Reazione generale:
6Co₂ + 6H₂O + Energia luminosa → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
Breakdown dettagliato:
1. Reazioni dipendenti dalla luce:
* Fotolisi dell'acqua: 2H₂O → 4H⁺ + 4E⁻ + O₂
* Catena di trasporto di elettroni: Gli elettroni dall'acqua vengono passati attraverso una serie di portatori di elettroni, rilasciando energia per generare ATP e NADPH.
* Assorbimento della luce da parte della clorofilla: L'energia della luce viene assorbita dalla clorofilla e utilizzata per energizzare gli elettroni.
2. Reazioni indipendenti dalla luce (Calvin Cycle):
* Fissazione del carbonio: CO₂ è incorporato in una molecola organica (RUBP) dall'enzima Rubisco.
* Riduzione: Il composto di carbonio viene ridotto usando NADPH e ATP per produrre glucosio (C₆H₁₂O₆).
* Rigenerazione: RUBP viene rigenerato per continuare il ciclo.
Reazione generale:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6Co₂ + 6H₂O + ATP (energia)
Breakdown dettagliato:
1. Glicolisi:
* Il glucosio viene suddiviso in piruvato, producendo una piccola quantità di ATP e NADH.
* Questo processo si verifica nel citoplasma.
2. Ossidazione del piruvato:
* Il piruvato viene convertito in acetil-CoA, generando NADH e rilasciando CO₂.
* Questo processo si verifica nella matrice mitocondriale.
3. Ciclo di Krebs (ciclo di acido citrico):
* Acetil-CoA entra nel ciclo, generando ATP, NADH, FADH₂ e rilasciando CO₂.
* Questo processo si verifica nella matrice mitocondriale.
4. Catena di trasporto di elettroni:
* Gli elettroni di NADH e FADH₂ vengono passati attraverso una serie di portatori di elettroni, rilasciando energia per generare ATP.
* Questo processo si verifica nella membrana mitocondriale interna.
Differenze chiave:
* La fotosintesi utilizza energia luminosa per creare glucosio e ossigeno, mentre la respirazione cellulare utilizza glucosio e ossigeno per generare energia (ATP).
* La fotosintesi avviene nei cloroplasti, mentre la respirazione cellulare si verifica nel citoplasma e nei mitocondri.
* La fotosintesi è un processo anabolico (costruzione di molecole complesse), mentre la respirazione cellulare è catabolica (rompere molecole complesse).
Questi due processi sono interconnessi ed essenziali per la vita sulla Terra. La fotosintesi produce cibo e ossigeno di cui gli organismi devono sopravvivere, mentre la respirazione cellulare abbatte quel cibo per generare energia.
