Formula generale della fotosintesi clorofilliana
La fotosintesi clorofilliana è un processo biochimico e fisiologico che permette agli organismi autotrofi come le piante di generare l'energia essenziale per la propria sopravvivenza e la propria crescita. In particolare, tali organismi sono in grado di convertire sostanze inorganiche come acqua ed anidride carbonica (diossido di carbonio) in glucosio. Motore fondamentale di tale reazione chimica è la clorofilla, pigmento di colore verde presente sulla superficie della foglia che consente di immagazzinare luce solare. La formula chimica generale della fotosintesi clorofilliana può essere espressa dall'equazione 6 CO2 (Anidride carbonica) + 6 H2O (Acqua) + Luce → C6H12O6 (Glucosio) + 6 O2 (Ossigeno) In particolare, 6 molecole di anidride carbonica unite a 6 molecole di acqua permettono di generare 6 molecole di ossigeno ed una di glucosio attraverso l'assorbimento di luce solare.
Riassunto sulla fotosintesi clorofilliana: le fasi
Il processo della fotosintesi clorofilliana consiste in due fasi fondamentali: la fase luminosa detta anche luce-dipendente e la fase oscura ossia di fissazione del carbonio (ciclo di Calvin). Durante il primo stadio, la luce solare viene assorbita dai cloroplasti che contengono un sistema di membrane al cui interno si trova la clorofilla e che sono raggruppati in due sotto sistemi: i cosiddetti fotosistema I e II. Tale energia viene utilizzata per scomporre le molecole di acqua sintetizzando ATP (adenosina trifosfato) e NADPH (nicotinammide adenina dinucleotide fosfato). La successiva fase oscura, a differenza di quanto suggerisce il suo nome, non avviene in assenza di luce ma indipendentemente dalla stessa e consente di fissare l'anidride carbonica al glucosio (in altre parole avviene l'organicazione). Tale passaggio è anche noto come ciclo di Calvin dal nome del suo scopritore.
Tipologie di fotosintesi clorofilliana
Il processo di fotosintesi clorofilliana può avvenire in forme differenti a seconda delle modalità attraverso cui l'anidride carbonica viene fissata al glucosio. In base a questo criterio è possibile classificare le piante in tre macrocategorie: piante C3, piante C4 e piante CAM. Le piante C3 rappresentano la categoria più diffusa tra i vegetali e sono caratterizzate da un ciclo di Calvin realizzato attraverso un solo enzima, la Rubisco. La denominazione C3 deriva dal fatto che durante il processo di fissazione della CO2 la prima molecola che si forma è composta da tre atomi di carbonio. Le piante C4 e CAM utilizzano un processo di Calvin differente rispetto a quello delle piante C3, frutto di un adattamento ad un clima più arido per risparmiare acqua nel processo di fissazione del carbonio.
Altre forme di fotosintesi
Accanto alla fotosintesi clorofilliana ossigenica realizzata dalle piante verdi, esistono altre forme di fotosintesi messe in atto da altri organismi autotrofi. In particolare, sono in grado di produrre energia vitale a partire dalla luce del sole, alcune forme di procarioti ossia di organismi unicellulari. Alcuni batteri, ad esempio, vivendo in ambienti privi di ossigeno utilizzano l'acido solfidrico per generare l'idrogeno che viene successivamente fissato a zolfo elementare (si parla di fotosintesi anossigenica batterica). La formula che consente di sintetizzare tale processo è: 6CO2 + 12H2S → C6H12O6 + 12S + 6H2O quindi 6 molecole di anidride carbonica unite a 12 molecole di acido solfidrico generano 6 molecole di ossigeno, 1 molecola di glucosio oltre a 12 molecole di zolfo.
Domande frequenti
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Qual è la formula chimica generale della fotosintesi clorofilliana?La formula chimica generale della fotosintesi clorofilliana può essere espressa dall'equazione: 6 CO2 (Anidride carbonica) + 6 H2O (Acqua) + Luce → C6H12O6 (Glucosio) + 6 O2 (Ossigeno). In pratica, 6 molecole di anidride carbonica unite a 6 molecole di acqua permettono di generare 6 molecole di ossigeno ed una di glucosio attraverso l'assorbimento di luce solare.
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In quali fasi si divide il processo di fotosintesi?Il processo della fotosintesi clorofilliana consiste in due fasi fondamentali: la fase luminosa, detta anche luce-dipendente, e la fase oscura, ossia di fissazione del carbonio (ciclo di Calvin). Nella fase luminosa, la luce solare viene assorbita dai cloroplasti per scomporre le molecole d'acqua e sintetizzare ATP e NADPH. Nella fase oscura, indipendente dalla presenza di luce, avviene la fissazione dell'anidride carbonica al glucosio.
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Quali sono le differenze tra piante C3, C4 e CAM?Le piante C3 sono la categoria più diffusa e realizzano il ciclo di Calvin attraverso un solo enzima, la Rubisco, formando una prima molecola a tre atomi di carbonio. Le piante C4 e CAM utilizzano un processo di Calvin differente, frutto di un adattamento a climi più aridi per risparmiare acqua durante la fissazione del carbonio. Questa distinzione dipende dalle modalità specifiche attraverso cui l'anidride carbonica viene fissata al glucosio.
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Cos'è la fotosintesi anossigenica batterica?La fotosintesi anossigenica batterica è una forma di fotosintesi messa in atto da alcuni procarioti che vivono in ambienti privi di ossigeno. A differenza della fotosintesi clorofilliana ossigenica delle piante verdi, questi batteri utilizzano l'acido solfidrico per generare idrogeno, che viene successivamente fissato a zolfo elementare. La formula è: 6CO2 + 12H2S → C6H12O6 + 12S + 6H2O, producendo glucosio, zolfo e acqua senza rilasciare ossigeno.
