La fotosintesi Bibliografia I colori della biologia Giusti-Gatti-Anelli Ed- Pearson

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Giacomo Cecchini
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1 La fotosintesi Bibliografia I colori della biologia Giusti-Gatti-Anelli Ed- Pearson ORGANISMI FOTOSINTETICI Osservando piante o alghe al microscopio si possono vedere organuli colorati, all'interno dei quali avviene la fotosintesi ORGANISMI FOTOSINTETICI

2 Gli organismi autotrofi come le piante sono in grado di trasformare l energia luminosa in energia chimica attraverso la fotosintesi, una serie di reazioni che, a partire da diossido di carbonio e acqua, porta alla sintesi del glucosio La fotosintesi avviene grazie a particolari sostanze come la clorofilla, il pigmento che dà alle piante il colore verde e che è in grado di assorbire la luce solare e di catturarne l energia.

3 La ricetta della fotosintesi Le piante e gli altri organismi autotrofi sono in grado di produrre il glucosio attraverso la fotosintesi utilizzando: luce solare acqua diossido di carbonio Nella fotosintesi si produce inoltre un gas importantissimo per la vita, l ossigeno La reazione globale della fotosintesi è inversa a quella della respirazione cellulare e può essere riassunta così: 6CO2 + 6H2O + energia solare = C6H12O6 + 6O2 Dal punto di vista energetico, la fotosintesi è un processo endoergonico: da molecole a basso contenuto di energia vengono assemblate molecole ad alto contenuto energetico Negli organismi autotrofi eucarioti (le piante e le alghe) questo processo avviene all interno di organuli cellulari specializzati, i cloroplasti.

4 Come la respirazione cellulare, la fotosintesi non è un processo diretto e immediato, ma prevede una serie di reazioni che possono essere raggruppate in due stadi, la fase luminosa (che può avvenire solo in presenza di luce solare) e la fase oscura, per cui la luce solare non è necessaria. La fase luminosa della fotosintesi Le cellule degli organismi fotosintetici contengono sostanze che assorbono la luce e ne catturano l energia in modo che essa possa essere trasformata in energia chimica Queste sostanze sono i pigmenti fotosintetici: clorofilla, responsabile del colore verde delle piante carotenoidi, responsabile della colorazione gialla o arancione

5 Le reazioni della fase luminosa catturano la luce solare e producono ossigeno. Le successive reazioni della fase oscura producono zuccheri. Nella fase luminosa, le piante catturano energia luminosa e producono ATP. Al termine della fase luminosa della fotosintesi: l energia della luce solare è stata trasformata nell energia chimica dell ATP le molecole d acqua sono state scisse l ossigeno proveniente dall acqua è stato liberato nell atmosfera sotto forma di ossigeno molecolare (O 2 )

6 La fase oscura della fotosintesi Nella fase oscura, che può svolgersi sia in presenza sia in assenza di luce solare, inizia la sintesi del glucosio. Gli atomi necessari per la costruzione dello scheletro di carbonio dello zucchero vengono forniti dal diossido di carbonio (CO 2 ). La serie ciclica di reazioni della fase oscura, ciascuna catalizzata da un enzima specifico, viene chiamata anche ciclo di Calvin. In queste reazioni, il diossido di carbonio assorbito dall atmosfera e l ATP prodotto nella fase luminosa vengono utilizzati per la sintesi di molecole a tre atomi di carbonio ad alto contenuto di energia (piruvato). I prodotti della fotosintesi Le molecole prodotte nella fase oscura possono entrare nel citoplasma ed essere convertite in glucosio, grassi o amminoacidi, oppure rimanere nei cloroplasti per far ripartire nuovi cicli di Calvin. Le molecole di glucosio possono servire come combustibile per la respirazione cellulare oppure possono essere unite in catene formando polisaccaridi come l amido e la

7 cellulosa. Anche le piante e gli altri organismi autotrofi hanno bisogno di energia per le proprie funzioni vitali Anche gli organismi fotosintetici compiono la respirazione cellulare con la differenza che il glucosio che demoliscono è autoprodotto anziché derivato da altri esseri viventi. Fotosintesi e respirazione cellulare I due processi a confronto.

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