Passaggio 1:cattura di energia luminosa
* Pigmenti: Le piante usano pigmenti come clorofilla (verde), carotenoidi (arancione/giallo) e antociani (rosso/viola) per assorbire l'energia luminosa. La clorofilla è il pigmento primario, assorbendo principalmente la luce blu e rossa mentre riflette la luce verde.
* fotosistemi: Questi sono complessi di pigmenti e proteine incorporate nelle membrane del cloroplasto. Ci sono due fotosistemi principali:Photosystem II (PSII) e Photosystem I (PSI).
* Reazioni dipendenti dalla luce: Questa fase si verifica all'interno delle membrane tilacoide dei cloroplasti.
Passaggio 2:catena di trasporto elettronico
* Eccitazione: Quando la luce solare colpisce una molecola di clorofilla, eccita un elettrone a un livello di energia più elevato.
* Flusso di elettroni: L'elettrone eccitato viene passato lungo una catena di trasporto di elettroni, una serie di proteine all'interno della membrana tilakoide. Questo flusso di elettroni rilascia energia, che viene utilizzata per pompare i protoni (H+) attraverso la membrana, creando un gradiente di protoni.
* Produzione ATP: Il gradiente protonico viene utilizzato per guidare ATP sintasi, un enzima che produce ATP (adenosina trifosfato), la valuta energetica primaria delle cellule.
* Produzione NADPH: Alla fine della catena di trasporto di elettroni, l'elettrone viene utilizzato per ridurre la NADP+ a NADPH, un'altra molecola che trasporta l'energia che verrà utilizzata nella fase successiva.
Passaggio 3:il ciclo Calvin (reazioni indipendenti dalla luce)
* Fissazione del carbonio: Il ciclo di Calvin si svolge nello stroma, la regione piena di fluido al di fuori delle membrane tilacoide. La CO2 dall'atmosfera è incorporata in una molecola organica chiamata RUBP (ribulosio bisfosfato) dall'enzima Rubisco.
* Riduzione: La molecola risultante viene quindi ridotta, usando energia da ATP e NADPH, per formare glucosio (C6H12O6).
* Rigenerazione: Il ciclo di Calvin rigenera RUBP, consentendo al processo di continuare.
Riepilogo:
La fotosintesi converte l'energia radiante dalla luce solare in energia chimica attraverso una serie di passaggi che coinvolgono:
1. Cattura di energia luminosa: I pigmenti assorbono la luce ed eccitano elettroni.
2. Catena di trasporto di elettroni: Gli elettroni eccitati si muovono attraverso una serie di proteine, rilasciando energia utilizzata per produrre ATP e NADPH.
3. Calvin Cycle: La CO2 è incorporata in molecole organiche, ridotta usando energia da ATP e NADPH e convertita in glucosio.
Significato:
La fotosintesi è un processo fondamentale per la vita sulla Terra. Fornisce la base per quasi tutte le catene alimentari e produce l'ossigeno che respiriamo.
