Fotosintesi nel citoplasma: 7 fatti che dovresti sapere

Le piante producono ossigeno ed energia a base di zucchero attraverso un processo denominato fotosintesi, che utilizza luce solare, acqua e CO2. Vediamo di più.

La fotosintesi avviene all'interno del cloroplasto nel citoplasma. Il cloroplasto è un corpo a doppia membrana con un complesso sistema di membrane interne organizzato in sacche appiattite o tilacoidi.

Nelle piante superiori, le foglie sono il principale organo fotosintetico, sebbene i giovani steli di alcune piante erbacee agiscano anche come organo della fotosintesi.

Discutiamo se la fotosintesi si verifica nel citoplasma, perché e come si verifica nel citoplasma, le sue classificazioni e molti altri fatti correlati in questo articolo.

La fotosintesi si verifica nel citoplasma?

La fotosintesi è il processo mediante il quale le piante catturano i fotoni e li convertono in energia chimica racchiusa in un composto organico. Vediamo se si verifica nel citoplasma o meno.

La fotosintesi avviene nel cloroplasto all'interno del citoplasma di piante verdi. Durante il giorno, la fotosintesi viene effettuata dai cloroplasti. Le cellule fotosintetiche utilizzano NADPH e ATP, i risultati diretti della fotosintesi, per produrre una varietà di composti chimici.

La fotosintesi è l'unico processo naturale mediante il quale l'ossigeno viene liberato nell'atmosfera per essere utilizzato da altri organismi.

Quale parte della fotosintesi si verifica nel citoplasma?

Il processo di fotosintesi consiste in due serie successive di reazioni: la reazione alla luce e la reazione al buio. Vediamo quale parte della fotosintesi si verifica nel citoplasma.

La seconda serie di reazioni fotosintetiche che è la reazione oscura o reazione di Blackman ha luogo nel citoplasma. In questa reazione, la fissazione del carbonio avviene mediante una serie di fasi catalizzate da enzimi.

Fotosintesi C4
Fotosintesi da wikipedia

Le molecole di ATP e NADPH2 prodotte nella reazione alla luce forniscono l'energia necessaria per fissare la CO2 e per sintetizzare i carboidrati.

Perché la fotosintesi si verifica nel citoplasma?

La fotosintesi si verifica nel cloroplasto all'interno del citoplasma nelle piante verdi e nei batteri. Vediamo perché la fotosintesi si verifica nel citoplasma.

Il citoplasma contiene tutti i componenti essenziali, ovvero gli enzimi e altre sostanze chimiche e nutrienti necessari per la fotosintesi. Oltre a ciò, lo streaming citoplasmatico è essenziale per ottimizzare la fotosintesi e per distribuire i nutrienti attraverso la cellula.

Come avviene la fotosintesi nel citoplasma?

La fotosintesi è una reazione ossidativa riduttiva dipendente dalla luce in cui la clorofilla ossida l'acqua in 02 formando NADPH+ e ATP che riduce la CO2 in carboidrati. Vediamo di più.

Il processo di fotosintesi è diviso in due fasi elencate di seguito:

  • La reazione di Light o Hill
  • Reazione oscura o reazione Blackman

La reazione di Light o Hill:

La reazione alla luce o reazioni fotochimiche può essere studiata nelle seguenti teste:

  • Assorbimento dell'energia luminosa da parte dei fotosistemi.
  • Fotolisi dell'acqua ed evoluzione dell'O2.
  • Riduzione di NADP e formazione di NADPH2
  • Fotofosforilazione.

1. Assorbimento dell'energia luminosa da parte dei fotosistemi:

Ci sono due fotosistemi coinvolti nella fotosintesi. La funzione dei due fotosistemi è quella di intrappolare l'energia luminosa e convertirla in energia chimica, cioè ATP.

