Concetti Chiave
- La fase luminosa della fotosintesi produce ATP e NADPH, essenziali per le reazioni della fase oscura.
- I fotosistemi, composti da pigmenti antenna, sono cruciali per convogliare la luce al centro di reazione, coinvolgendo fotosistema II e fotosistema I.
- Nel fotosistema II, l'energia luminosa eccita gli elettroni della clorofilla, che vengono trasferiti attraverso una catena di trasporto fino al NADP+.
- La fotolisi dell'acqua nel fotosistema II rimpiazza gli elettroni persi dalla clorofilla, essenziali per il funzionamento dei fotosistemi.
- La fase oscura inizia con l'uso di NADPH e ATP per la sintesi del glucosio, che richiede anidride carbonica e non luce.
Fase luminosa Produce ATP e NADPH, necessari per le reazioni della fase oscura. (Rispetto al NAD il gruppo –OH è sostituito dal gruppo fosforico, svolgono la stessa funzione, ma il NADP agisce nelle reazioni di sintesi.)
Le cellule fotosintetiche contengono i fotosistemi, formati da pigmenti antenna che convogliano i fotoni sul centro di reazione. A livello della membrana tilacoidale ci sono due tipi di fotosistemi: fotosistema II (P680) e fotosistema I (P700), i quali hanno bisogno l’uno dell’altro. Nel fotosistema II, grazie all’energia luminosa assorbita, l’elettrone eccitato salta dalla clorofilla ad un accettore primario di elettroni, ovvero la feofitina (clorofilla priva di Mg++), da cui passa al chinone QA, poi al QB ed infine al chinone mobile Q (plastochinone), posto sulla membrana tilacoidale. La clorofilla P680 perde un elettrone e si ossida in P680+; il vuoto elettronico è rimpiazzato dalla fotolisi dell’acqua. Anche il fotosistema I si ossida, cedendo l’elettrone alla ferredossina, ma rimpiazza il vuoto elettronico con l’elettrone proveniente dal fotosistema II.
[Trasporto non ciclico di elettroni, la produzione di ATP avviene insieme ad un flusso unidirezionale di e_ eccitati dall’acqua al NADP+. Attraverso la catena di trasporto passa un e_ alla volta, ma per la formazione di una molecola di NADPH sono necessari due. Gli elettroni sono forniti al sistema dalla fotolisi dell’acqua, avvenuta nel Fotosistema II, che quand’è attivato dall’assorbimento di un fotone trasferisce gli elettroni eccitati alla catena di trasporto per cederli al Fotosistema I, in cui rieccitati da altra energia luminosa, sono ceduti al NADP+, formando il NADPH (e 1 ATP).]
Equazione della fase luminosa:
2 NADP+ + 2 H2O + 3 ADP + 3Pi -> 2 NADPH + 2H+ + O2 + 3ATP
(Per ottenere una molecola di glucosio va moltiplicato tutto per 6)
Inizio della fase oscura
Ottenute le molecole di NADPH e ATP inizia la fase che non necessita di luce, ma di anidride carbonica.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo del NADPH nella fotosintesi?
- Come avviene il trasporto degli elettroni nei fotosistemi?
- Qual è l'equazione della fase luminosa della fotosintesi?
Il NADPH è fondamentale nelle reazioni di sintesi della fase oscura della fotosintesi, poiché fornisce gli elettroni necessari per la riduzione dell'anidride carbonica, come indicato nel testo.
Il trasporto non ciclico degli elettroni avviene attraverso i fotosistemi II e I, dove gli elettroni eccitati dalla luce vengono trasferiti da un accettore all'altro, culminando nella formazione di NADPH e ATP, come descritto nel testo.
L'equazione della fase luminosa è: 2 NADP+ + 2 H2O + 3 ADP + 3Pi -> 2 NADPH + 2H+ + O2 + 3ATP, evidenziando i prodotti generati durante questo processo, come riportato nel testo.
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