Respirazione, fotorespirazione e fotosintesi, Biologia

Fotosintesi

Fase luminosa

Il P680 (fotosistema 2) viene eccitato dai fotoni, questa eccitazione causa la perdita di elettroni. Gli elettroni vengono rimpiazzati da quelli formati dalla scissione dell'acqua mentre gli elettroni eccitati salgono e passano a 4 accettori di elettroni:

• 2 plastochinone;
• Citocroma B6;
• Citocroma F;
• Plastocianina.

Una volta superati tutti e 4 gli accettori, gli elettroni passano al P700 (Fotosistema 1) che nel frattempo si è eccitato grazie ai fotoni di luce. Gli elettroni che vengono dal P680 prendono il posto di quelli eccitati che nel frattempo salgono e vanno a 2 accettori di elettroni che sono:

• Ferridossina;
• Ferridossina NADP reduttasi.

L'elettrone quando ha passato il secondo accettore di elettroni diventa NADPH che passerà al ciclo di Calvin (Fase Oscura). Nel caso in cui il livello di NADP e quello di NADPH è alto, gli elettroni del P700 ritornano a esso attraverso il complesso di citocromo B6. Per cui alla fine risulterà che il NADP non verrà ridotto ma viene comunque prodotta ATP grazie ai protoni pompati dalla membrana.

Fase oscura o ciclo di Calvin

Viene detta anche Ciclo di Calvin, la fase oscura è la fotosintesi delle piante C3. La fase oscura si divide in altre 2 fasi che sono:

• Fissazione di CO2 e produzione di zuccheri
• Rigenerazione del ribulosio

Il ribulosio 1,5 bifosfato si combina con la CO2 presente nell'aria per dare origine all'acido 3-fosfoglicerico (PGA). L'acido 3-fosfoglicerico subisce una fosforilazione e il NADPH diventa NADP per diventare Gliceraldeide 3 fosfato. Una parte di gliceraldeide 3-fosfato viene usato per formare degli esosi mentre l'altra parte viene usata per formare la ribulosio 1,5 di fosfato.

Differenza tra piante C3 e piante C4

La fase oscura non avviene solo nelle piante C3 ma anche nelle C4; sono piante che vivono nei paesi caldi. Le piante C4, a differenza delle C3, hanno struttura e ciclo diverso. Nelle piante C3 il ciclo di Calvin ha luogo principalmente nelle cellule del mesofillo mentre nelle piante C4 nei mesofillo avviene il ciclo C4. I composti vengono poi portati alle cellule della guaina del fascio dove avviene il ciclo di Calvin.

Ciclo C4

Il ciclo C4 avviene nelle piante in cui ci sono le ore calde e tropicali. La Pepcarbossilasi fissa la CO2 all'acido fosfoenolpiruvico che diventa acido ossalacetico che può essere convertito in acido malico per liberare CO2 ed entrare nel ciclo di Calvin oppure può essere convertito in acido piruvico o acido aspartico per convertirsi poi in fosfoenolpiruvico e ricominciare il ciclo.

Fotorespirazione

La Rubisco può legare l'O2 al posto della CO2 dando origine a...