Respirazione, fotorespirazione e fotosintesi, Biologia

- 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 hai 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 hai 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’acido3fosfoglicerico

˖

(PGA). L’acido 3 fosfoglicerico subisce una fosforilazione e il NADPH diventa NADP per diventare

Gliceraldeide 3 fosfato. Una parte di gliceraldeide 3fosfato 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 alla fotorespiarzione, avviene soprattutto

quando di giorno la pianta chiude gli stomi e aumenta nelle foglie la concentrazione di O2 rispetto alla

CO2. La condensazione dell’O2 con il Ribulosio 1,5 difosfato (Rudp) operato dalla rubisco in queste

condizioni forma 1 molecola di PGA(acido fosfoglicerico) che rientra nel ciclo di Calvin e una molecola di

acido fosfoglicolico. Il non parte dalla fissazione del carbonio e non porta vantaggi alla cellula.

Respirazione

Avviene nei mitocondri. Il processo della respirazione avviene in 3 fasi:

1 glicolisi;

2 ciclo di Krebs;

3 trasporto di elettroni

1 Glicolisi

Il glucosio 6 fosfato attraverso un’isomerasi viene fosforilato e diventa fruttosio 6 fosfato perdendo 1 ATP.

Il fruttosio 6 fosfato viene a sua volta per divenire fruttosio 1,6 di fosfato. Il fruttosio 1,6 di fosfato subisce

un’aldolasi e per cui si scinde in due gruppi che sono la Gliceraldeide 3 fosfato e il diidrossiacetonfosfato

che attraverso un’isomerasi diventa una gliceraldeide 3 fosfato( da questo momento i passaggi successivi

saranno fatte per due volte). La gliceraldeide 3 fosfato subisce un’ossidazione e intanto un NADH Pper

formare l’acido glicerio 1,3 di fosfato. L’acido glicerico 1,3 di fosfato viene defosforilato e intanto viene

prodotto ATP per formare l’Acido glicerico 3 fosfato. L’acido glicerico 3 fosfato attraverso una fosfomutasi

diventa acidoglicerico 2 fosfato che attraverso un’enolasi e la perdita di acqua diventa un acido

fosfoenolpiruvico che con una fosforilazione e con produzione di ATP diventa l’acido piruvico che entra nel

ciclo di Krebs.

2 Ciclo di Krebs

L’acido piruvico subisce una decarbossilazione e intanto si produce del NADH diventando un gruppo

acetilico che unendosi al coenzima A diventa acetilcoenzima A . Il gruppo acetilico grazie al coenzima A

entra nel ciclo di Krebs unendosi all’acido ossalacetico formando l’acido citrico. L’acido citrico subisce una

deidratazione e diventa acidi cis-aconatico che con una idratazione diventa acido isocitrico il quale

attraverso una decarbossilazione diventa acido alfa-chetoglutarico. L’acido alfa-chetoglutarico con l’entrata

del coenzima A e una decarbossilazione diventa acido succinicoenzima A il quale dopo che il coenzima A è

uscito ed è avvenuta una fosforilazione diviene Ac succinico. L’acido succinico dopo aver liberato un FADH

Diventa acido fumarico. Grazie ad una idratazione l’acido fumarico diviene acido malico che con una

deidrogenazione e un NADH uscito diventa acido ossalacetico il quale unendosi ad un altro gruppo acetilico

rifarà tutto il ciclo