I tilacoidi

La fotosintesi 2 stadi reazioni luce-dipendenti reazioni luce-indipendenti

La fotosintesi clorofilliana è un processo biochimico che consente la trasformazione delle sostanze inorganiche assorbite dalla radice in composti organici, utilizzabili dalla pianta: 6 CO H 2 O 6 O 2 + C 6 H 12 O 6 Gli organi responsabili del processo sono i cloroplasti, strutture presenti nelle cellule delle foglie che contengono particolari pigmenti, le clorofille capaci di assorbire l’energia luminosa e innescare il processo fotosintetico. LUCE

La fotosintesi L’optimum di temperatura per il processo fotosintetico è di 30°C

Fase 1: reazioni luce-dipendenti il fotosistema

Il complesso antenna Le reazioni luce-dipendenti Fotolisi dell’H 2 O La fotofosforilazione Gradiente elettrochimico protonico

La reazione della fase 1 La clorofilla attivata dalla luce catalizza la reazione : H 2 O + NADP + + ADP + P + fotoni  NADPH + ATP + H + + ½ O 2 + e-NADPADP Attraverso le reazioni luce-dipendenti, l'energia solare viene trasformata in energia chimica, accumulata in forma di legami chimici ad alta E delle molecole ottenute 6 ATP e 6 NADPH: la clorofilla eccitata dai fotoni si comporta come una pompa che sottrae elettroni al donatore H 2 O per trasferirli a un accettore NADP Al termine del processo la clorofilla è tornata nelle stesse condizioni di partenza (fotolisi dell’ H 2 O); mentre le molecole formate saranno utilizzate nella fase successiva

Fase 2: la fissazione del C reazioni luce-indipendenti Nel secondo stadio della fotosintesi l'energia accumulata nel legami degli ATP e dei NADPH viene utilizzata per ridurre il carbonio presente nelle molecole di CO 2 e sintetizzare zuccheri semplici.

Gli stomi L’ anidride carbonica presente nell’ aria entra nella cellula attraverso le aperture stomatiche e viene assorbita e fissata da specifiche sostanze capaci di accettarla

Pressione di turgore Rilascio di soluti

Il Ciclo di Calvin C3 L'energia accumulata nel legami degli ATP e dei NADPH, viene utilizzata per costruire molecole organiche in un ciclo che prende il nome di Ciclo di Calvin. La caratteristica ciclica è la rigenerazione del composto di partenza, uno zucchero a 5 atomi di C RuBP (ribulosio 1,5-bifosfato)

Il ciclo si articola in 3 stadi: 1.3RuBP+3CO 2 +H 2 O  6PGA fissazione 2.6PGA  6PGAL riduzione 3.5PGAL  3RuBP rigenerazione dell’accettore Una molecola di PGAL rappresenta il guadagno netto, del ciclo di Calvin, ossia il composto di partenza per la sintesi degli zuccheri In ogni ciclo entra una CO 2  (3 cicli successivi)

La reazione della fase 2 3CO 2 +9ATP+6NADPH+6H +  PGAL+9ADP+8P+6NADP+3H 2 O In realtà la maggior parte del C fissato è convertito in saccarosio, la forma principale di zucchero trasportato nelle piante, e in amido, la principale forma di zucchero di riserva.

La Rubisco La fissazione del C, stadio 1, è catalizzata dall’enzima Rubisco, per il cui sito attivo competono sia l’O 2 che la CO 2 ; infatti l’enzima ha sia un’attività carbossilasica che ossigenasica: in presenza di elevate concentrazioni di CO 2 la Rubisco catalizza la FOTORESPIRAZIONE con produzione di 1 sola molecola di PGA e minore resa del processo fotosintetico