La fotosintesi: un viaggio tra chimica, energia e evoluzione

La fotosintesi:il termine indica una reazione di sintesi, dunque anabolica, che avviene alla luce. L’equazione:

• Energia + 6H2O + 6CO2 -> C6H12O6 +6O2 (fotosintesi)

• C6H12O6 +6O2 -> 6CO2 + 6H2O + energia (respirazione cellulare)

Processi chimici e biochimici

N.B. Anche se i processi di respirazione e fotosintesi sono chimicamente il contrario l’uno dell’altro, i principi biochimici che governano i due processi sono quasi identici.

Ossidoriduzione: l’ossigeno si ossida (-2 -> 0), il carbonio si riduce (+4 -> 0). (Anche la respirazione è un’ossidoriduzione.)

Energia e coenzimi

Anabolica ha bisogno di energia per avvenire, l’energia utilizzata per sintetizzare è la luce del sole, sotto forma di ATP. Servono anche una serie di enzimi e coenzimi. (La funzione dei coenzimi è trasportare elettroni e protoni sotto forma di H.) Il coenzima usato è il NADP, equivalente al NAD della respirazione.

Evoluzione della fotosintesi

La fotosintesi dal punto di vista evolutivo è la seconda reazione che è avvenuta con successo sulla Terra dopo la respirazione, ma è comparsa prima della respirazione, poiché questa avviene solo in presenza di ossigeno. La fotosintesi ha iniziato a liberare O prima nell’acqua poi sulla Terra, consentendo la respirazione. La fotosintesi e la respirazione si riequilibrano tra di loro.

Autotrofi e eterotrofi

Autotrofa: a partire da sostanze inorganiche produce sostanze organiche e ossigeno. (Sono definiti ETEROTROFI gli organismi che si nutrono di sostanze già sintetizzate, già formate, che poi degradano.) È stato dimostrato che l’ossigeno che si libera proviene dall’acqua, non dall’anidride carbonica.