Plastidi

Struttura e funzione del cloroplasto

All'interno dello stroma c'è un sistema di sacculi appiattiti interconnessi tra di loro che danno origine a un sistema tilacoidale. I tilacoidi sono alcuni impilati tra di loro a formare il sistema dei grana e altri tilacoidi singoli allungati, che mettono in connessione un granum con un altro, detti tilacoidi intergrana. Sul sistema tilacoide avviene la fase luminosa della fotosintesi. A livello dello stroma è presente molta acqua, un DNA circolare di tipo procariotico, ribosomi 70S, RNA messaggero, RNA transfer (corredo x sintesi proteine), amido primario e gli enzimi per la fase oscura della fotosintesi. La fotosintesi avviene a livello dello stroma.

La fotosintesi, che caratterizza le piante superiori, è fondamentale per la vita della pianta e per tutto il sistema terrestre per la produzione di ossigeno per tutti gli organismi di tipo aerobio. La fotosintesi è un processo endoergonico quindi richiede un assorbimento di energia per la costruzione di.

nuovi legami chimici che hanno in sé dell'energia potenziale. Nel processo fotosintetico l'energia radiante si trasforma in energia di legami. Il tutto parte da molecole estremamente semplici con pochissimi legami chimici come l'anidride carbonica e l'acqua che, grazie a questa capacità di assorbire energia luminosa, la pianta riesce a formare nuovi legami chimici per la formazione di un composto organico, il glucosio + l'ossigeno, che è per l'organulo un rifiuto e quindi viene messo nell'atmosfera. Nel corso dell'evoluzione, con la comparsa degli organismi fotosintetici, contemporaneamente si è avuto la variazione totale dell'atmosfera e la comparsa degli organismi aerobi che sono riusciti a sfruttare l'ossigeno che veniva liberato da questi nuovi organismi fotosintetici. La fotosintesi è l'esatto contrario della respirazione cellulare perché quest'ultima è una

degradazione totale dello zucchero in presenza di ossigeno a formare anidride carbonica e acqua con la liberazione di energia, ATP e potere riducente utile alla cellula. All'interno di una cellula vegetale ci sono contemporaneamente i cloroplasti e i mitocondri quindi la cellula riesce a fotosintetizzare e a fare la respirazione cellulare e questi processi sono in equilibrio. Da dove derivano queste molecole semplici? La pianta prende l'anidride carbonica dall'atmosfera mentre l'acqua dal terreno. L'energia luminosa la prende dal sole o dalla fonte di luce. La pianta, stando sempre ferma nel suo posto, deve catturare la CO2 dell'atmosfera quindi deve avere tanta superficie a contatto con l'ambiente esterno al di sopra del terreno, poi deve catturare anche l'energia radiante che viene dalla parte fuori dal terreno, mentre l'acqua che la prende sottoterra deve essere in grado di assorbirla ed è per questo che le radici sono estese.ATP e in potere riducente (NADPH). L'ATP e il NADPH vengono utilizzati poi nella fase oscura (che avviene a livello dello stroma) per mettere insieme dei pezzi e grazie anche alla presenza di CO2 formare lo zucchero. A livello dei tilacoidi arriva l'acqua, l'energia luminosa perché sopra ci sono dei complessi (pigmenti+ proteina), si determina la formazione di ossigeno, di protoni, partono degli elettroni, c'è una catena elettronica per cui durante questo processo si forma ATP e potere riducente che va a livello dello stroma dove la CO reagisce, vengono utilizzate queste forme di energia spendibile per formare nuovi legami chimici e si ha la fissazione del carbonio con la formazione degli zuccheri. Uno dei problemi a cui va incontro il cloroplasto è quello di riuscire a clorofilla.acatturare l'energia luminosa che deve essere convertita in energia chimica. Per catturare l'energia luminosa, esistono sulle membrane dei tilacoidi dei complessi pigmento-proteina (fotosistemi) per catturare tutte le lunghezze d'onda del visibile perché l'energia radiante che è utile per la fotosintesi è lo spettro del visibile. Quindi tutto l'insieme di questi pigmenti fa sì che tutte le lunghezze d'onda del visibile possano essere assorbite. Ciascun pigmento è in grado di catturare un piccolo intervallo di queste lunghezze d'onda ed è per questo che ci sono diversi pigmenti in modo tale che tutto lo spettro del visibile riesca ad essere catturato. Quali sono questi pigmenti? Sono le clorofille a e b e i carotenoidi (caroteni e xantofille) delle piante superiori. Si dice che tutti gli organismi e soprattutto le piante superiori che hanno

La clorofilla a è in grado di fare una fotosintesi ossigenica nel senso che si ha la formazione di ossigeno perché tutto deriva da una fotolisi dell'acqua, cioè l'energia data dalla luce fa sì che si abbia una scissione della molecola d'acqua con liberazione di ossigeno e inizia il trasporto elettronico. Quindi la clorofilla a è quella che inizia il processo e la clorofilla b + i carotenoidi sono dei pigmenti accessori, cioè sono quelli che riescono a catturare tutto il resto delle lunghezze d'onda del visibile in modo tale che venga avviato il processo.

