Concetti Chiave
- La fase oscura della fotosintesi avviene nello stroma dei cloroplasti e porta alla formazione del glucosio a partire da molecole già presenti nella pianta.
- Il ribulosio bifosfato (RuBP) è un zucchero che partecipa a reazioni cicliche nel ciclo di Calvin, essenziale per la sintesi del glucosio.
- Il RuBisCO è un enzima fondamentale che catalizza la reazione tra RuBP e CO2, permettendo la scissione del RuBP in due molecole di difosfoglicerato.
- Il ciclo di Calvin richiede 6 molecole di CO2 per produrre glucosio, coinvolgendo ATP e NADPH nel processo di riduzione del fosfoglicerato.
- Il glucosio generato viene utilizzato per sintetizzare componenti vegetali come cellulosa, fruttosio, saccarosio, amido e piruvato.
Il processo della fase oscura
Dopo la fase luminosa abbiamo gli NADPH (ridotti) e ATP. Il processo (fase oscura) prosegue nello stroma dei cloroplasti e si forma il glucosio. Esso si forma a partire da un costrutto già presente. Il gamete femminile ha già delle sostanze all’interno. La pianta si porta delle molecole biologiche grazie alle quali costruisce quelle più complesse sulle quali sviluppa le sue capacità di crescere.
Il ruolo del RuBP e del RuBisCO
Quando il seme germoglia il processo di sintetizzazione del glucosio avviene grazie al ribulosio bifosfato (RuBP), zucchero con 5 atomi di carbonio e 2 gruppi fosfato (gruppi PO3). Esso partecipa ad una serie di reazioni cicliche, il principio di Calvin. Il RuBP. È una serie di reazioni cicliche. Le molecole arrivano da altri processi all’interno della pianta; il processo si è attivato già nei semi. Il RuBP ha un gruppo chetonico (nel C2) e ha 2 gruppi fosfato (nel C1 e nel C5). Questa molecola reagisce con il CO2 grazie ad un enzima Ribulosio bifosfato carbossilasi/ossigenasi (RuBisCO). Esso è forse l’enzima più diffuso della Terra, in quanto fa la fase oscura della fotosintesi. Esso aggiunge un carbonio al RuBP. Quest’ultimo, nel momento in cui acquista un carbonio si scinde in 2 molecole: difosfoglicerato. Per fare una molecola di glucosio occorrono 6 CO2. Ognuna di queste molecole reagisce con un RuBP. Il ciclo va verso destra e l’inizio è la fine; la CO2 reagisce con quello che esce dalla reazione. La molecola si scinde in 2. Si formano 12 molecole di 3fosfoglicerato (il gruppo P sta nel gruppo 3) 12 3PG. Entra in campo l’ATP, che deriva dalla fase luminosa della fotosintesi. In questo passaggio ogni molecola di fosfoglicerato diventa 1-3 difosfoglicerato. Il fosfoglicerato subisce un’altra fosforilazione (uno attaccato al C1 e uno al C3). Il fosfoglicerato si riduce a fosfogliceraldeide perché l’NADPH si ossida. L’NADPH cede 12 H+, 12 elettroni e 12 gruppi P. Se si passa dal gruppo carbossilico all’aldeidico si ha una riduzione.
Quando il coenzima redox ha l’H è ridotto. L’NADPH, ossidandosi porta il fosfoglicerato a diventare fosfogliceraldeide.
La formazione del glucosio
Il glucosio che si forma dopo il ciclo di Calvin va a formare soprattutto cellulosa; forma anche fruttosio, saccarosio e amido oltre al piruvato.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo del RuBP nella fase oscura della fotosintesi?
- Come avviene la sintesi del glucosio durante la fase oscura?
- Quali altre sostanze vengono prodotte oltre al glucosio durante la fase oscura?
Il RuBP, o ribulosio bifosfato, è fondamentale nella fase oscura della fotosintesi poiché partecipa a reazioni cicliche che portano alla sintesi del glucosio. Reagisce con il CO2 grazie all'enzima RuBisCO, dando origine a molecole di difosfoglicerato, necessarie per la formazione del glucosio (testo).
La sintesi del glucosio avviene nel stroma dei cloroplasti attraverso il ciclo di Calvin, dove il RuBP reagisce con il CO2 e, grazie all'ATP e all'NADPH, si trasformano in molecole di fosfogliceraldeide, che infine portano alla formazione del glucosio (testo).
Oltre al glucosio, il ciclo di Calvin produce anche cellulosa, fruttosio, saccarosio, amido e piruvato, evidenziando la versatilità dei prodotti della fotosintesi (testo).
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