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La fotosintesi: energia dal Sole
Gli organismifotosintetici usano laluce del Sole, l’acqua delsuolo e il CO2
dell’atmosfera perprodurre compostiorganici e liberare O2
grazie alla fotosintesi.
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Gli organismifotosintetici usano laluce del Sole, l’acqua delsuolo e il CO2
dell’atmosfera perprodurre compostiorganici e liberare O2
grazie alla fotosintesi.
Sadava et al. Biologia.blu© Zanichelli editore 2011
Nelle piante la fotosintesi avvienenei cloroplasti
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Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
La fotosintesi èsuddivisa in unafase luminosa (o lucedipendente) e una faseoscura (o luceindipendente)
Le reazioni di entrambele fasi avvengonoall’interno deicloroplasti.
La fotosintesi: come e dove
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La fotosintesi èsuddivisa in unafase luminosa (o lucedipendente) e una faseoscura (o luceindipendente)
Le reazioni di entrambele fasi avvengonoall’interno deicloroplasti.
Sadava et al. Biologia.blu© Zanichelli editore 2011
L’ossigeno liberato dalla fotosintesiproviene dall’acqua
L’uso di isotopi ha permesso di dimostraresperimentalmente che l’ossigeno liberato dallafotosintesi deriva dall’acqua e non dal diossido dicarbonio.
4Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Nelle piante la fotosintesi avvienenei cloroplasti
Il diossido di carbonio è assorbito nelle foglie dall’aria,attraverso delle piccole aperture dell’epidermide chiamatestomi.Una volta nella foglia, il diossido di carbonio e l’acquadiffondono nei cloroplasti, gli organuli in cui ha luogo lafotosintesi.La membrana tilacoidale contiene la clorofilla e altripigmenti che assorbono la luce solare utile alla fotosintesi.La via metabolica in cui il diossido di carbonio vienedapprima legato a un composto organico, quindi convertitoin un carboidrato, si svolge nello stroma del cloroplasto.
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Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
Il diossido di carbonio è assorbito nelle foglie dall’aria,attraverso delle piccole aperture dell’epidermide chiamatestomi.Una volta nella foglia, il diossido di carbonio e l’acquadiffondono nei cloroplasti, gli organuli in cui ha luogo lafotosintesi.La membrana tilacoidale contiene la clorofilla e altripigmenti che assorbono la luce solare utile alla fotosintesi.La via metabolica in cui il diossido di carbonio vienedapprima legato a un composto organico, quindi convertitoin un carboidrato, si svolge nello stroma del cloroplasto.
La fotosintesi immagazzina energiae rilascia ossigeno
La fotosintesi è il processo che converte energia solare inenergia chimica, sotto forma di carboidrati.La luce solare è energia in forma radiante proveniente dalSole. Ciò che interessa per la fotosintesi è quella porzionedello spettro elettromagnetico che si chiama luce visibile.
I principali pigmenti che si trovano nella maggior parte dellecellule fotosintetizzanti sono:• la clorofilla a;• la clorofilla b;• i carotenoidi.
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Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
La fotosintesi è il processo che converte energia solare inenergia chimica, sotto forma di carboidrati.La luce solare è energia in forma radiante proveniente dalSole. Ciò che interessa per la fotosintesi è quella porzionedello spettro elettromagnetico che si chiama luce visibile.
I principali pigmenti che si trovano nella maggior parte dellecellule fotosintetizzanti sono:• la clorofilla a;• la clorofilla b;• i carotenoidi.
La fase luminosaI pigmenti sono necessaridurante la fase luminosa,quando le molecole d’acquasono scisse e liberanoossigeno.
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Gli elettroni e gli atomi di Hsono trasferiti alle molecole diNADP+ che si riducono aNADPH + H+.
Attenzione! La clorofillacontiene il Mg
La fotosintesi immagazzina energia erilascia ossigeno
L’ATP è una molecola antica e universale, sintetizzata datutti gli organismi viventi. L’ATP viene utilizzata come fonteenergetica per compiere il lavoro cellulare.
Gli organismi fotosintetici sono autotrofi (protisti,cianobatteri, piante, alghe e muschi) perché producono ilproprio cibo.
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Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
L’ATP è una molecola antica e universale, sintetizzata datutti gli organismi viventi. L’ATP viene utilizzata come fonteenergetica per compiere il lavoro cellulare.
Gli organismi fotosintetici sono autotrofi (protisti,cianobatteri, piante, alghe e muschi) perché producono ilproprio cibo.
Adenosin-trifosfato (ATP)
L’energia degli elettroni eccitati dallaluce serve per produrre ATP
Nella membrana tilacoidale, la clorofilla e altri pigmentifotoassorbenti formano complessi inseriti in fotosistemi.Il ruolo della luce nella fotosintesi è quello di eccitare glielettroni (e-) nei fotosistemi.I cloroplasti usano questi e- eccitati per generare ATP, grazie auna catena di trasporto degli elettroni che rilascia energia incorrispondenza di ogni passaggio.
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Nella membrana tilacoidale, la clorofilla e altri pigmentifotoassorbenti formano complessi inseriti in fotosistemi.Il ruolo della luce nella fotosintesi è quello di eccitare glielettroni (e-) nei fotosistemi.I cloroplasti usano questi e- eccitati per generare ATP, grazie auna catena di trasporto degli elettroni che rilascia energia incorrispondenza di ogni passaggio.
Reazioni della fase luminosaDurante la fase luminosa gli e- si spostano dall’acqua al NADP+
seguendo un percorso non ciclico, che ha inizio nelfotosistema II (PS II) e si conclude nel fotosistema I (PS I)attraverso una catena di trasporto degli elettroni. Nel PS Igli e- sono trasferiti alle molecole di NADP+ che si riducono aNADPH.
