Il complesso processo della fotosintesi e i suoi pigmenti essenziali

La fotosintesi è un processo (complesso di reazioni chimiche) mediante il quale gli organismi fotosintetici utilizzano l’energia solare per sintetizzare composti organici.

Componenti e prodotti della fotosintesi

Avviene nella foglia e in tutti i tessuti verdi, ricchi di cloroplasti. Le principali componenti necessarie per lo svolgimento della fotosintesi sono: - Luce solare; - Acqua; - Anidride carbonica, CO2. I fotosintati sono tutto ciò che viene prodotto durante la fotosintesi. Il prodotto di scarto della fotosintesi è l’ossigeno (O2), che è indispensabile per la sopravvivenza dei viventi. La reazione attraverso la quale si svolge la fotosintesi è la seguente:

12H2O 2O + 6CO2 ---> C6H12O6 +6O2 +6H2O

Il glucosio, principale prodotto della fotosintesi, è un monomero (uno zucchero) che verrà poi riassemblato a formare le altre strutture della cellula.

Pigmenti fotosintetici e loro funzioni

L’energia luminosa, affinché possa essere utilizzata dai sistemi viventi, deve essere assorbita. L’energia luminosa è assorbita dai pigmenti fotosintetici, e tutti i pigmenti necessari per la fotosintesi si trovano nel cloroplasto. Esistono diversi tipi di pigmenti: - Clorofille, le più importanti, sono di due tipologie: o Clorofilla A; o Clorofilla B; Quello che cambia è il gruppo funzionale della molecola. Ne esistono di due tipologie per poter catturare diverse lunghezze d’onda.

- Ficobiline (Ficocianina e Ficoxeritina); - Carotenoidi (Xantofille, beta-carotene); Questi ultimi due composti hanno duplice funzione: catturano ulteriori lunghezze d’onda della luce e proteggono i pigmenti clorofilliani.

Struttura e funzione della clorofilla

Più in particolare la clorofilla è formata da due parti: - Nucleo porfinirico, formato da quattro anelli pirrolici, numerosi doppi legami coniugati, e un atomo di magnesio (Mg) centrale. È il responsabile della colorazione verde tipica della clorofilla, e la sua funzione può essere paragonata a quella di un’antenna ricevente, in quanto è la parte reattiva. Se vi sono carenze di magnesio il processo fotosintetico può andare incontro a problemi; - Fitolo, ovvero una lunga catena idrocarburica, che ha funzione di ancoraggio della clorofilla allo strato lipidico della membrana dei tilacoidi.

Carotenoidi e loro caratteristiche

I carotenoidi, in particolare il β-carotene, sono molecole lineari costituite da anelli aromatici presenti alle estremità e da doppi legami coniugati (undici nel β-carotene), che le conferiscono la ben nota colorazione giallo-arancione. I carotenoidi sono in grado di utilizzare una banda di radiazioni molto ampia, nella zona del viola-blu-azzurro, per cui riescono ad utilizzare anche le frequenze non assorbite dalla clorofilla. Sono stati identificati per la prima volta nella carota.