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la fotosintesi clorofilliana


Le piante verdi, le alghe eucariotiche e i cianobatteri trasformano l’energia delle radiazioni solari in energia chimica dei composti organici. Essi sono in grado di costruire glucosio e altre molecole organiche a partire da H20 e CO2, utilizzando radiazioni elettromagnetiche dello spettro visibile emesse dal sole; vengono pertanto definiti organismi autotrofi. È dunque il sole la fonte primaria dell’energia utilizzata dalle cellule .
Nelle cellule eucariotiche il laboratorio in cui il processo si realizza è il cloroplasto.
L’organicazione del carbonio, meglio definita come fotosintesi clorofilliana, costituisce il processo di partenza o l’anello fondamentale della catena alimentare. Le piante producono composti organici, che vengono poi assunti dagli erbivori, che si nutrono solo di questi composti, e da tutti quegli organismi che si nutrono sia di piante sia di animali (carnivori, onnivori).


Struttura dei cloroplasti


I cloroplasti sono plastidi contenenti clorofilla. Oltre ai vari tipi di clorofilla, contengono anche pigmenti accessori, quali carotenoidi, ficocianine e ficoeritrine,che assorbono energia luminosa e la trasferiscono alle clorofille.
I cloroplasti hanno forma varia, ovoidale,sferoidale, e dimensioni dell’ordine di pochi m (1-5 μm di diametro). Sono circondati da due membrane limitanti di natura lipoproteica, che delimitano un compartimento intermembrana e racchiudono un compartimento intero, lo stroma . In quest’ultimo vi sono lipidi,proteine anche enzimatiche,amido; sono presenti inoltre DNA e ribosomi. Nello stroma vi è una terza membrana distinta che dà luogo a un sistema di pieghe che assumono la configurazione di sacchi appiattiti , detti tilacoidi . Un numero vario di tilacoidi disposti l’uno sull’altro, cioè impilati,costituiscono un granum (pl. grana). I cloroplasti sono caratterizzati pertanto da tre sistemi di membrane. Nelle membrane tilacoidi vi sono tutti i complessi molecolari attivi in presenza di luce.
Le due principali clorofille rinvenute nelle piante superiori sono la clorofilla a e la clorofilla b.
Le molecole delle clorofille (in numero di 50-100) e dei carotenoidi, associate a molecole di proteine e di altri composti, costituiscono i Fotosistemi I e II.
In ciascun Fotosistema una o due molecole di clorofilla a formano un centro di reazione: da qui gli elettroni della clorofilla che hanno assorbito quanti di energia luminosa (fotoni), "saltano” su orbitali stabili di un accettore primario .
Il centro di reazione del Fotosistema I contiene, associate a proteine, molecole di clorofilla a che hanno un picco di assorbimento a 700 nm e sono chiamate P700. Il centro di reazione del Fotosistema II consta di molecole di clorofilla, che assorbono radiazioni di minore lunghezza d’onde, 680 nm, per cui vengono definite P680.
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