La fotosintesi clorofilliana CAPITOLO 8 Indice 1. Fotosintesi clorofilliana 2. La clorofilla e l’assorbimento della luce 3. Fasi della fotosintesi 4. Fotorespirazione e ciclo del C4

Fotosintesi clorofilliana 1 Fotosintesi clorofilliana La fotosintesi clorofilliana è il processo biochimico, che si verifica negli organismi vegetali, per mezzo del quale, in presenza della luce, sostanze inorganiche, come la CO2 e l’acqua, si trasformano in sostanze organiche. La reazione globale può essere così rappresentata: Si ha conversione di energia luminosa in energia chimica che è impiegata, in prevalenza, nella formazione di glucosio. Come sottoprodotto della fotosintesi si ottiene ossigeno.

La clorofilla e l’assorbimento della luce 2 La clorofilla e l’assorbimento della luce Nella fotosintesi si ha assorbimento della luce da parte dei pigmenti fotosintetici: la clorofilla e i carotinoidi (caroteni e xantofille). La clorofilla è un eccellente assorbitore di energia per la sua struttura aromatica. Infatti è costituita da un anello porfirinico che contiene al centro Mg2+ (invece di Fe2+ come nell’Hb). Nell’anello si alternano legami doppi e singoli, una disposizione che si riscontra nelle molecole che assorbono la luce visibile. La clorofilla può essere distinta in clorofilla-a (nelle piante verdi e nei batteri), clorofilla-b (nelle piante verdi).

Fasi della fotosintesi 3 Fasi della fotosintesi La fotosintesi avviene per tappe che possono essere distinte in due fasi: a. la fase luminosa in cui si verificano reazioni che trasformano l’energia solare in energia chimica sottoforma di ATP ed NADPH; b. la fase oscura in cui le reazioni costituiscono il ciclo di Calvin. In questa fase si utilizzano ATP ed NADPH (prodotti nella fase luminosa) per sintetizzare glucosio ed altri composti organici (amminoacidi, acidi grassi. ecc.). Nel caso della sintesi del glucosio la CO2 viene incorporata in una catena carboniosa. La figura mostra come la fase luminosa e la fase oscura interagiscono tra di loro.

Fotorespirazione e ciclo del C4 Il ciclo di Calvin procede in modo corretto in presenza di grandi quantità di CO2. In carenza di CO2 alcune piante adottano un processo, noto come fotorespirazione, con cui i carboidrati vengono ossidati in presenza della luce con formazione di acqua e di CO2. Alcune piante, come il mais e la canna da zucchero, risolvono il problema della carenza di CO2 adottando una via alternativa per procurarsi la CO2, nota come la via del C4. Una variante del C4 è quella adottata da alcune piante, come il cactus e gli ananas, piante crassulacee dette piante CAM.