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Fotosintesi
clorofilliana e ciclo di Calvin
Fotosintesi clorofilliana: La
"Fase oscura"
La seconda parte di reazioni della fotosintesi prende il nome di "fase
oscura". Il termine "oscura", tuttavia è improprio in quanto
talireazioni possono avvenire anche in presenza di luce dato che l'elemento
fondamentale affinchè tali processi possano aver luogo è
rappresentatodall'energia.
Nella prima parte della fotosintesi i fotosistemi I e II hanno prodottoun
quantitativo di ATP (adenosin trifosfato) e NADPH (NAD fosfato) tale da
riuscire ad ossidare un quantitativo sufficiente di molecole di anidride
carbonica.
Il risultato finale della seconda parte di reazioni fotosintetiche è la
creazione di composti ad alta energia, come gli a midi o gli zuccheri, che
hanno il compito di tenere da parte un buon quantitativo di energia chimica.
Il ciclo di Calvin
Il ciclo di Calvin è un processo biochimico nel quale molecole di CO2v
engono fissate grazie ad un processo metabolico. Tale processo ha luogo
nello stroma del cloroplasto ed è costituito da alcune fasi cicliche. Nella
prima fase l'anidride carbonica viene fissata ad un composto chiamato
ribulosio 1,5 bifosfato e legandosi ad esso forma uno zucchero
instabile a sei atomi di carbonio.
Lo zucchero a sei atomi di carbonio viene quasi subito scisso in acido
3-fosfoglicerico. Tale composto, la cui formula chimica è C3H6O7P, contiene
tre atomi di carbonio e per questo motivo il ciclo di Calvin è conosciuto
come ciclo C3 differenziandosi dal ciclo C4 che può anche avvenire nella
fase oscura. Dopo aver composto il PGA termine il primo stadio fissativo.
Le fasi successive alla fissazione, nel ciclo di Calvin, sono
rappresentate dalla riduzione del 3-fosfoglicerato a gliceraldeide 3-fosfato
(PGAL), uno zucchero che per la propria sintesi richiede 6 molecole di NADPH.
Parte delle molecole di PGAL ritornano nel ciclo di Calvin per riformare
l'accettore primario, come vedremo avanti, mentre una molecola esce dal
ciclo per far si che avvenga la creazione di zuccheri e, di conseguenza,
amidi e cellulosa.
Nell'ultima fase viene formato il ribulosio 1-5 difosfato, ossia l'accettore
dell'anidride carbonica. La rigenerazione dell'accettore fa si che il
processo "oscuro" della fotosintesi abbia carattere ciclico.
Il bilancio del ciclo di Calvin:
Analizzando il bilancio energetico e in particolar modo la richiesta di ATP
e NADPH è possibile comprendere perchè la fotosintesi clorofilliana genera
più ATP che NADPH.
L'adenosin trifosfato è infatti più utilizzato nell'equazione globale del
ciclo di Calvin e, pertanto,necessita di essere prodotto in maggior quantità.
L'equazione finale del ciclo di Calvin è la seguente:
3CO2 + 9ATP + 6NADPH + 6H+ -> Gliceraldeide 3-fosfato + 9ADP + 8
fosfato inorganico + 6NADP + 3 H2O
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