LE 3 FASI DELLA FOTOSINTESI E LE LORO CARATTERISTICHE - BIOLOGIA - 2025

Le fasi della fotosintesi possono essere suddivise in base alla quantità di luce solare ricevuta dalla pianta. La fotosintesi è il processo mediante il quale si nutrono piante e alghe. Questo processo consiste nella trasformazione della luce in energia, necessaria per la sopravvivenza.

A differenza degli esseri umani che hanno bisogno di agenti esterni come animali o piante per sopravvivere, le piante possono creare il proprio cibo attraverso la fotosintesi. Questo è noto come nutrizione autotrofa.

La parola fotosintesi è composta da due parole: foto e sintesi. Foto significa mix di luce e sintesi. Pertanto, questo processo sta letteralmente trasformando la luce in cibo. Gli organismi che sono in grado di sintetizzare sostanze per creare cibo, così come piante, alghe e alcuni batteri, sono indicati come autotrofi.

La fotosintesi richiede luce, anidride carbonica e acqua per funzionare. L'anidride carbonica presente nell'aria entra nelle foglie della pianta attraverso i pori che si trovano in esse. D'altra parte l'acqua viene assorbita dalle radici e si muove fino a raggiungere le foglie e la luce viene assorbita dai pigmenti delle foglie.

Durante queste fasi, gli elementi della fotosintesi, acqua e anidride carbonica, entrano nella pianta ed i prodotti della fotosintesi, ossigeno e zucchero, escono dalla pianta.

Fasi / stadi della fotosintesi

In primo luogo, l'energia della luce viene assorbita dalle proteine ​​presenti nella clorofilla. La clorofilla è un pigmento presente nei tessuti delle piante verdi; la fotosintesi di solito si verifica nelle foglie, in particolare nel tessuto chiamato mesofilla.

Ogni cellula del tessuto mesofilo contiene organismi chiamati cloroplasti. Questi organismi sono progettati per eseguire la fotosintesi. Le strutture chiamate tilacoidi, che contengono clorofilla, sono raggruppate in ciascun cloroplasto.

Questo pigmento assorbe la luce, quindi è il principale responsabile della prima interazione tra la pianta e la luce.

Nelle foglie ci sono piccoli pori chiamati stomi. Sono responsabili di consentire all'anidride carbonica di diffondersi all'interno del tessuto mesofilo e di far fuoriuscire l'ossigeno nell'atmosfera. Pertanto, la fotosintesi avviene in due fasi: la fase di luce e la fase di oscurità.

- Fase leggera

Fase chiara e fase oscura. Maulucioni, da Wikimedia Commons

Queste reazioni si verificano solo quando è presente la luce e si verificano nella membrana tilacoide dei cloroplasti. In questa fase, l'energia che proviene dalla luce solare si trasforma in energia chimica. Questa energia verrà utilizzata come la benzina per poter assemblare le molecole di glucosio.

La trasformazione in energia chimica avviene attraverso due composti chimici: ATP, o molecola che immagazzina energia, e NADPH, che trasporta elettroni ridotti. È durante questo processo che le molecole d'acqua vengono convertite nell'ossigeno che troviamo nell'ambiente.

L'energia solare viene convertita in energia chimica in un complesso di proteine ​​chiamato fotosistema. Esistono due fotosistemi, entrambi trovati all'interno del cloroplasto. Ogni fotosistema ha più proteine ​​che contengono una miscela di molecole e pigmenti come clorofilla e carotenoidi in modo che sia possibile l'assorbimento della luce solare.

A loro volta, i pigmenti dei fotosistemi agiscono come un veicolo per incanalare l'energia, mentre la spostano verso i centri di reazione. Quando la luce attrae un pigmento, trasferisce energia a un pigmento vicino. Questo pigmento vicino può anche trasmettere quell'energia ad un altro pigmento vicino e il processo viene ripetuto successivamente.

Queste fasi luminose iniziano nel fotosistema II. Qui, l'energia della luce viene utilizzata per dividere l'acqua.

Questo processo rilascia elettroni, idrogeno e ossigeno Gli elettroni carichi di energia vengono trasportati nel fotosistema I, dove viene rilasciato ATP. Nella fotosintesi ossigenata il primo elettrone donatore è l'acqua e l'ossigeno creato sarà lo scarto. Diversi elettroni donatori vengono utilizzati nella fotosintesi anossigenica.

Nella fase luminosa, l'energia luminosa viene catturata e immagazzinata temporaneamente nelle molecole chimiche di ATP e NADPH. L'ATP verrà scomposto per rilasciare energia e NADPH donerà i suoi elettroni per convertire le molecole di anidride carbonica in zuccheri.

- Fase oscura

Nella fase oscura, l'anidride carbonica dall'atmosfera viene catturata per essere modificata quando l'idrogeno viene aggiunto alla reazione.

Pertanto, questa miscela formerà carboidrati che verranno utilizzati dalla pianta come cibo. Si chiama fase oscura perché la luce non è direttamente necessaria perché avvenga. Ma nonostante il fatto che la luce non sia necessaria affinché queste reazioni abbiano luogo, questo processo richiede ATP e NADPH che vengono creati nella fase di luce.

Questa fase si verifica nello stroma dei cloroplasti. L'anidride carbonica entra all'interno delle foglie attraverso gli strati del cloroplasto. Gli atomi di carbonio sono usati per costruire gli zuccheri. Questo processo viene eseguito grazie all'ATP e al NADPH formati nella reazione precedente.

Reazioni in fase oscura

Innanzitutto, una molecola di anidride carbonica viene combinata con una molecola recettore del carbonio chiamata RuBP, risultando in un composto a 6 carbonio instabile.

Immediatamente questo composto viene diviso in due molecole di carbonio che ricevono energia dall'ATP e producono due molecole chiamate BPGA.

Quindi un elettrone di NADPH viene combinato con ciascuna delle molecole BPGA per formare due molecole G3P.

Queste molecole G3P verranno utilizzate per creare glucosio. Alcune molecole G3P verranno utilizzate anche per ricostituire e ripristinare RuBP, necessario affinché il ciclo continui.

Importanza della fotosintesi

La fotosintesi è importante perché produce cibo per piante e ossigeno. Senza la fotosintesi, non sarebbe possibile consumare molti frutti e verdure necessari alla dieta umana. Inoltre, molti animali consumati dagli esseri umani non potrebbero sopravvivere senza nutrirsi di piante.

D'altra parte, l'ossigeno prodotto dalle piante è necessario per tutta la vita sulla Terra, compresi gli esseri umani, per sopravvivere. La fotosintesi è anche responsabile del mantenimento della stabilità dei livelli di ossigeno e anidride carbonica nell'atmosfera. Senza la fotosintesi, la vita sulla Terra non sarebbe possibile.

Riferimenti

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