La fotosintesi è il processo di trasformazione della luce solare in energia chimica immagazzinandola nei legami di glucosio o zucchero. Questo processo si verifica in piante, batteri e alcuni protisti o alghe per produrre zucchero come cibo. La clorofilla presente nelle foglie delle piante fotosintetiche cattura l'energia dalla luce solare e la converte in carboidrati. La fotosintesi utilizza anidride carbonica (CO2) e acqua come materia prima per produrre zucchero e rilasciare ossigeno come sottoprodotto.
Struttura biologica
La fotosintesi si svolge principalmente in foglie e steli. La foglia tipica comprende l'epidermide superiore e inferiore, i fasci vascolari, la mesofilla e lo stomaco o i pori delle piante. L'epidermide superiore e inferiore servono come protezione per la foglia. Gli stomi sono i pori dell'epidermide inferiore che fungono da passaggio per il passaggio di CO2 e aria. I fasci vascolari spostano acqua, minerali e sostanze nutritive intorno alla pianta. La mesofilla contiene cloroplasto nella sua membrana tiroidea. Questo è il luogo in cui si verifica la fotosintesi.
Evento di reazione chimica
La reazione chimica globale in fotosintesi può essere scritta come "6H2O + 6CO2 -----> C6H12O6 + 6O2". Il processo si svolge in due fasi. Il primo stadio è la reazione della luce utilizzata per formare molecole ad alta energia. L'energia raccolta nella reazione della luce viene immagazzinata nelle cellule sotto forma di una sostanza chimica chiamata ATP, o adenosina trifosfato. Il secondo stadio della fotosintesi si chiama Calvin Cycle Reaction.
Reazione del ciclo di Calvin
In questa parte della reazione, l'energia chimica immagazzinata nell'ATP viene utilizzata per produrre zucchero dalla CO2 attraverso reazioni enzimatiche o enzimatiche. Inizialmente, la CO2 reagisce con un composto a cinque atomi di carbonio chiamato ribulosio bisfosfato (RuBP), catalizzato dall'enzima carbossilasi ossigenasi per produrre un composto stabile a tre atomi di carbonio chiamato fosfoglicerato (PGA). L'energia catturata nell'ATP converte la PGA in gliceraldeide 3-fosfato (G3P) che viene convertita in altri composti organici.
Fattori che limitano la fotosintesi
La fotosintesi è fortemente determinata da fattori come l'intensità della luce, i nutrienti del suolo, la disponibilità d'acqua, la temperatura e la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera. La diminuzione del livello dell'acqua riduce l'umidità dal suolo e chiude gli stomi. Ciò limita la diffusione dell'anidride carbonica e influisce sulla fotosintesi.
