3.

Reazioni chimiche della fotosintesi

All’interno dei cloroplasti si trova un sistema di membrane che formano pile di sacchetti appiattiti (tilacoidi) dette grana e lamelle di collegamento dei grana (lamelle intergrana). Intorno ai tilacoidi vi è uno spazio che prende il nome di stroma. Le molecole di clorofilla presenti sulle membrane sono aggregate a formare i cosiddetti fotosistemi. Ciascuno di questi complessi molecolari può comprendere da 250 a 400 molecole di clorofilla di tipo a e b (o c), oltre a molecole di pigmenti accessori. Tutte le molecole sono in grado di catturare l’energia luminosa; solo una molecola di clorofilla a, però, è in grado di passare a uno stato eccitato che attiva la reazione fotosintetica. Le molecole che hanno soltanto la funzione di captazione dell’energia sono dette molecole antenna; quella che attiva la fotosintesi è detta centro di reazione.

1.

Fotosistema I e fotosistema II

Si riconoscono due tipi di fotosistema: il fotosistema I, o P700, contiene una molecola di clorofilla a che ha il massimo assorbimento della radiazione solare di lunghezza d’onda pari a 700 nm; il fotosistema II, o P680, possiede invece una molecola di clorofilla a il cui picco di assorbimento si verifica per la lunghezza d’onda pari a 680 nm..

2.

Equazione generale della fotosintesi

La fotosintesi può essere riassunta dalla seguente equazione chimica:

6 CO₂ + 12 H₂O + luce → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 6 H₂O

CO₂ è l’anidride carbonica; C₆H₁₂O₆ è la formula del glucosio.

Sebbene l’acqua, H₂O, sia il composto utilizzato dalla maggior parte degli organismi fotosintetici (alghe e piante verdi), altre sostanze possono svolgerne lo stesso ruolo. Ad esempio, l’acido solfidrico, H₂S, è usato dai solfobatteri; alcuni acidi grassi e alcoli sono invece il substrato della reazione fotosintetica per i batteri purpurei non sulfurei (vedi Eubatteri). Il processo fotosintetico che coinvolge l’acqua è quello più diffuso tra gli organismi fotosintetici, e meglio conosciuto; a questo ci si riferisce nella trattazione seguente.

3.

La fotosintesi comprende due fasi

La fotosintesi avviene in due fasi: una luminosa e una oscura. La fase luminosa comprende reazioni che possono avvenire solo in presenza di luce, mentre la fase oscura non richiede energia luminosa ed elabora i prodotti fotosintetici forniti dalla fase precedente. La velocità delle reazioni della fase luminosa può essere, entro certi limiti, incrementata aumentando l’intensità della luce e la concentrazione di anidride carbonica, mentre la velocità delle reazioni della fase oscura può essere aumentata, anch’essa entro certi limiti, da un incremento di temperatura.