Dal punto di vista chimico cosa sono le clorofille? Le clorofille a e b sono molto simili tra di loro perché hanno una testa e una coda. La testa è costituita da un anello porfirinico (ci sono 4 anelli porfirinici) con all'interno un atomo di magnesio e la clorofilla a è caratterizzata da un gruppo metilico CH3. Anche la clorofilla b ha una testa.

Un anello porfirinico identico alla clorofilla a, ma con un gruppo aldeidico CHO al posto del gruppo metilico, costituisce un anello porfirinico identico alla clorofilla a, ma nella stessa posizione, anziché avere il gruppo metilico, ha un gruppo aldeidico CHO. Poi c'è una coda di fitolo (un alcol) che si inserisce nel doppio strato fosfolipidico delle membrane tilacoidali. La variazione del gruppo funzionale a livello dell'anello fa variare la funzione a livello del processo fotosintetico, per cui la clorofilla a è il pigmento che fa partire tutta la catena elettronica, mentre la clorofilla b diventa un pigmento accessorio.

I carotenoidi si dividono in caroteni e xantofille e sono formati da una sequenza lineare. La differenza tra i caroteni e le xantofille è che i caroteni non hanno ossigeno, mentre le xantofille hanno un ossigeno in forma di ossidrile OH.

All'interno del cloroplasto abbiamo l'amido primario perché durante la fotosintesi viene prodotto del...

glucosio ma non tutto il glucosio prodotto è già utilizzabile dalla cellula. Durante il giorno, avviene la fase luminosa della fotosintesi quindi c'è un'accelerazione del processo fotosintetico conformazione di glucosio; questo processo si rallenta la notte perché non c'è luce. Non tutto il glucosio che si forma viene utilizzato ma non può neanche essere scartato quindi l'organulo utilizza il glucosio in eccesso prodotto andando a formare un polimero del glucosio che è l'amido. L'amido (da non confondere con la cellulosa che è anche polimero strutturale del β-glucosio con legame β-(1,4) e di trova nella parete cellulare, è importante che sia lineare) è un polimero ramificato dell'α-glucosio con legami α-(1,4) e legami α-(1,6) nelle ramificazioni, si trova nei plastidi e ha una funzione di riserva. È un polimero formato da due polimeri:

L'amilosio è caratterizzato da legami α-(1,4), lineare. L'amilopectina è un polimero ramificato formato da legami α-(1,4) e nelle ramificazioni α-(1,6).

Amido a livello chimico: polimero dell'α-glucosio, formato a sua volta da 2 polimeriche sono l'amilosio e l'amilopectina. L'amilosio è formato unicamente da legami α-(1,4) glucosidici e ha una forma a spirale semplice. L'amilopectina è formata da legami α-(1,4) glucosidici e legami α-(1,6) glucosidici nei punti di ramificazione. Il fatto che ci siano delle ramificazioni significa che questo polimero non può essere un polimero strutturale ma è di riserva. Le spire sono tenute in giusta posizione dalla presenza di legami idrogeno che sono legami deboli. L'amido si colora in maniera elettiva con un colorante (liquido di Lugol) cioè una soluzione iodo-iodurata a base.

La soluzione di iodio, in particolare, è una soluzione di ioduro di potassio (KH + iodio molecolare I). È una colorazione elettiva perché non è una vera colorazione ma è reversibile. Quando viene dato il colorante a freddo, le molecole di iodio vanno a finire dentro l'epidermide e rimangono intrappolate, dando origine a una colorazione blu-viola. Se l'amido colorato viene riscaldato, il calore rompe i legami idrogeno e il colorante fuoriesce, causando la perdita della colorazione.

Durante la fase luminosa, può esserci un eccesso di glucosio che non può rimanere nello stroma plastidiale perché il glucosio è una molecola osmoticamente attiva, cioè tende a richiamare acqua che è deleteria per la cellula perché troppa acqua può far scoppiare il plastidio. Il glucosio deve essere trasformato, viene polimerizzato ad amido detto primario perché è di primaria importanza per la pianta. Durante la notte, l'amido (ad esempio) può venire degradato in glucosio e la pianta riesce a fare la sua transizione.

cioè questi granuli di amido (funzioni vitali lo stesso). EUCOPLASTI AMILOPLASTI

I amiloplasti sono plastidi che hanno l'amido di riserva. I leucoplasti sono tutti i plastidi incolori (non fanno la fotosintesi) di riserva: ci sono quelli che possono avere riserve di amido (amiloplasti), di