Rubrica: Energia
Titolo o argomento: La fotosintesi clorofilliana
La fotosintesi è il processo attraverso il quale l’energia luminosa viene trasformata in energia chimica. Quest’ultima, a sua volta, viene utilizzata per la formazione di composti organici contenenti energia come i glucidi e, in particolare, il glucosio. Una parte dei glucidi viene adoperata direttamente sia per la formazione di sostanze ancora più complesse, sia per la respirazione cellulare (ossidazione dei glucidi) e quindi per liberare l’energia chimica richiesta dalla cellula stessa.
Uno degli effetti della fotosintesi consiste nella liberazione di ossigeno, un gas molecolare molto reattivo che ha favorito lo sviluppo e l’evoluzione della vita come la conosciamo oggi. Perchè avvenga il processo fotosintetico è necessaria la presenza di:
Acqua. Copre il 70,8% della superficie del pianeta. Allo stato liquido penetra direttamente nelle cellule dei vegetali acquatici mentre, nei vegetali terrestri, viene assorbita dai peli radicali e condotta, grazie ai vasi conduttori, fino alle foglie.
Anidride carbonica. E’ presente allo stato gassoso in aria e in soluzione in acqua. Viene assorbita dai vegetali tramite aperture dette “stomi”. Il carbonio presente nella molecola di anidride carbonica (CO2) viene adoperato per costruire composti organici necessari alle piante.
Luce. Si propaga nello spazio come un’onda elettromagnetica composta da radiazioni di diversa lunghezza d’onda: raggi X, raggi ultravioletti, luce visibile, raggi infrarossi e onde radio. La luce visibile (lunghezza d’onda 400-700 nanometri) è l’unico tipo di radiazione luminosa utilizzabile dalle piante verdi per i processi fotosintetici. La luce che arriva sulla superficie di una foglia viene in parte riflessa, in parte trasmessa attraverso i tessuti ed in parte assorbita dai pigmenti contenuti nelle cellule delle parti verdi della pianta.
Pigmenti (in particolar modo clorofille). L’energia luminosa viene trasformata in energia chimica grazie ai pigmenti. Si tratta di particolari sostanze colorate contenute nei cloroplasti, gli organuli dove si svolgono le reazioni della fotosintesi. Il pigmento che maggiormente contribuisce alla realizzazione del processo fotosintetico è la clorofilla (dal caratteristico colore verde) la cui molecola, piuttosto complessa, contiene un atomo di magnesio. Tale molecola è solubile in alcool, acetone e benzolo. Se una soluzione di clorofilla grezza è attraversata da luce bianca, essa assorbe parte delle radiazioni che costituiscono la luce stessa (soprattutto nel range del rosso al quale corrisponde una intensa produzione di ossigeno, meno in corrispondenza del blu).
Sebbene la fotosintesi avvenga in due fasi ben distinte (fase luminosa e fase oscura), possiamo riassumere l’intero processo con la formula generale:
6 CO2 (Anidride carbonica) + 6 H2O (Acqua) + Luce → C6H12O6 (Glucosio) + 6 O2 (Ossigeno)
Continua…
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