto, per aggregare individui conspecifici di entrambi i sessi, per scoraggiare l' avvicinamento di altri individui, per segnare un sentiero e scatenare l' aggressione negli individui vicini. Allomonea avvantaggia il produttore con l' effetto che ha sul curatore fallimentare. I kairomones beneficiano il loro ricevitore invece che il loro produttore. I sinomoni vanno a vantaggio del produttore e del ricevitore. Mentre alcune sostanze chimiche sono destinate a individui della stessa specie, altre sono utilizzate per la comunicazione tra le specie. L' uso di profumi è particolarmente noto per essersi sviluppato negli insetti sociali.
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doc-2416
La fisiologia vegetale comprende tutte le attività chimiche e fisiche interne delle piante associate alla vita. I prodotti chimici ottenuti dall' aria, dal suolo e dall' acqua costituiscono la base di ogni metabolismo vegetale. L' energia della luce solare, catturata dalla fotosintesi ossigenata e rilasciata dalla respirazione cellulare, è alla base di quasi tutta la vita. I fotoautotrofi, comprese tutte le piante verdi, le alghe e i cianobatteri, raccolgono l' energia direttamente dalla luce solare mediante fotosintesi. Eterotrofi compresi tutti gli animali, tutti i funghi, tutte le piante completamente parassite e i batteri non fotosintetici prendono in esame le molecole organiche prodotte dai fotoautotrofi e le respingono o le usano nella costruzione di cellule e tessuti. La respirazione è l' ossidazione dei composti di carbonio, che si scompongono in strutture più semplici per liberare l' energia che contengono, essenzialmente il contrario della fotosintesi.
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doc-5279
Nel contesto chimico, l' energia è un attributo di una sostanza in conseguenza della sua struttura atomica, molecolare o aggregata. Dal momento che una trasformazione chimica è accompagnata da un cambiamento in uno o più di questo tipo di struttura, è invariabilmente accompagnata da un aumento o diminuzione di energia delle sostanze coinvolte. Una certa energia viene trasferita tra l' ambiente circostante e i reagenti della reazione sotto forma di calore o luce; quindi i prodotti di una reazione possono avere più o meno energia dei reagenti. Si dice che una reazione sia esergonica se lo stato finale è inferiore sulla scala energetica rispetto allo stato iniziale; nel caso di reazioni endergoniche la situazione è l' inverso. Le reazioni chimiche sono invariabilmente impossibili a meno che i reagenti non superino una barriera energetica nota come energia di attivazione. La velocità di una reazione chimica (a una data temperatura T) è correlata all' energia di attivazione E, dal fattore di popolazione e-E/kT del Boltzmann - cioè la probabilità che la molecola abbia energia maggiore o uguale a E alla data temperatura T. Questa dipendenza esponenziale di una velocità di reazione dalla temperatura è nota come equazione Arrhenius.
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doc-6789
Il termine moderno verde inglese deriva dal termine medio inglese e anglosassone grene, dalla stessa radice germanica delle parole "erba" e "crescere". È il colore dell' erba e delle foglie viventi e come risultato è il colore più associato con la primavera, la crescita e la natura. Di gran lunga il maggiore contributore di verde in natura è la clorofilla, la sostanza chimica con cui le piante fotosintetizzano e convertono la luce solare in energia chimica. Molte creature si sono adattate ai loro ambienti verdi assumendo una tonalità verde se stesse come camuffamento. Diversi minerali hanno un colore verde, compreso lo smeraldo, che è colorato di verde per il suo contenuto di cromo.
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doc-12126
In generale, un pesticida è un agente chimico o biologico (ad esempio virus, batterio, antimicrobico o disinfettante) che scoraggia, inabilita, uccide o altrimenti scoraggia i parassiti. I parassiti bersaglio possono includere insetti, agenti patogeni delle piante, erbe infestanti, molluschi, uccelli, mammiferi, pesci, nematodi (roundworms) e microbi che distruggono proprietà, causano fastidio o diffondono malattie o sono vettori di malattie. Sebbene i pesticidi abbiano dei vantaggi, alcuni presentano anche degli inconvenienti, come la potenziale tossicità per l' uomo e altre specie. Secondo la Convenzione di Stoccolma sugli inquinanti organici persistenti, 9 delle 12 sostanze chimiche organiche più pericolose e persistenti sono i pesticidi organoclorurati.
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doc-2396
Praticamente tutti gli alimenti di base provengono direttamente dalla produzione primaria da parte delle piante o indirettamente dagli animali che li mangiano. Le piante e altri organismi fotosintetici sono alla base della maggior parte delle catene alimentari perché utilizzano l' energia del sole e le sostanze nutritive provenienti dal suolo e dall' atmosfera, trasformandole in una forma utilizzabile dagli animali. Questo è ciò che gli ecologi chiamano il primo livello trofico. Le forme moderne dei principali alimenti di base, come mais, riso, frumento e altre erbe di cereali, legumi, banane e piante, nonché lino e cotone coltivati per le loro fibre, sono il risultato di una selezione preistorica millenaria tra piante selvatiche ancestrali con le caratteristiche più desiderabili. I botanici studiano il modo in cui le piante producono cibo e come aumentare le rese, ad esempio attraverso l' allevamento delle piante, rendendo il loro lavoro importante per la capacità dell' umanità di nutrire il mondo e fornire sicurezza alimentare alle generazioni future. I botanici studiano anche le erbacce, che sono un problema considerevole in agricoltura, e la biologia e il controllo degli agenti patogeni delle piante in agricoltura e gli ecosistemi naturali. L' etnobotanica è lo studio delle relazioni tra piante e persone. Quando applicato all' indagine di storico pianta-persone relazioni etnobotany può essere indicato come archeobotanica o paleoethnobotany.
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