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Fotosintesi clorofilliana: che cos’è e come funziona

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La fotosintesi clorofilliana è il processo attraverso il quale le piante, le alghe e alcuni batteri producono il loro cibo utilizzando l’energia del sole. Durante la fotosintesi, l’energia luminosa viene convertita in energia chimica e immagazzinata nelle molecole di zucchero.

La fotosintesi si svolge nelle cellule delle piante, all’interno di organelli chiamati cloroplasti, che contengono la clorofilla, il pigmento verde responsabile dell’assorbimento dell’energia luminosa.

 

Il processo di fotosintesi clorofilliana può essere diviso in due fasi: la fase luminosa e la fase oscura.

Nella fase luminosa, l’energia luminosa viene assorbita dalla clorofilla e trasformata in energia chimica. Questa energia viene utilizzata per convertire l’acqua in ossigeno e idrogeno. L’ossigeno viene rilasciato nell’atmosfera come prodotto di scarto, mentre l’idrogeno viene utilizzato nella fase oscura.

Nella fase oscura, l’idrogeno prodotto durante la fase luminosa viene utilizzato per convertire il biossido di carbonio (CO2) in zuccheri come il glucosio. Questo processo avviene attraverso la catena di reazioni biochimiche chiamata ciclo di Calvin-Benson.

La fotosintesi clorofilliana è un processo fondamentale per la vita sulla Terra. È grazie alla fotosintesi che le piante producono l’ossigeno che noi respiriamo e che forniscono il cibo per tutti gli esseri viventi.

Inoltre, la fotosintesi ha un ruolo importante nel ciclo del carbonio, che è uno dei principali cicli biogeochimici sulla Terra. Durante la fotosintesi, le piante assorbono il CO2 dall’atmosfera e lo utilizzano per produrre zuccheri. Questi zuccheri vengono poi utilizzati come fonte di energia dalle piante stesse o da altri esseri viventi che si nutrono di piante. Quando le piante e gli altri organismi muoiono, il carbonio viene rilasciato nell’ambiente sotto forma di CO2 durante la decomposizione. Questo CO2 viene quindi riassorbito dalle piante durante la fotosintesi, completando il ciclo.

La fotosintesi clorofilliana ha anche un impatto significativo sull’ambiente. Ad esempio, le foreste e le alghe oceaniche sono i principali regolatori del ciclo del carbonio sulla Terra, assorbendo grandi quantità di CO2 dall’atmosfera. Inoltre, la fotosintesi è stata studiata come un possibile mezzo per mitigare il cambiamento climatico, attraverso la promozione di pratiche agricole che favoriscono la fotosintesi e la creazione di piante geneticamente modificate per aumentare l’efficienza fotosintetica.

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Perché di notte non avviene la fotosintesi clorofilliana?

La fotosintesi clorofilliana non avviene di notte perché richiede luce solare per funzionare. Come ho spiegato in precedenza, la fotosintesi clorofilliana si compone di due fasi principali: la fase luminosa e la fase oscura. Durante la fase luminosa, la clorofilla assorbe la luce solare e la trasforma in energia chimica, che viene utilizzata per produrre ATP e NADPH. Questi composti, insieme all’ossigeno prodotto come sottoprodotto, vengono utilizzati nella fase oscura per convertire il biossido di carbonio in zuccheri utilizzabili dalla pianta.

Di notte, non c’è luce solare disponibile per avviare la fase luminosa della fotosintesi clorofilliana. Senza la luce solare, la clorofilla non può assorbire energia e non può avviare la fase luminosa, quindi la fotosintesi non può avvenire. Tuttavia, alcune piante, come ad esempio le piante CAM (Crassulacean Acid Metabolism), hanno adattato la loro fotosintesi per poter funzionare di notte. Queste piante hanno la capacità di assorbire CO2 di notte e conservarlo sotto forma di acido malico, che viene poi utilizzato durante il giorno per la fase oscura della fotosintesi.

 

Ci sono animali che sfruttano la fotosintesi clorofilliana? 

Non esistono animali che sfruttano direttamente la fotosintesi clorofilliana, perché per farlo servirebbe possedere la clorofilla e i cloroplasti, i quali sono presenti solo nelle piante e negli organismi fotosintetici simbionti.

Tuttavia, ci sono alcuni animali che hanno sviluppato relazioni simbiotiche con alghe fotosintetiche, come ad esempio le zooxantelle. Le zooxantelle sono alghe unicellulari che vivono all’interno di tessuti animali, come quelli dei coralli, dei molluschi e dei nudibranchi. Queste alghe svolgono la fotosintesi e producono sostanze organiche utili all’animale ospite, come zuccheri, aminoacidi e vitamine. In cambio, l’animale fornisce alle zooxantelle un ambiente protetto e nutrienti come l’anidride carbonica e i sali minerali. Questo tipo di simbiosi è particolarmente importante per gli organismi che vivono in acque poco profonde, dove la luce solare può facilmente penetrare nell’acqua.

Un altro esempio di animale che utilizza la fotosintesi a scopi energetici è la lucertola coda di frusta (Chlamydosaurus kingii). Questa specie di lucertola ha sviluppato una struttura sulla schiena, chiamata cresta di frusta, che presenta una serie di pieghe cutanee contenenti tessuti altamente vascolarizzati e pigmenti fotosintetici. Questi tessuti assorbono la luce solare e producono energia, che viene utilizzata per il metabolismo della lucertola. Tuttavia, la quantità di energia prodotta attraverso la fotosintesi nella coda di frusta è molto limitata e rappresenta solo una piccola parte del fabbisogno energetico complessivo della lucertola.

 

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