Fotosintesi

Fotosintesi

È essenzialmente un processo di ossidoriduzione. La CO è l’agente

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ossidante che, in una cellula vegetale, è ridotto a formare glucosio.

Uno dei prodotti finali della fotosintesi è l’ossigeno: ciascuna molecola di

ossigeno si forma dalla rottura delle molecole d’acqua, processo dovuto

all’assorbimento della luce (fotolisi).

Gli eventi della fotosintesi possono essere divisi in due serie di reazioni, le

reazioni dipendenti dalla luce o fase luminosa (l’energia solare viene

assorbita e convertita in energia chimica sottoforma di ATP e NADPH) e le

reazioni indipendenti dalla luce o fase oscura o ciclo di Calvin (dalla CO si

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sintetizza glucosio utilizzando l’energia immagazzinata nell’ATP e

nell’NADPH sintetizzati durante la fase luminosa).

Fase luminosa: la luce viaggia in pacchetti di energia detti “fotoni”.

L’assorbimento della luce è il primo passo del processo fotochimico. Quando

un fotone viene assorbito, un elettrone assume energia sufficiente per

passare da un orbitale ad energia minore ad uno ad energia maggiore (stato

eccitato). La fotosintesi avviene quando l’elettrone rilascia questa energia

acquisita ad un accettore, che nel caso delle piante è la clorofilla, pigmento

contenente un cromoforo, un gruppo chimico capace di assorbire luce ad una

determinata lunghezza d’onda. La clorofilla assorbe principalmente nel rosso

e nel blu, per questo ci appare verde. I carotenoidi sono pigmenti accessori

che proteggono l’apparato fotosintetico dalle specie reattive dell’ossigeno.

Le molecole di clorofilla sono aggregate a formare i fotosistemi, insiemi di

molecole di pigmenti disposti in modo da circondare una molecola di clorofilla

“a” trappola. Si distinguono un fotosistema I e un fotosistema II.

L’energia del fotone viene captata dal fotosistema e passata alla clorofilla

centrale.

Infatti solo clorofilla a è in grado di passare ad uno stato eccitato (centro di

reazione  attiva la fotosintesi), le molecole che captano sono molecole

antenna.

Grazie all’energia assorbita si ha la fotolisi dell’acqua: tramite OEC

(complesso evolvente ossigeno) associato al fotosistema II essa si scinde in

+

2 H , 1 elettrone e 1 ossigeno. Gli elettroni liberati dalla clorofilla del

fotosistema II vengono immessi in una catena di trasporto: l’energia persa

+

dagli elettroni durante il trasporto viene usata per pompare H dallo stroma

all’interno del lume del tilacoide, creando un gradiente protonico.