fotosintesi

La fotosintesi è un processo biochimico mediante il quale l’energia luminosa viene catturata e trasformata in energia chimica immagazzinata in carboidrati. È eseguita principalmente da piante, alghe e cianobatteri, e avviene principalmente nei cloroplasti che contengono pigmenti fotosintetici come la clorofilla.

L’equazione globale può essere riassunta così: 6 CO2 + 6 H2O + energia luminosa → C6H12O6 + 6 O2. In sostanza, l’anidride carbonica e l’acqua vengono convertite in glucosio e ossigeno grazie all’energia solare.

Le reazioni dipendenti dalla luce si svolgono nelle membrane tilacoidi e utilizzano la luce per eccitare la clorofilla, scindere l’acqua (fotolisi) e trasferire elettroni lungo una catena di trasporto, producendo ATP e NADPH. L’ossigeno viene liberato come sottoprodotto dalla fotosintesi dell’acqua. Il processo coinvolge complessi di proteine e pigmenti che raccolgono l’energia luminosa.

Le reazioni indipendenti dalla luce, o ciclo di Calvin, si svolgono nello stroma e fissano CO2 tramite l’enzima RuBisCO. Utilizzando ATP e NADPH prodotti nelle fasi luminose, il CO2 viene convertito in triose fosfato, da cui si formano glucosio e altri carboidrati. RuBisCO è l’enzima chiave e talvolta è limitante per l’efficienza fotosintetica.

I pigmenti includono clorofilla a, clorofilla b e carotenoidi, che assorbono diverse porzioni dello spettro luminoso. Esistono anche percorsi fotosintetici alternativi, come la fotosintesi anossigena in alcuni batteri, che non producono ossigeno.

L’importanza ecologica è fondamentale: fornisce la base delle reti alimentari, produce ossigeno e fissa carbonio, influenzando ciclo globale degli elementi. In molte piante terrestri si ritrovano adattamenti come C3, C4 e CAM per condizioni ambientali diverse.