1. LA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA Prof. Michele Iannizzotto

2. LA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA

3. CO 2 O 2 RESPIRAZIONE O 2 FOTOSINTESI GIORNO CO 2 Respirazione Fotosintesi Di giorno le piante respirano e compiono la fotosintesi Quando viene superato il punto di compensazione, l’ossigeno si libera e gli zuccheri si polimerizzano a formare l’amido.

4. O 2 NOTTE CO 2 Respirazione Di notte le piante compiono solo la respirazione Fotosintesi e respirazione: direzioni opposte di uno stesso processo? 6 CO 2 + 6 H 2 O C 2 H 12 O 6 + 6 O 2 Fotosintesi C 2 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O Respirazione

5. La luce è al tempo stesso un’onda e un’insieme di piccole particelle di energia chiamate fotoni . Come è catturata la luce dalle molecole? molecola molecola e - e - molecola e - pigmenti fotosintetici e - + Fluorescenza O calore + Energia per produrre NADPH e ATP pigmenti fotosintetici e - pigmenti fotosintetici e - Stato normale Stato eccitato Stato normale Energia Quando la luce colpisce una molecola, l’energia viene assorbita dagli elettroni che passano così ad uno stato energetico più elevato (stato eccitato). Tornando allo stato normale, la restituiscono sotto di fluorescenza o di calore, ma solo nelle cellule fotosintetiche viene utilizzata per la produzione di NADPH e ATP.

6. Sono gli organuli in cui avviene la fotosintesi ed assomigliano ai mitocondri in cui si svolge la respirazione I cloroplasti

7. Grana Gli enzimi che partecipano alla FOTOSINTESI sono localizzati nelle membrane altamente elaborate: i cloroplasti presentano infatti ripiegamenti interni detti TILACOIDI che si sviluppano nello stroma e presentano uno spazio interno detto LUMEN. In alcune regioni i tilacoidi formano i GRANA , dischi appiattiti impilati come una fila di monete. Tilacoidi CLOROPLASTO Lumen Stroma

10. Quando un fotone colpisce un pigmento la sua energia luminosa si trasferisce fino al centro di reazione, passando da una molecola all’altra per un fenomeno di risonanza elettronica FOTONE CENTRO DI REAZIONE MOLECOLE DI PIGMENTI: circa 300 ACCETTORE PRIMARIO Questi pigmenti formano dei complessi, ciascuno dei quali funziona come una antenna che convoglia tutta l’energia luminosa da esso captata verso un’unica, speciale molecola di clorofilla a : centro reattivo del complesso Nella molecola di clorofilla del centro reattivo, l’energia incanalata dal complesso- antenna ottiene il risultato di eccitare un elettrone che si trasferisce su un accettore, riducendolo e - e -

11. COSA ENTRA NELLA PIANTA ACQUA SALI MINERALI H 2 O H 2 O H 2 O ANIDRIDE CARBONICA CO 2 CO 2 CO 2

12. COSA ENTRA NELLA PIANTA ACQUA SALI MINERALI H 2 O H 2 O H 2 O ANIDRIDE CARBONICA CO 2 CO 2 CO 2 SOLE

13. COSA ENTRA NELLA PIANTA La linfa grezza, costituita di acqua e sali minerali , arriva alle foglie attraverso i vasi legnosi H 2 O H 2 O H 2 O ANIDRIDE CARBONICA CO 2 CO 2 CO 2 SOLE L’ anidride carbonica entra nella foglia attraverso gli stomi, fori situati nella pagina inferiore.

14. COSA ESCE DALLA PIANTA La linfa elaborata contenente glucosio scende verso le radici GLUCOSIO O 2 O 2 O 2 SOLE L’ ossigeno esce dagli stomi delle foglie GLUCOSIO GLUCOSIO

15. La foglia è il laboratorio chimico della pianta. Grazie ai cloroplasti che catturano l’energia del sole, Le molecole di acqua e di anidride carbonica si disfano in atomi di O di C di H … e si ricompongono in ossigeno O 2 e glucosio SOLE H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 glucosio

16. + + SOLE Equazione generale di fotosintesi H 2 O acqua CO 2 anidride carbonica O 2 ossigeno glucosio

18. La fase luminosa della fotosintesi realizza un flusso di elettroni in salita dall’acqua verso un accettatore organico P680 Fotone Fotosistema II° ACCETTORE Q P700 ACCETTORE X Fotosistema I° 2e - 2e - citocromi ATP 2e - 2e - Ferridossina (Fosforilazazione non ciclica) Membrana tilacoidica Lume del tilacoide stroma fd H 2 O ½ O 2 + 2H + + 2 e - 2e - Fotolisi acqua Luce NADP + NADPH 2H 2 O O 2 + 4H + + 4 e - ADP + Pi ADP + Pi ATP (Fosforilazazione ciclica) 2H + FASE OSCURA

19. CICLO DI CALVIN STROMA DEI CLOROPLASTI Ribulosio 1,5 difosfato 3 ATP 3 ADP + P Anidride carbonica 3C 1 P P P P P P P P P Intermedio instabile 3C 6 COOH COOH CHO CHO Aldeide fosfoglicerica (PGAAI) 6 C 6 Acido fosfoglicerico (PGA) 6 C 6 3 3 3 3 3 1/6 SINTESI DI SACCAROSIO, AMIDO Pentoso fosfati 3 C 5 SERIE DI INTEMEDI A C 6 C 5 C 7 3 5/6 6 ATP 6 ADP + 6P 6 NADPH 6 NADP +

20. Ribulosio 1,5 difosfato P P CARBOSSILASI OSSIGENASI P P COOH COOH 2 acido fosfoglicerico + anidride carbonica + ossigeno COOH P Acido fosfoglicolico Acido fosfoglicerico Bassa efficienza fotosintetica SCHEMA DI PIANTA A C 3