Se gli animali e gli esseri umani ottengono energia da altri esseri viventi attraverso il cibo, le piante sono organismi in grado di fornire il proprio cibo. Questo processo è chiamato fotosintesi.
Una volta abbiamo imparato che la clorofilla nelle piante è ciò che consente loro di fotosintetizzare. La fotosintesi è un processo di anabolismo, che è il processo di organizzazione o sintesi di molecole complesse da varie molecole semplici. Quindi, l'anabolismo è anche indicato come assimilazione o sintesi. Oltre alla fotosintesi, un altro processo anabolico è la chemiosintesi.
Sebbene solo alcuni organismi abbiano la clorofilla, il processo di fotosintesi è molto importante per l'ecosistema perché le piante sono la principale fonte di tutto il cibo sulla Terra. L'energia solare catturata dagli organismi autotrofi verrà trasformata in cibo. La fotosintesi rilascia anche ossigeno nell'atmosfera, in modo che gli esseri viventi, compresi gli esseri umani, siano in grado di respirare.
Come si verifica la fotosintesi?
Ma come avviene il processo di fotosintesi? Dal nome foto significa usare la luce, mentre sintesi significa produrre. Cioè, le molecole semplici vengono poi convertite in molecole complesse usando l'energia solare.
Il processo di fotosintesi converte l'anidride carbonica e l'acqua in energia sotto forma di carboidrati e ossigeno utilizzando la clorofilla e la luce solare.
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Questo processo si verifica nelle foglie verdi, vale a dire nelle cellule mesofille. Nelle cellule mesofille ci sono cloroplasti e in essi ci sono grana. La fotosintesi si verifica anche negli steli verdi e in alcune parti dei fiori.
Sulla superficie fogliare ci sono mezzo milione di cloroplasti per metro quadrato. L'anidride carbonica raggiunge i cloroplasti attraverso gli stomi, mentre l'acqua attraverso le vene delle foglie. Di seguito è riportato un grafico dei cloroplasti e dei loro organelli.
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La fotosintesi può avvenire solo negli organismi che hanno la clorofilla. La clorofilla è un pigmento vegetale presente nei cloroplasti e può essere la batterioclorofilla a, b, c, d, e e la batterioviridina. La clorofilla aeb si trova solo nelle piante superiori. La tabella seguente mostra le differenze nella clorofilla ae b.
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Il processo di fotosintesi coinvolge due serie successive di reazioni, vale a dire la reazione alla luce e la reazione al buio. Come suggerisce il nome, la reazione dipendente dalla luce è anche chiamata reazione di Hill. Nel frattempo, le reazioni oscure non dipendono dalla luce e sono indicate come il ciclo di Calvin-Benson.
Le fasi della reazione alla luce includono l'assorbimento della luce e il trasporto di elettroni, la scissione dell'acqua e la formazione dell'intermedio ATP ad alta energia (fotofosforilazione). I risultati della reazione alla luce vengono quindi utilizzati nella reazione al buio, vale a dire la fase biosintetica.
La reazione oscura è una parte sintetica della fotosintesi, il che significa che la formazione di energia avviene nella reazione oscura. La reazione oscura avviene nello stroma da una serie di enzimi catalizzati. La reazione oscura fissa CO 2 e sintetizza carboidrati o zuccheri. La reazione al buio dipende anche dai risultati della reazione alla luce, vale a dire ATP e NADPH.
La reazione oscura è anche un percorso per la fissazione del carbonio nell'oscurità attraverso composti intermedi che provocano la formazione di zuccheri e amidi. Melvin Calvin e colleghi hanno utilizzato radioattivo-14 CO 2 nella fotosintesi delle Clorella sp. (alga verde unicellulare). La via di fissazione del carbonio viene quindi rilevata con l'ausilio di tecniche di tracciamento radioattivo. Apparentemente questo si verifica in tutte le piante fotosintetiche. Ecco un grafico della reazione oscura o del ciclo di Calvin.
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