1. Reazioni dipendenti dalla luce:
* Acquisire luce: Le piante contengono un pigmento verde chiamato clorofilla, che assorbe la luce solare, principalmente nelle lunghezze d'onda rosse e blu.
* Spalazione d'acqua: L'energia luminosa assorbita viene utilizzata per dividere le molecole d'acqua (H₂O) in ioni idrogeno (H+), elettroni (E-) e gas di ossigeno (O₂). L'ossigeno viene rilasciato nell'atmosfera.
* Trasporto elettronico: Gli elettroni energizzati vengono passati lungo una catena di molecole, rilasciando energia lungo la strada.
* Produzione ATP: Questa energia viene utilizzata per creare ATP (adenosina trifosfato), la valuta energetica primaria della cellula.
* Formazione NADPH: Gli elettroni vengono anche utilizzati per creare NADPH (nicotinamide adenina dinucleotide fosfato), un vettore di elettroni ad alta energia.
2. Reazioni indipendenti dalla luce (Calvin Cycle):
* Fissazione di anidride carbonica: La pianta assume l'anidride carbonica (CO₂) dall'atmosfera e usa l'energia immagazzinata in ATP e NADPH per convertirlo in un semplice zucchero chiamato glucosio.
* Produzione di zucchero: Questo processo prevede una serie di reazioni chimiche complesse, creando infine glucosio (C₆H₁₂O₆) e rigenerando le molecole necessarie per continuare il ciclo.
Equazione generale per la fotosintesi:
6Co₂ (anidride carbonica) + 6H₂O (acqua) + energia luminosa → C₆H₁₂O₆ (glucosio) + 6O₂ (ossigeno)
Dove succede:
* Cloroplasti: La fotosintesi si svolge all'interno di organelli specializzati chiamati cloroplasti, che contengono clorofilla e altri componenti necessari.
* Thylakoids: All'interno del cloroplasto, si verificano reazioni dipendenti dalla luce in strutture chiamate tilacoidi.
* Stroma: Il ciclo di Calvin (reazioni indipendenti dalla luce) avviene nello stroma, nella regione piena di fluido che circonda i tilakoidi.
Significato:
La fotosintesi è essenziale per la vita sulla terra perché:
* Fonte di cibo: Fornisce la fonte di cibo primaria per tutte le forme di vita, direttamente (piante) o indirettamente (animali che consumano piante).
* Produzione di ossigeno: La fotosintesi rilascia ossigeno come sottoprodotto, che è cruciale per la respirazione della maggior parte degli organismi.
* Regolamento sul clima: Le piante assorbono l'anidride carbonica, un gas serra, aiutando a regolare il clima della Terra.
Fattori che influenzano la fotosintesi:
* Intensità della luce: Una maggiore intensità della luce porta generalmente ad un aumento della fotosintesi, fino a un certo punto.
* Concentrazione di anidride carbonica: L'aumento della disponibilità di CO₂ migliora la fotosintesi.
* Temperatura: La fotosintesi ha un intervallo di temperatura ottimale e i tassi diminuiscono a temperature estreme.
* Disponibilità dell'acqua: L'acqua è essenziale per il processo e la mancanza di acqua può ridurre significativamente la fotosintesi.