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La membrana tilacoidale è organizzataper produrre ATP e NADPH
La produzione delle molecole energetiche ATP e NADPH sipuò suddividere in due serie di passaggi: la preparazione el’esito.Come risultato finale, la NADP-reduttasi riduce NADP+, chesi combina con H+ diventando NADPH.Gli ioni H+ scorrono secondo gradiente attraverso ilcomplesso dell’ATP-sintetasi, che contiene un enzima ilquale lega l’ADP al gruppo fosfato producendo ATP.Il metodo sfruttato per la produzione di ATP si chiamachemiosmosi, poiché la sintesi è innescata dal gradiente diH+ che si stabilisce tra i due lati di una membrana.
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La produzione delle molecole energetiche ATP e NADPH sipuò suddividere in due serie di passaggi: la preparazione el’esito.Come risultato finale, la NADP-reduttasi riduce NADP+, chesi combina con H+ diventando NADPH.Gli ioni H+ scorrono secondo gradiente attraverso ilcomplesso dell’ATP-sintetasi, che contiene un enzima ilquale lega l’ADP al gruppo fosfato producendo ATP.Il metodo sfruttato per la produzione di ATP si chiamachemiosmosi, poiché la sintesi è innescata dal gradiente diH+ che si stabilisce tra i due lati di una membrana.
La membrana tilacoidale è organizzataper produrre ATP e NADPH
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La fotosintesi è una reazione redoxche libera ossigeno gassoso
La fotosintesi è una reazione redox (ossia, l’ossidazione ela riduzione avvengono in modo associato) in cui il diossidodi carbonio viene ridotto e l’acqua ossidata, con liberazionedi ossigeno e formazione di glucosio.
Durante la fotosintesi è attivo un coenzima diossidoriduzione chiamato NADP+, che accetta glielettroni riducendosi secondo la seguente reazione:
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La fotosintesi è una reazione redox (ossia, l’ossidazione ela riduzione avvengono in modo associato) in cui il diossidodi carbonio viene ridotto e l’acqua ossidata, con liberazionedi ossigeno e formazione di glucosio.
Durante la fotosintesi è attivo un coenzima diossidoriduzione chiamato NADP+, che accetta glielettroni riducendosi secondo la seguente reazione:
NADP+ + 2e- + H+ NADPH
La fotosintesi prevede la faseluminosa e il ciclo di Calvin
Le reazioni della fase luminosa avvengono nelle membranedel tilacoide durante le ore diurne, in presenza di luce.Durante il ciclo di Calvin, le reazioni enzimatiche riducono ilCO2 a carboidrati nello stroma dei cloroplasti.
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La fase indipendente dalla luce
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Il ciclo di Calvin produce glucosio a partire da CO2, ATP eNADPH + H+ generati durante la fase luminosa.
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Il ciclo di Calvin produce carboidratiDurante le reazioni indipendenti dalla luce, il ciclo di Calvinconsuma l’ATP e il NADPH per produrre carboidrati. Nel corsodi questo processo ha luogo la fissazione e la riduzione delCO2.
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Il ciclo di Calvin produce carboidratiIl ciclo di Calvin prevede tre fasi:
1. la fissazione del CO2 - il CO2 atmosferico si combinacon il RuBP (ribulosio bifosfato), producendo una molecolaC6 che si scinde immediatamente in due molecole C3(3PG);
2. la riduzione del CO2 - ciascuna molecola di 3PG vieneridotta in G3P (gliceraldeide-3-fosfato);
3. la rigenerazione del RuBP - le molecole di G3P sonousate per riformare le molecole di RuBP, in modo che ilciclo non si arresti.
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Il ciclo di Calvin prevede tre fasi:
1. la fissazione del CO2 - il CO2 atmosferico si combinacon il RuBP (ribulosio bifosfato), producendo una molecolaC6 che si scinde immediatamente in due molecole C3(3PG);
2. la riduzione del CO2 - ciascuna molecola di 3PG vieneridotta in G3P (gliceraldeide-3-fosfato);
3. la rigenerazione del RuBP - le molecole di G3P sonousate per riformare le molecole di RuBP, in modo che ilciclo non si arresti.
Le piante partono dai carboidrati perla sintesi di altre molecole organicheNegli organismi fotosintetici, gli zuccheri semplici (G3P)prodotti dal ciclo di Calvin possono essere usati per lasintesi di altre importanti molecole, come il fruttosio, ilsaccarosio e l’amido.
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La respirazione nelle piante
Come gli animali anche le piante hanno bisognodi energia per lo svolgimento dei loro processivitali. Ne consegue che anch’esse devonobruciare sostanze organiche e che quindihannoi bisogno di introdurre ossigeno.L’ossigeno entra attraverso gli stomi e da qui sidistribuisce a tutte le cellule e sempreattraverso gli stomi liberano la CO2 e vaporacqueo.
Come gli animali anche le piante hanno bisognodi energia per lo svolgimento dei loro processivitali. Ne consegue che anch’esse devonobruciare sostanze organiche e che quindihannoi bisogno di introdurre ossigeno.L’ossigeno entra attraverso gli stomi e da qui sidistribuisce a tutte le cellule e sempreattraverso gli stomi liberano la CO2 e vaporacqueo.
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Nelle piante coesistono due fenomeniche si possono considerare opposti
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Le pianterespirano solodi notte ? Falso
le piante cometutti gli esseriviventi respiranosempre.
L’ossigeno vieneprodotto dallapianta solo digiorno(fotosintesi)
Le pianterespirano solodi notte ? Falso
le piante cometutti gli esseriviventi respiranosempre.
L’ossigeno vieneprodotto dallapianta solo digiorno(fotosintesi) 21
