Fotosintesi clorofilliana

... Tutto questo avviene nei cloroplasti contenuti nelle cellule delle parti verdi della pianta.
Essi possono avere forme diverse,grandezze diverse e sono avvolti da una duplice membrana; nell'interno vi sono della lamelle connesse fra loro da pile di dischi ( grani o grana ) sulla cui superficie si trovano le molecole della clorofilla.
Il numero dei cloroplasti varia a secondo del tipo di pianta; sono però sempre o quasi in quantità maggiora nella porzione superiore più che in quella inferiore rispetto allo spessore delle foglie.

La Fotosintesi clorofilliana.
La fotosintesi, per la sua grande importanza nel ricambio della materia negli esseri viventi, ha avuto una sua lunga storia di ricerca.
Nel 1771 Priestley dimostrò che l' aria viziata di un ambiente poteva essere purificata mediante l'introduzione di piante.
Il botanico Dutrochet riusci a dimostrare che soltanto le parti verdi delle piante potevano compiere questo atto di purificazione
elimininando dall' aria l' anidride carbonica.
Il pigmento responsabile di questo processo fu denominato "clorofilla" dal colore delle foglie.
In seguito si scoprì che la clorofilla non era contenuta nelle foglie ma bensi in corpuscoli chiamati "cloroplasti", e che i
granuli di amido erano il prodotto della trasformazione del carbonio inorganico in quello organicato con l'intervento della luce solare.
Si giunse così a fissare le basi scientifiche di una delle piu importanti reazioni biochimiche naturali del ricambio nelle piante,
cioè la sintesi degli "zuccheri" con l'utilizzo di anidride carbonica e acqua, ottenuti  dalla pianta rispettivamente dall' aria e dal suolo.
In questo processo viene accumulata una grande quantità di energia che è presa da sorgente luminosa, liberando così ossigeno.
Un esempio della liberazione dell' ossigeno è dato ponendo un vetrino delle microscopiche alghe verdi, unite a betteri aerobi i quali
neccessitano di ossigeno per le loro funzioni vitali.
Se si illumina il vetrino si vedono i batteri addossarsi alle alghe verdi, poichè proprio a ridosso di esse trovano la maggiore fonte di ossigeno.
Un altro studioso, Bayer, pensò che il primo prodotto della fotosintesi fosse "l' aldeide formica" che, polimerizzandosi, dava monosaccaridi e derivati; ma in seguito con i traccianti radioattivi la sequenza dei processi biochimici potè essere meglio analizzata, anche se tuttoggi ci sono dei punti non ancora conosciuti.
Il processo fotosintetico è un processo di ossidoriduzione in cui l' acqua è il donatore dell' idrogeno e l' anidride carbonica l' accettore.
La prima fase dunque è l' ossidoriduzione che si può verificare solamente con l'intervento della luce che provoca la scomposizione
dell' acqua nei suoi elementi cioè ossigeno e idrogeno.
L' ossigeno viene immesso nell' acqua e nell' aria dopo una serie di azioni enzimatiche; l' idrogeno viene utilazzato assieme all' anidride carbonica per la sintesi della molecola del monosaccaride.
la fotosintesi quindi è un processo mediante il quale le piante autotrofe e alcuni batteri, utilizzando l' energia luminosa, riescono ad organicare composti inorganici del carbonio, cioè produrre zuccheri partendo da anidride carbonica e acqua.
Gli zuccheri così formati serviranno poi sia come fonte di energia sia per la sintesi delle diverse molecole neccessarie per l' accrescimento e la vita dell'individuo.
Il processo fotosintetico comprende numerosi passaggi biochimici che possono essere riassunti secondo la seguente equazione fondamentale:

                   6CO₂ + 6H₂O + ENERGIA LUMINOSA  -->  C₆ H₁₂ O₆ + 6O₂
 

Per semplificare si usa scomporre il processo fotosintetico in due parti.
La parte luminosa o fotochimica: l' energia luminosa viene trasformata in energia chimica utilizzabile dalla cellula; durante questa parte si ha anche la fotolisi dell' acqua, cioè la scomposizione dell' acqua con la liberazione di ossigeno.
La velocità della fotosintesi aumenta con l'aumentare dell'intensità luminosa, ma questo aumento è condizionato
dalla temperatura ambientale la quale può arrivare fino a 30°C; inoltre nel processo di fotosintesi vi sono reazioni che dipendono anche dall'attività degli enzimi.
Nel primo stadio quindi la luce colpisce le molecole di clorofoilla "a" che sono ammassate nella membrane dei tilacoidi con una disposizione del tutto particolare.
Gli elettroni delle momocole della clorofilla "a" sono spinti a livelli di energia maggiori e le molecole d clorofilla "a" si ossidano.
L' energia trasportata da questi elettroni viene usata per formare ATP a partire da ADP e per ridurre una molecola di NADP⁺.
Al NADP⁺ si aggiungono due elettroni e un protone e quest'ultimi si trasformano in NADPH.
In questo stadio della fotosintesi avviene anche la scissione delle molecole d' acqua mediante cui si liberano ioni H⁺.
La fase oscura viene usata per organicare l' anidride caronica, tali fasi possono essere diverse
a seconda del gruppo di organismi preso in considerazione, per cui verrà descritto, il processo fotosintetico
più diffuso in natura, quello presente nelle piante; in questa fase ATP e NADPH che si sono formate nel primo stadio vengono utilizzati per ridurre l' anidride carbonica e sintetizzare zuccheri.
Contemporaneamente si forma uno scheletro carbonioso con cui si possono costruire altre molecole organiche; questa incorporazione di anidride carbonica in composti organici, che avviene nello stroma del cloroplasto, è detta fissazione del carbonio.

Data originaria pubblicazione: 8/10/10 h 6:45:00