Riassunto esame fisiologia vegetale, prof. Giordano, libro consigliato Fisiologia vegetale, Taiz, Weiber

10 FASE — CAPTAZIONE DELLA LUCE

La luce ha sia natura corpuscolare che ondulatoria. Il quanto è:

la quantità di energia contenuta in un fotone (= pacchetto di energia elettromagnetica). L'energia di un singolo fotone è uguale alla costante di Planck h, moltiplicata per la frequenza della radiazione, ν, quindi cicli al secondo s^-1.

h=6.626·10^-34 J·s

E = hν

Quindi non tutti i colori della luce (lunghezze d'onda) hanno la stessa energia. L'energia di un fotone di una lunghezza d'onda particolare può essere espressa in:

E = hc_λ

dove c = velocità della luce (3·10⁸ m/s)

λ = lunghezza d'onda (m)

Indice di rifrazione — Quando la luce entra in un metto dielettrico come l'acqua, il suo campo elettrico subisce l'interferenze del metto...

... perdite di energia. Questo causa un rallentamento dei fotoni. La misura di questo rallentamento rispetto alla velocità della luce nel vuoto (c) è

espressa dall'indice di rifrazione del mezzo, n

h = c

V = velocità del mezzo λ

n dell'aria = 1.0023

n dell'acqua = 1.33

La velocità della luce in acqua (2.25 x 10⁸ m s^-1) è inferiore a quella nel vuoto e in aria (3 x 10⁸ m s^-1)

Forniamo ora importanti definizioni dello spettro che risulteranno utili durante questo corso:

- ANGOLO DI ZENIT Φ: è l'angolo compreso tra il raggio luminoso e la verticale. Il suo valore può variare tra 0 e π/2

- ANGOLO DI AZIMUTH (θ): è un angolo compreso tra due punti e il suo valore varia da 0 a 2π. È l'angolo compreso fra il piano verticale che comprende il raggio di luce e un altro piano a piacere

- FLUSSO RADIANTE Φ: è l'energia (Q) emessa da

una sorgente radiante (R) nell'unità di tempo (t).

Non ci fornisce informazioni sulla quantità di energia effettiva che colpisce il bersaglio ma indica unicamente l'energia

disponibile emessa dalla fonte in un determinato intervallo di tempo

Φ = dQ

dt = W_o J

t

ANGOLO SOLIDO W: è una porzione di spazio compresa tra un angolo e una superficie. Si misurano in STERRADIANTE. Uno sterradiante è definito

W = A = settore 4π

r² come l'angolo solido sotteso al centro di

r² me che il raggio r il comprendente

3D dei radianti. Copriano quei vettori che la luce attraversa...

l'elevato numero di doppi legami

accese l'arco di delocalizzazione

30 nm nei picchi di assorbimento per ogni doppio legame

ASSE COLORE

CROMOFORO

• LEGAMI PEPTIDICI 180 nm
• BASI AZOTATE 260 nm
• β-CAROTENE 400-500 nm
• CLOROFILLE 400-700 nm

xantofille (zeaxantina, violaxantina) hanno un significato funzionale e sono regolatori della quantità di luce che colpisce le antenne (ciclo delle xantofille).

3) Ficobiline sono Tetrapirroli lineari idrosolubili derivati della stessa via biosintetica della clorofilla e dell'eme. Sono codificate dalle stesse tre proteine (il tutto prende il nome di Ficobiliproteine) mediante una legame tioestere. Ha un residuo di cisteina della proteine e un gruppo metilico di una catena laterale delle ficobiline. A seconda dei costituenti presentano spettri di assorbimento diversi.

Complessi proteine - pigmenti

In vivo, i pigmenti sono organizzati in complessi pigmento-proteine e sono ancorati alle membrane dei Tilacoidi. Oltre i loro spettri di assorbimento le proteine assumono il corretto orientamento all'interno o sulle membrane allontanano la cattura dei fotoni e il trasferimento dell'energia. Il legame dei pigmenti con le proteine consente di avere, a parità dello stesso pigmento, una grande varietà di bande di assorbimento. Questo è necessario per costruire un gradiente energetico che conduca le luce fino a centri di reazione.

Ficobilisomi - sono strutture costituite da complessi pigmento-proteine di ficocianine e ficoeritrine ancorati alle membrane dei Tilacoidi. Costituite da pile di proteine dette ficobiliproteine e da polipeptidi. Ogni ficobilisoma è costituito da un nucleo fatto di alloficocianina del quale dipartono diversi raggi orientati verso l'esterno, costituiti da dischi impilati di ficocianine e (se presente) ficoeritrine.

