La fotosintesi

LA FOTOSINTESI LA FOTOSINTESI La fotosintesi è il processo biologico che determina nelle piante verdi la sintesi dei carboidrati a partire da anidride carbonica e acqua in presenza della luce solare. Dato il ruolo delle piante verdi nella catena alimentare, il processo fotosintetico riveste un'importanza fondamentale per la nutrizione e per la vita degli organismi animali. D'altra parte attraverso la fotosintesi l'energia luminosa assorbita dalle piante viene in esse immagazzinata sotto forma di sostanze chimiche ad alto livello energetico. La demolizione metabolica di tali sostanze fornisce alla pianta l'energia necessaria per i processi di accrescimento e per la sintesi dei lipidi, delle proteine, dei polisaccaridi, degli acidi nucleici, ecc. L'inizio degli studi sulla fotosintesi risale all'ultimo quarto del sec. XVIII, in particolare all'opera di J. Priestley e J. Ingenhousz. In alcuni decenni furono individuate le caratteristiche generali del processo, la sua dipendenza dalla luce, la natura chimica delle sostanze di partenza e dei prodotti finali. Un fondamentale completamento degli studi precedenti fu raggiunto in questo secolo, negli anni Trenta, quando Van Niel avanzò l'ipotesi secondo la quale l'azione della luce porterebbe alla scissione dell'acqua (e non dell'anidride carbonica, come prima ritenuto) formando i radicali H e OH. Il radicale H sarebbe necessario alla trasformazione dell'anidride carbonica in carboidrati, mentre il secondo reagirebbe formando ossigeno e acqua nelle piante verdi e soltanto acqua nei batteri fotosintetici. Questa ipotesi è stata in gran parte confermata dagli studi successivi. La fotosintesi avviene principalmente nelle lamine fogliari dove le cellule parenchimatiche sono ricche di cloroplasti e di altri pigmenti necessari all'assorbimento dell'energia luminosa. Allo stato attuale delle conoscenze la fotosintesi si articola in tre fasi fondamentali: la fotolisi dell'acqua, il trasferimento degli atomi di H da un composto intermedio a un composto finale e la utilizzazione degli atomi di H nella conversione dell'anidride carbonica in carboidrati. Durante la seconda fase viene immagazzinata energia, cioè viene trasformata l'energia luminosa in energia chimica. L'energia luminosa viene assorbita dai pigmenti vegetali, primo fra tutti dalla clorofilla, magnesioporfirina di cui esistono due tipi principali (clorofilla a e b). Di tutte le radiazioni solari che arrivano sulla Terra le uniche che hanno importanza determinante ai fini del processo fotosintetico sono quelle con lunghezza d'onda compresa fra 300 e 800 millimicron. Una parte di tali radiazioni viene riflessa dalle superfici fogliari, un'altra invece viene assorbita dai pigmenti delle cellule, cioè da clorofille e carotenoidi nelle piante superiori, da fucoxantine, eritrobiline e cianobiline in molte alghe. La clorofilla a assorbe principalmente radiazioni di lunghezza d'onda compresa tra 430 e 680 millimicron, la clorofilla b assorbe radiazioni compres Continua »