ESATTAMENTE COME TUTTI GLI ALTRI ESSERI VIVENTI UNA PIANTA PER VIVERE HA BISOGNO DI NUTRIRSI ESATTAMENTE COME TUTTI GLI ALTRI ESSERI VIVENTI

MA AL CONTRARIO DELLE PIANTE GLI ALTRI ESSERI VIVENTI ASSUMONO IL NUTRIMENTO DALL’ESTERNO (ETEROTROFI)

sostanze non organiche trasformandole in organiche LE PIANTE INVECE «si nutrono da sole», (AUTOTROFE) cioè sono in grado di costruirsi da sole il proprio nutrimento prelevando dall’esterno sostanze non organiche trasformandole in organiche

2-PER COSTRUIRE ALTRE PARTI DI PIANTA ? DOMANDA : COME FA LA PIANTA A PROCURARSI LE SOSTANZE CHE LE SERVONO PER: 1- RICAVARE ENERGIA 2-PER COSTRUIRE ALTRE PARTI DI PIANTA ?

ATTRAVERSO LE RADICI LA PIANTA ASSUME ACQUA E SOSTANZE NUTRIENTI

ATTRAVERSO IL TRONCO ED I RAMI L’ACQUA E LE SOSTANZE NUTRIENTI ARRIVANO ATTRAVERSO IL TRONCO ED I RAMI SINO ALLE FOGLIE

DOMANDA COSA AVVIENE ALL’INTERNO DI UNA FOGLIA?

PER RISPONDERE ALLA DOMANDA DOBBIAMO SAPERE COME E’ FATTA UNA FOGLIA

LA FOGLIA E’ COSTITUITA DA UN INSIEME DI CELLULE SITUATE L’UNA ACCANTO ALL’ALTRA

IMMAGINATE UNA CELLULA COME SE FOSSE UNA CASA LE PARETI DI UNA CASA CORRISPONDONO ALLA PARETE ESTERNA DELLA CELLULA CHE E’ LA MEMBRANA CELLULARE OGNI PERSONA CHE VIVE NELLA CASA CORRISPONDE AD UN ORGANELLO CELLULARE OGNI PERSONA NELLA CASA HA UN COMPITO PRECISO: LA MAMMA CUCINA PER TUTTI IL PAPA’ PORTA A CASA IL NECESSARIO I FIGLI STUDIANO LA PERSONA DI SERVIZIO FA LE PULIZIE

TUTTI QUANTI I COMPONENTI DELLA FAMIGLIA CONTRIBUISCONO AFFINCHE’ IN CASA FUNZIONI TUTTO ALLA PERFEZIONE ED I FIGLI CRESCANO SENZA PROBLEMI

CHE HANNO COMPITI SPECIFICI AFFINCHE’ LA CELLULA VIVA ANCHE NELLA CELLULA DI UNA FOGLIA (COME NELLA FAMIGLIA) VI SONO COMPONENTI CHE HANNO COMPITI SPECIFICI CHE SERVONO AFFINCHE’ LA CELLULA VIVA ASSIEME ALLE ALTRE

CERTAMENTE AVETE VISTO COME E’ FATTO UN UOVO CERTAMENTE AVETE VISTO COME E’ FATTO UN UOVO. L’UOVO E’ UNA CELLULA CHE HA UNA PARETE CELLULARE (IL GUSCIO) UN NUCLEO (IL ROSSO D’UOVO) IL CITOPLASMA (ALBUME) NEL CITOPLASMA VI SONO GLI ORGANELLI

GLI ORGANELLI NEL CITOPLASMA DELL’UOVO (ALBUME) NON SI VEDONO AD OCCHIO NUDO

QUALI SONO I COMPONENTI ALL’INTERNO DELLA FAMIGLIA CELLULA? AD OCCHIO NUDO NON E’ POSSIBILE DISTINGUERE I COMPONENTI DELLA CELLULA PERO’ SE UTILIZZIAMO UN MISCROSCOPIO RIUSCIAMO A VEDERLI

VI MOSTRERO’ ADESSO UNA CELLULA VEGETALE VISTA AL MICROSOPIO E VEDRETE CHE ANCHE IN QUESTA VI SONO: UNA PARETE CELLULARE UN NUCLEO UN CITOPLASMA ED ORGANELLI DIVERSI

Una parete cellulare separa una cellula dalle altre ed all’interno, ogni cellula contiene, tra l’altro, importanti organelli. OSSERVA GLI ORGANELLI VERDI VICINO ALLA PARETE: si chiamano cloroplasti E SONO MOLTO IMPORTANTI

Ogni cloroplasto presenta due membrane una interna ed una esterna

Un insieme di dischi chiamati TILACOIDI collegati tra loro da lamine ed immersi in uno spazio chiamato STROMA

UNA PILA DI DISCHI TILACOIDI E’ CHIAMATA GRANO

Il cloroplasto è un vero piccolo laboratorio chimico dove entra la CO2, assorbita attraverso gli stomi, che viene poi trasformata in glucosio

Il cloroplasto ha la funzione più importante per la cellula Quella di captare la luce ed utilizzarla per costruire, a partire dalla anidride carbonica dell’aria e dall’acqua UN COMPOSTO CHE SI CHIAMA GLUCOSIO CHE LA PIANTA UTILIZZEREA’ IN VARI MODI

LA CATTURA DELL’ENERGIA LUMINOSA Sono, quindi,proprio i cloroplasti che producono glucosio utilizzando L’ANIDRIDE CARBONICA (CO2) DELL’ARIA E NEI TILACOIDI ALL’INTERNO DEL CLOROPLASTO AVVIENE LA PARTE PIU’IMPORTANTE DEL PROCESSO CIOE’: LA CATTURA DELL’ENERGIA LUMINOSA

SEMPRE ALLINTERNO DEL CLOROPLASTO MA ALL’ESTERNO DEL TILACOIDE CIOE’ NELLO STROMA Nello Stroma, invece, viene utilizzata l’energia luminosa captata dai tilacoidi. hanno luogo le reazioni chimiche che portano alla sintesi deL GLUCOSIO che è il cibo necessario per la vita della pianta.

