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Fotosintesi
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- Processo
biochimico tramite il quale gli organismi che
contengono clorofilla (piante, alcuni protozoi
e batteri) producono, in presenza di luce
solare, glucosio a partire da acqua e biossido
di carbonio (CO2).
La fotosintesi fa parte del ciclo del
carbonio, e sta alla base delle biomassa.
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Due tipi diversi di
fotosintesi
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- Sono
noti due tipi diversi di fotosintesi, quella tipica delle piante
verdi ma presente anche in alcuni microrganismi eucariotici e
procariotici, la
fotosintesi clorofilliana e
quella caratteristica di un gruppo particolare di batteri, i
batteri rossi e verdi, la
fotosintesi batterica. Questi
due tipi di fotosintesi sono anche chiamate rispettivamente
fotosintesi ossigenica e fotosintesi anossigenica. La
fotosintesi avviene solo negli organismi che possiedono alcuni
tipi di clorofilla.
La principale clorofilla delle piante superiori, di molte alghe
e dei cianobatteri è la clorofilla a. La clorofilla a è di
colore verde, in quanto assorbe preferenzialmente luce rossa e
blu e trasmette luce verde. Molte piante posseggono diverse
clorofille, ma le più comuni sono la a e la b. Tra i procarioti,
i cianobatteri posseggono la clorofilla a, mentre i batteri
rossi e verdi hanno pigmenti con una struttura lievemente
diversa, denominati batterioclorofille.
I diversi tipi di clorofilla si differenziano per la capacità
di assorbire la luce a differenti lunghezze d'onda. All'interno
della cellula pigmenti fotosintetici sono localizzati in zone
differenti: negli eucarioti l'apparato fotosintetico è
presente in speciali organelli intracellulari denominati
cloroplasti.
La clorofilla è associata a strutture costituite da membrane
strettamente addossate una all'altra (lamellari) del
cloroplasto. Questi sistemi di membrane fotosintetiche vengono
definiti tilacoidi; le pile di tilacoidi sono denominate grana .
I tilacoidi sono disposti in modo tale da dividere il
cloroplasto in due regioni: la matrice che circonda i tilacoidi
e lo spazio interno ai tilacoidi, il lume. Questa disposizione
rende possibile la produzione di un gradiente di pH indotto
dalla luce e di una forza motrice dei protoni che, come
descriveremo nel prossimo paragrafo, può essere usata per
sintetizzare ATP.
Nei procarioti non sono presenti i cloroplasti e i pigmenti
fotosintetici sono localizzati in un sistema di membrane interne
che si origina dall'invaginazione della membrana citoplasmatica;
un singolo centro di reazione contiene 25-30 molecole di
batterioclorofilla in grado di catturare la luce.
La fotosintesi batterica viene definita fotosintesi anossigenica
in quanto i batteri rossi e verdi sfruttano l'energia luminosa
per formare ATP e producono NADPH grazie a composti ridotti,
presenti nell'ambiente, quali H2S o composti organici
senza produzione di ossigeno molecolare.
Al contrario, le piante verdi, le alghe ed i cianobatteri
generalmente non utilizzano H2S o composti organici
per ottenere potere riducente, ma ricavano gli elettroni per
riduzione del NADP+ dalla fotolisi di molecole
di H2O con produzione di O2. La riduzione
del NADP+ a NADPH in questi organismi è quindi
un processo che dipende dalla luce. La fotosintesi che avviene
in questi organismi viene definita fototosintesi ossigenica,
poiché si ha produzione di ossigeno molecolare, O2.
(Romina
Frau)
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http://it.wikipedia.org/wiki/Fotosintesi_clorofilliana
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