Overview
La lezione approfondisce la fotosintesi clorofilliana, spiegando dettagliatamente la fase luminosa e introducendo la successiva fase oscura.
Introduzione alla fotosintesi e metabolismo vegetale
- La fotosintesi clorofilliana permette alle piante di trasformare CO₂ e luce solare in glucosio e O₂.
- La respirazione cellulare, presente anche nelle cellule vegetali, è il processo inverso della fotosintesi.
- La pianta utilizza il glucosio per formare cellulosa (tessuto rigido) e amido (tessuto di riserva, morbido).
Le fasi della fotosintesi
- La fotosintesi si divide in fase luminosa (produzione di ATP e NADPH) e fase oscura (fissazione della CO₂).
- L'ATP (adenosina trifosfato) è la principale "moneta energetica" della cellula.
- La fase luminosa trasforma l'energia luminosa in energia chimica (ATP e NADPH).
- Nella fase oscura (ciclo di Calvin), ATP e NADPH sono usati per costruire glucosio a partire da CO₂.
Processo della fase luminosa
- Il processo avviene nei cloroplasti, nelle membrane dei tilacoidi.
- I fotosistemi (PSII e PSI) sono complessi proteici che assorbono luce tramite pigmenti come la clorofilla.
- La luce eccita la clorofilla, che perde elettroni trasferiti poi lungo una catena di trasporto.
- L'acqua fornisce gli elettroni persi dalla clorofilla, liberando O₂ come sottoprodotto.
- Il trasporto di elettroni genera un gradiente di protoni (H⁺) che viene utilizzato dall'ATP sintasi per produrre ATP.
- Il NADP⁺ viene ridotto a NADPH, un trasportatore di elettroni ad alta energia.
Pigmenti e assorbimento della luce
- PSII assorbe a 680 nm (rosso), PSI a 700 nm.
- Le foglie sono verdi perché la luce verde viene riflessa, non assorbita.
Catena di trasporto degli elettroni e produzione di energia
- Coinvolge enzimi come plastochinone, citocromo b6f, plastocianina, ferredossina, NADP⁺ reduttasi e ATP sintasi.
- Il risultato sono ATP e NADPH, utilizzati nella successiva fase oscura.
Key Terms & Definitions
- Fotosintesi clorofilliana — processo che converte CO₂ e luce in glucosio e O₂.
- Respirazione cellulare — processo opposto alla fotosintesi, produce energia da glucosio e O₂.
- Cloroplasto — organello dove avviene la fotosintesi.
- Tilacoide — struttura interna del cloroplasto dove si svolge la fase luminosa.
- Fotosistema (PSI, PSII) — complessi proteici che catturano luce e avviano il trasporto di elettroni.
- ATP (adenosina trifosfato) — molecola che immagazzina energia.
- NADP⁺/NADPH — trasportatori di elettroni; NADPH è la forma ridotta e carica di energia.
- Ciclo di Calvin — fase oscura della fotosintesi, trasforma CO₂ in zuccheri.
Action Items / Next Steps
- Ripassare la lezione precedente sulla fotosintesi e i video sul metabolismo.
- Imparare la sequenza degli enzimi coinvolti nella catena di trasporto degli elettroni.
- Prepararsi per la prossima lezione sulla fase oscura (ciclo di Calvin).