Fotosintesi

FOTOSINTESI

La fotosintesi è un processo fotochimico che ha luogo nelle piante verdi e in altri organismi (batteri e alghe), grazie alla presenza di clorofilla e di altri pigmenti fotosintetici, e permette la trasformazione dell'energia luminosa in energia chimica (trasduzione), rendendo così possibile la sintesi di sostanze organiche complesse (zuccheri e amidi) partendo da sostanze inorganiche semplici (anidride carbonica e acqua). L'interpretazione del processo di fotosintesi clorofilliana è un'acquisizione scientifica piuttosto recente. Le tappe principali del processo possono essere schematizzate come segue: la molecola della clorofilla, utilizzando l'energia luminosa (eccitazione mediante la luce), opera la scissione della molecola d'acqua, dalla quale si forma l'idrogeno necessario alla riduzione dell'anidride carbonica, che la pianta assorbe dall'esterno e che costituisce la fonte di carbonio inorganico. Questo processo viene descritto da precise equazioni chimiche.

La fotosintesi inoltre consiste di due tipi di processi, le reazioni alla luce e le reazioni al buio.

Il trasportatore di idrogeni nel processo fotosintetico è il NADP (nicotinammideadenindinucleotide fosforilato); al processo concorrono inoltre moltissimi enzimi appartenenti a vari gruppi, quali le aldolasi, isomerasi, fosfatasi. Nelle piante superiori la fotosintesi clorofilliana si compie essenzialmente nelle foglie; la presenza della clorofilla non è però sufficiente; è necessaria infatti la sua organizzazione in un particolare organulo cellulare, il cloroplasto.

L'importanza della fotosintesi clorofilliana per tutti i viventi è dovuta al fatto di essere il meccanismo fondamentale in grado di trasformare il carbonio inorganico, inutilizzabile dagli organismi viventi, in carbonio organico assimilabile (questa funzione di trasformazione è svolta dagli organismi produttori).

La fotosintesi utilizza l'energia della luce solare per convertire reagenti a basso contenuto di energia (diossido di carbonio e acqua) in prodotti a elevato contenuto energetico (glucosio e ossigeno).

*Il percorso compiuto in una pianta dai reagenti e dai prodotti della reazione fotosintetica:

Le radici assorbono acqua e sali minerali, che passano dal gambo della pianta fino alle foglie. La fotosintesi trasforma poi l'acqua e l'anidride carbonica in zucchero e ossigeno, che riscendono dal gambo fino alle radici.

*Perchè le foglie delle piante in generale sono verdi:

Di tutta la luce solare, la clorofilla utilizza solo il rosso e il blu-violetto, mentre il verde non viene assorbito : ecco perché le foglie, come la clorofilla, sono verdi.

*Quali dovrebbero essere le caratteristiche di una lampada utilizzata in un ambiente interno in sostituzione della luce solare:

Una pianta verde, se esposta alla luce artificiale, svolge il processo fotosintetico in modo naturale. Una comune lampada a luce bianca: le emissioni di questa possono in qualche modo essere paragonate alla componente visibile della luce solare. Così una lampadina emette radiazioni che vanno dal circa 300 nm a circa 760 nm.

La clorofilla che è la molecola chimica capace di captare la luce solare la vediamo di un bel colore verde. Ci appare così perché riflette la componente verde della luce solare ed assorbe invece nelle componenti del rosso, del violetto e del blu. Mettendola in termini di lunghezza d'onda il grosso della luce solare assorbita ed utilizzata dalle foglie per svolgere il processo fotosintetico si trova tra i 600 e i 700 nm, come si vede emessi anche dalla lampadina.