Destino zuccheri prodotti da ciclo di Calvin

Le piante devono essere in grado di minimizzare l’assorbimento di luce per

evitare questi fenomeni. Nel caso di fotoinibizione i fotosistemi sono incapa-

ci di trasferire energia della radiazione luminosa ai trasportatori elettronici

associati alla membrana tilacoidale. Ciò si verifica quando la fase luminosa

procede troppo velocemente rispetto alla fase oscura.

Se il ciclo di Calvin va lento, non vengono impiegati NADPH ed ATP

prodotti a livello del fotosistema 1: non utilizzarli significa che non vengono

rigenerate le molecole che sono gli accettori finali, ovvero NADP+ e ADP

(per la sintesi di ATP) −→stallo della catena di trasporto. Ciò si verifica

con elevati livelli di irradianza per periodi prolungati, oppure quando non

c’è CO2 per l’organicazione del carbonio, ad esempio in condizioni di stress

idrico.

Quando c’è molto fotosistema 2 rispetto all’1, avendo un complesso anten-

na più grande esso capta più luce, e quindi la fotoinibizione è più probabile.

Quando il ciclo di Calvin rallenta, il NADPH non viene ossidato e viene a

mancare l’accettore finale (NADP+), così come l’ADP: se non viene sintetizzato ATP, si dissipa

anche il trasporto elettronico attraverso la membrana.

Si ha un blocco della catena respiratoria a livello del fotosistema 2.

Se non c’è NADP+, si usa l’ossigeno: si produce il radicale superossido6

che deve essere ridotto, perchè tossico. Esso entra nella via Asada-Halliwell:

viene convertito in perossido di idrogeno, che viene ulteriormente ridotto ad

acqua, con formazione di composti che permetteranno il passaggio di elettroni

dal perossido di idrogeno ad ascorbato; l’ascorbato viene trasformato, grazie

al glutatione ridotto, che diventa glutatione ossidato, e poi ridotto dalla

ascorbato perossidasi. Questa reazione sortisce due effetti importanti che

favoriscono lo sblocco della fotoinibizione.

La componente maggiormente coinvolta è il fotosistema 2, il quale può

subire danni più o meno gravi a seconda del tempo di esposizione alla lu-

ce. Il danno può essere reversibile (fotoinibizione dinamica) o irreversibile

(fotoinibizione cronica).

5.6 Fotoinibizione dinamica

Si osservano modifiche del fotosistema a livello dell’interazione del complesso

antenna e PQH2. I due sono associati con interazioni di tipo elettrostatico,