1. Reazioni dipendenti dalla luce:
* Assorbimento della luce: La clorofilla, un pigmento verde nelle cellule vegetali, assorbe l'energia della luce dal sole, principalmente nelle lunghezze d'onda rosse e blu.
* Catena di trasporto di elettroni: L'energia della luce assorbita eccita gli elettroni nella clorofilla, che poi si muovono attraverso una serie di complessi proteici incorporati nelle membrane tilacoide di cloroplasti.
* Produzione ATP: L'energia dagli elettroni eccitati viene utilizzata per pompare i protoni attraverso la membrana tilacoide, creando un gradiente di concentrazione. Questo gradiente guida la produzione di ATP (adenosina trifosfato), la valuta energetica primaria delle cellule.
* Produzione NADPH: Gli elettroni eccitati riducono anche da NADP+ a NADPH, un vettore di elettroni ad alta energia che verrà utilizzato nella fase successiva.
2. Reazioni indipendenti dalla luce (Calvin Cycle):
* Fissazione del carbonio: L'anidride carbonica dall'atmosfera è incorporata in una molecola di zucchero a cinque carbonio chiamata ribulosio bisfosfato (RUBP) dall'enzima Rubisco. Questo processo è noto come fissazione del carbonio.
* Produzione di zucchero: La molecola a sei carbonio appena formata è instabile e si divide in due molecole a tre carbonio. Queste molecole vengono quindi convertite in glucosio, uno zucchero a sei carbonio, usando l'energia dall'ATP e la potenza riducente di NADPH prodotta nelle reazioni dipendenti dalla luce.
* Rigenerazione di RUBP: Alcune delle molecole a tre carbonio vengono utilizzate per rigenerare RUBP, consentendo al ciclo di continuare.
In sintesi:
* L'energia della luce viene assorbita dalla clorofilla e utilizzata per creare ATP e NADPH.
* ATP e NADPH forniscono l'energia e la riduzione dell'energia necessaria per convertire l'anidride carbonica in glucosio.
* Il glucosio è una molecola ad alta energia che memorizza l'energia chimica derivata dalla luce solare.
Questa energia chimica viene quindi utilizzata dalle piante per vari processi, tra cui:
* Crescita e sviluppo
* Riproduzione
* Respirazione (per rilasciare energia dal glucosio)
* Difesa contro i patogeni
La fotosintesi è essenziale per la vita sulla Terra in quanto fornisce la base per la maggior parte delle catene alimentari e genera l'ossigeno che respiriamo.