Centro di reazione

Complessi clorofille - proteine - Tutte le clorofille dei cloroplasti sono

Buona prossimità dei livelli energetici: (come momento della sovrapposizione dello spettro di assorbimento dell’accettore e lo spettro di fluorescenza del donatore).

• L’energia marcata al rilassamento del donatore deve coincidere con i livelli energetici consentiti dell’accettore.
• Il trasferimento deve avvenire secondo gradiente energetico: l’accettore deve avere un livello energetico inferiore rispetto a quello del donatore.

K_T = τ₀^-1 (R₀/R)⁶

R₀⁶ = 8.73 x 10^-5 J K² h λ^-4 (Å)

J = ∫E_λ F_λ λ⁴ dx

k² = (cos λ - 3 cos β₁ cos β₂)²

L’accettore e il donatore devono avere uno stato energetico in comune e un orientamento reciproco opposto. Le natura dell’accoppiamento dipolo-dipolo non richiede una sovrapposizione fisica degli orbitali molecolari implicati in un trasferimento. Per questo il processo di trasferimento non emette radiativo e capace di svolgersi a distanza del trasferimento elettrone - elettronico. I pigmenti fotosintetici sono collocati a distanze.

Adattamento cromatico complementare

Il termine adattamento cromatico complementare, o meglio, acclimatazione cromatica complementare, in quanto non si hanno alterazioni genotipiche, questo tipo di risposta è stato studiato nelle cianoficee:

• Facilita processi di PSII → sembra che la colorazione del verde → stimola PSII
• Che accade al PSI → suscettibile alla colorazione del rosso o del blu → stimola PSII

Stimolando la cianoficea con luce verde, si stimola l'allontanamento dell'antenna PSI, inducendo la sintesi di complessi proteico-clorofilla.

Stimolando la cianoficea con luce rossa, si stimola il FIT, inducendo la sintesi di ficoeritrina.

• Verde: Sintesi di complessi cloro-proteici
• Blu o rosso: Sintesi di ficoeritrina

In pratica, questo sistema di regolazione agisce in modo tale da avere un equilibriio delle energie che colpisce i due fotosistemi. È molto importante che i due sistemi funzionino più o meno in parallelo per una curva di effetto succinico di regolazione, quindi lo stato redox del trasporto e estrazione la sintesi di e influenzato dello stato redox del clipo, quando il tono di ombreggiamento di PSII è in eccesso, si attivano reazioni di regolazione che determinano nuova redistribuzione degli sborgliamenti effettivi del PSI.

Transizioni di stato:

La produzione di O₂ e la fluorescenza sono indici dell'attività di PSI. Quindi se la produzione di O₂ e fluorescenza diminuisce o termina spostando verso il fotosistema I e la fotosintesi > FI.

definisce le porzione dei vari composti in una catena di trasporto di e^- e i punti di ingresso e di uscita dell'energia

• Ma fornisce informazioni vie meccanismo del processo

• La massima energia utile di una reazione redox è data dalla differenza in potenziale redox è data dalla differenza in potenziale redox tra accettore e donatore, ΔE (fattori: du un potenziale elettrico energiaeletttica della statistica e la funzione w la funzione

PS: o anche chiamati: auti di reolicae ec

I ps sono composti pigmento-proteina (trasportatori elettroni integrali di memoria. L'orientamento dei ps sulle membrane è fisso Tutti si svolgono nessunete linee dipendenti di trasportamento elettronico che causano separazione di carica) Ve ne esistono di due tipi:

• PS di tipo Chinonico ritroviamo chinoni come stabilizzatori delle iniziale separazione di carica. Trasportatori di e^- (e protoni) sono presenti nei batteri purpurei, vedi. e nel PSI degli organismi ossigenici presenti nei batteri verdi zolfoerei, negli eubatteri ed nel PSI degli organismi e fotosintetici ossigenici. I oggetti PS vi è un atomi di Fe metal.

Riferisci soltanto alcune S sono cisteine. Vi sono principalmente 3 tipi di centri Fe * S:

• I centri 2Fe-2S presentano due ioni fero con due atomi di S a fiera da parte tra le molecole. I due atomi di Fe sono saldamente coordinati alla proteina attraverso gli atomi di S o di 4 cisteine laterali su cisteine
• I centri 4Fe-4S presentano 4 atomi di Fe con 4 di S a fiera da parte
• I centri 3Fe-4S sono identici a quelli precedenti, ma con un atomo di Fe in meno

EVENTO FOTOCHIMICO PRIMARIO Una molecola, il suo spirito ad excitatione, disunire un forte rinuncente (conuse