FOTOSINTESI CLOROFILLIANA

1. FOTOSINTESI CLOROFILLIANA IERI,OGGI E DOMANI

2. DEFINIZIONE: la fotosintesi clorofilliana è un processo che consiste nella trasformazione dell’energia luminosa in energia chimica. Questo processo avviene negli organismi contenenti clorofilla e pertanto prende il nome di fotosintesi clorofilliana

3. IERI

4. Dai tempi di Aristotele si ritenne che le piante ricavassero tutto il loro nutrimento dal suolo. Hales nel 1727, mise in dubbio questa opinione e avanzò l'ipotesi che le piante prendano parte dei loro alimenti dall'aria;aggiunse inoltre che probabilmente anche la luce doveva aver parte nel processo.

5. Priestley comprese che le piante sono in grado di risanare l'aria cattiva dalla combustione o dalla respirazione degli animali,rendendola nuovamente atta a mantenere la combustione e la vita.

6. Nel 1772 Ingen Housz dimostrò che anche la luce,insieme con la pianta verde,ha la sua importanza nella purificazione dell'aria e che,al buio,le piante rendono l'aria viziata al pari degli animali.Questa scoperta lo spinse ad esagerare i pericoli del tenere piante al buio nelle case e dette origine alla tradizione secondo cui piante e fiori dovrebbero essere levati durante la notte dalle camere da letto.Nel 1782 Senebier dimostrò che il <gas nocivo> prodotto dalle piante tenute al buio e dagli animali, ha la proprietà di accelerare la produzione di aria deflogisticata (ossigeno) da parte delle piante verdi alla luce.

7. Curiosità! Questa scoperta spinse Housz a esagerare i pericoli del tenere piante al buio nelle case e dette origine alla tradizione secondo cui piante e fiori dovrebbero essere levati durante la notte dalle camere da letto.

8. Così all'inizio del sec. XIX si era dimostrato che le piante verdi sono organismi autotrofi;esse provvedono da sè alla produzione delle sostanze organiche che le costituiscono in gran parte: possono infatti essere coltivate anche senza terra, in acqua contenente i sali minerali necessari, a patto di fornire anche anidride carbonica e una sufficiente illuminazione.

9. 1843: Liebig sostenne che i prodotti intermedi dovessero essere svariati acidi organici ma questa teoria non era basata su prove sperimentali né queste furono trovate in seguito

10. OGGI

11. Alla luce degli studi più recenti il processo fotosintetico può suddivirsi in due fasi Fase luminosa fase buia

12. Fase luminosa A livello delle membrane tilacoidali nei due fotosistemi le molecole di clorofilla sono legate a complessi proteici e l’energia luminosa assorbita determina uno stato di eccitazione della molecola e della clorofilla che provoca lo sbalzo di un suo elettrone ad un orbitale più esterno e il conseguente flusso di tali elettroni carichi di energia che vanno a ridurre altre molecole, contro gradiente ossidoriduttivo. In successive reazioni ossidoriduttive , secondo gradiente,parte dell’energia viene restituita consentendo la sintesi di ATP

13. Fase buia Quanto ottenuto nella fase luminosa viene utilizzato per la riduzione di CO2 e per la sintesi di sostanze organiche. Le reazioni che interesseranno la CO2 si svolgono nello stroma plastidiale e non richiedono l’intervento diretto della luce (da qui “fase buia”).

14. DOMANI

15. E’ stato pubblicato un articolo dalla biometeorologa Nancy Y. Kiang riguardo il colore delle piante su altri pianeti. Sono stati scoperti oltre 200 pianeti al di là del sistema solare e di questi ancora non si è del tutto certi se ospitino o no la vita, ma se fosse vero? Se ci fosse la vita? La fotosintesi rappresenterebbe un modo per capire se in questi nuovi pianeti sia possibile o meno vivere. Cerchiamo allora di capire bene come funzioni la fotosintesi, soffermandoci maggiormente sul suo modo di raccogliere la luce, prima di tutto qui, sul nostro pianeta Terra. Il sole produce un’enorme quantità di energia che si manifesta sulla terra sottoforma di radiazioni elettromagnetiche; una forma di questo tipo di radiazioni è la luce, alla quale viene attribuita una doppia natura: quella di onda e quella di particella.

16. Le particelle che compongono la luce vengono definite fotoni (particelle elementari) e rappresentano la più piccola unità divisibile di luce. La fotosintesi dipende proprio da questi fotoni, dalla loro energia. Possiamo identificare due tipi di fotoni: quelli blu e quelli rossi. I fotoni blu trasportano più energia rispetto a quelli rossi, mentre questi ultimi si trovano in numero maggiore. Per questo motivo le piante utilizzano i fotoni blu per la loro energia mentre quelli rossi per il loro numero elevato. I fotoni verdi, invece, che si trovano tra quelli rossi e blu, non hanno abbastanza energia da essere assorbita, per cui la “clorofilla A” (il pigmento più importante per l’assorbimento della luce) li riflette, ed è per questo motivo che noi vediamo le piante di colore, appunto, verde.

17. bisogna tenere conto inoltre che la quantità di luce luminosa che viene assorbita dalle piante varia a seconda del tipo di stella dalla quale esse assorbono i fotoni: intorno a stelle più calde e più blu del Sole le piante assumeranno un colore verde, giallo o rosso (grazie all’assorbimento della luce blu), mentre i pianeti che si trovano intorno a stelle più fredde, riceveranno meno luce visibile, per cui le piante cercheranno di assorbirne il più possibile, diventando nere.Adesso sarà soltanto una questione di tempo che ci permetterà di verificare se effettivamente le piante su altri pianeti potrebbero assumere questi colori differenti: non ci resta altro che aspettare.

18. FINE