1. Stomi:gli stomi sono piccoli pori che si trovano sulle foglie delle piante. Consentono lo scambio di gas, tra cui CO2 e vapore acqueo, tra la pianta e l'atmosfera. Quando gli stomi sono aperti, la CO2 dell’atmosfera si diffonde nella foglia e viene rilasciato vapore acqueo.
2. Enzima dell'anidrasi carbonica:una volta che la CO2 entra nella foglia, viene convertita in acido carbonico (H2CO3) dall'enzima anidrasi carbonica. Questo enzima è presente nelle cellule del mesofillo della foglia.
3. Ioni bicarbonato:l'acido carbonico si dissocia quindi in ioni bicarbonato (HCO3-) e ioni idrogeno (H+) in presenza di acqua. Gli ioni bicarbonato sono relativamente mobili e possono diffondersi in tutta la foglia.
4. Diffusione:gli ioni bicarbonato diffondono dalle cellule del mesofillo ai cloroplasti, dove avviene la fotosintesi. All'interno dei cloroplasti vengono riconvertiti in CO2 e acqua dall'enzima ribulosio-1,5-bifosfato carbossilasi/ossigenasi (Rubisco).
5. Attività Rubisco:Rubisco è l'enzima principale responsabile della fissazione della CO2 durante la fotosintesi. La quantità di Rubisco presente in una foglia può influenzare la capacità di assorbimento di CO2 della pianta.
6. Fluorescenza della clorofilla:la fluorescenza della clorofilla è un fenomeno in cui le molecole di clorofilla emettono energia luminosa quando sono eccitate dalla luce ma non partecipano alla fotosintesi. La misurazione della fluorescenza della clorofilla può fornire una stima indiretta dell’attività fotosintetica e dell’assorbimento di CO2 da parte di una pianta.
7. Misurazioni dello scambio di gas:le misurazioni dello scambio di gas comportano l'uso di apparecchiature specializzate per misurare i tassi di assorbimento di CO2 e il rilascio di vapore acqueo da parte delle piante. Queste misurazioni possono essere utilizzate per calcolare il tasso fotosintetico netto e la conduttanza stomatica, che sono indicatori dell’efficienza di assorbimento della CO2.
8. Rilevamento remoto:le tecniche di rilevamento remoto, come le immagini satellitari e l’imaging iperspettrale, possono essere utilizzate per stimare l’assorbimento di CO2 e la fotosintesi su scale più grandi, come interi campi o foreste.
Utilizzando questi meccanismi, le piante possono percepire e rispondere ai cambiamenti nel loro ambiente di CO2, ottimizzando di conseguenza la loro attività fotosintetica e la crescita.