Vediamo adesso il filmato che ci spiega visualmente ciò che avviene nella pianta

Quanti tipi di Fotosistemi ci sono? I fotosistemi sono 2: PSI e PSII Ogni fotosistema contiene da 250 a 400 molecole di pigmenti e numerose proteine

Qual’ è la struttura di un fotosistema? COMPLESSO ANTENNA: Clorofille e carotenoidi. questo sistema raccoglie l’energia luminosa e la convoglia al centro di reazione. L’energia acquisita dalla luce si trasmette alle molecole per risonanza

CENTRO DI REAZIONE Clorofilla a. In grado di convertire l’energia luminosa in energia chimica. In questo caso si ha anche Trasferimento di elettroni

Struttura di un fotosistema

I due fotosistemi lavorano in serie  P 700 PSI  NADPH P680 PSII e- P680

Chi è che dona elettroni al PSII? L’H2O è il donatore di e- L’acqua H2O e- a PSII PSII cede e- a PSI che li dona a NADP e forma NADPH

Il flusso elettronico genera una forza motrice protonica di transmembrana che viene utilizzata per la sintesi dell’ATP tramite l’ATP sintasi

Alla fine si ottiene NADPH (nicotinammide adenin dinucleotide fosfato) serve per trasportare gli elettroni ed energia per unire all'adenosindifosfato ADP che forma ATP che assieme a NADPH prodotto, entra a far parte di un ciclo di reazioni detto Ciclo di Calvin

In sintesi

LA LUCE E’ UNA FORMA DI ENERGIA NEI TILACOIDI VI SONO ALCUNI TIPI DI MOLECOLE IN GRADO DI ASSORBIRE L’ENERGIA LUMINOSA CHE LE COLPISCE CLOROFILLE CAROTENOIDI FICOBILINE

QUESTE SONO LE CLOROFILLE a,b,c IN CUI AL CENTRO DELLA MOLECOLA VI E’ IL MAGNESIO (il colore delle clorofille è VERDE)

Vari tipi di clorofille Clorofilla a: e’ presente in tutti gli organismi con Fotosintesi che produce ossigeno Clorofilla b: caratteristica degli organismi fotosintetici verdi (piante vascolari, briofite, alghe verdi, Euglenoidi). Clorofille c1,c2: pigmenti accessori in diversi gruppi Diatomee, Feofite (alghe). Batterioclorofille: presenti nei batteri con fotosintesi che non produce ossigeno

PER RENDERE COMPLETO L’ASSORBIMENTO ATTENZIONE! NON TUTTE LE RADIAZIONI DELLA LUCE SONO CAPTATE DALLE CLOROFILLE! PER RENDERE COMPLETO L’ASSORBIMENTO CI PENSANO LE MOLECOLE CAROTENOIDI

I CAROTENOIDI SVOLGONO DUE RUOLI Assicurano l’assorbimento di quelle radiazioni luminose che le clorofille non riescono ad assorbire. 2. Sono importanti nella protezione degli stessi apparati fotosintetici dal danno ossidativo che potrebbe derivare dalla produzione di Ossigeno

Cosa succede alla clorofilla quando viene colpita dalla luce? La clorofilla assorbe l’energia attraverso i propri elettroni che aumentano la loro energia. La clorofilla è energeticamente eccitata Questa energia viene trasferita da una molecola ad un’altra molecola vicina per risonanza. Si ha anche un movimento di elettroni che lasciano buchi nella molecola eccitata

A questo punto si osservano due fasi 1. Reazioni della fase luminosa: si producono NADPH e ATP 2. Reazioni di fissazione del carbonio Producono composti con 3 atomi di Carbonio (triosi)

Quattro principali complessi proteici sono responsabili dei processi chimici delle reazioni alla luce •Fotosistema II •Complesso citocromo b6-f •Fotosistema I •ATP sintasi

ribulosio-1,5-difosfato, gliceraldeide-3-fosfato Le molecole di ATP e NADPH prodotte nella fase luminosa vengono utilizzate nella fase successiva, indipendente dalla luce, per la riduzione della CO2 a carbonio organico, attraverso il ciclo di Calvin (o ciclo C3). In questa complessa sequenza di reazioni la fissazione dell’anidride carbonica avviene ad opera del ribulosio-1,5-difosfato, che, dopo una serie di reazioni, viene ciclicamente rigenerato liberando una molecola di gliceraldeide-3-fosfato quest’ultima darà poi il via alla sintesi di altre molecole organiche, tra cui il glucosio. Per ottenere una molecola di gliceraldeide-3-fosfato (3C) sono necessari tre cicli completi, mentre ne servono sei per la sintesi di glucosio .