2. Fotolisi dell'acqua ed evoluzione dell'O2:

In questa fase avviene la scissione delle molecole d'acqua. Gli elettroni vengono quindi rilasciati e l'ossigeno viene liberato nel fotosistema II (PS-II).

3. Riduzione di NADP e formazione di NADPH2:

Come PS-II, il fotosistema-I (PS-I) è eccitato dall'assorbimento della luce e si ossida. Trasferisce il suo elettrone agli accettori di elettroni, che a loro volta si riducono. NADP viene ridotto a NADPH2 accettando gli elettroni da PS-1 e H+ rilasciati durante la fotolisi dell'acqua.

4. Fotofosforilazione:

Il processo di formazione di ATP da ADP e Pi in presenza di luce solare nel cloroplasto è chiamato fotofosforizzazione.

Reazione oscura o reazione Blackman:

Le molecole di ATP e NADPH2 prodotte nella reazione alla luce forniscono l'energia necessaria per fissare la CO2 e per sintetizzare i carboidrati nella reazione al buio.

I vari passaggi nella reazione al buio possono essere descritti nei passaggi indicati di seguito:

  • Fissazione di CO2 / Carbossilazione
  • Riduzione del PGA
  • Sintesi del glucosio
  • Rigenerazione di RuBP

1. Fissazione di CO2 / Carbossilazione:

Nella prima fase il CO02 viene accettato da un composto a 5 atomi di carbonio, la ribulosio 1,5 bisfosfatasi (RuBP) per formare un intermedio a 6 atomi di carbonio. Questo composto intermedio si divide poi in presenza di acqua in 2 molecole di acido fosfoglicerico (PGA).

2. Riduzione del PGA:

Il PGA viene immediatamente fosforilato prendendo il fosfato dall'ATP durante la reazione alla luce all'acido difosfoglicerico (DPGA). Il DPGA viene ridotto a fosfogliceraldeide (PGAld) prendendo H2 dal prodotto NADPH2 nella reazione fotochimica.

3. Sintesi del glucosio:

Le reazioni che si verificano in questa fase sono le seguenti:

  1. Una molecola di PGAld convertita in diidrossi acetone fosfato (DHAP)
  2. PGAld e DHAP si condensano in fruttosio bisfosfatasi (FBP).
  3. L'FBP per defosforilazione produce fruttosio monofosfato (FMP)
  4. FMP mediante cambiamento isomerico convertito in glucosio monofosfato (GMP)
  5. La GMP per defosforilazione viene convertita in glucosio

4. Rigenerazione di RuBP:

Per il funzionamento continuo della fotosintesi devono essere forniti regolarmente di ATP, NADPH2 e anche una quantità sufficiente di RuBP che è l'accettore primario di CO2.

Dove avviene la fotosintesi nel citoplasma?

La fotosintesi avviene generalmente in tutte le parti verdi del corpo vegetale. Vediamo dove si trova esattamente all'interno del citoplasma.

La fotosintesi si verifica nei cloroplasti:- una specie di plastide, presente nel citoplasma. Questo plastide contiene DNA, RNA, clorofilla a, clorofilla b ecc. Questo tipo di plastidi è presente nelle parti verdi delle foglie delle piante.

Cosa fa il citoplasma nella fotosintesi?

Il citoplasma è essenziale per la maggior parte delle reazioni che si verificano all'interno della cellula. Vediamo in dettaglio il ruolo del citoplasma nella fotosintesi.

Il ruolo del citoplasma nella fotosintesi è elencato di seguito.

  • Tutte le reazioni chimiche interne avvengono nel citoplasma della cellula.
  • Offre una base per il funzionamento di altri organelli all'interno della cellula.
  • Il citoplasma fornisce i nutrienti e gli enzimi necessario perché avvenga la fotosintesi.
  • La distribuzione del cloroplasto per un assorbimento ottimale della luce per la fotosintesi può essere ottenuta attraverso lo streaming citoplasmatico.

Conclusione:

La clorofilla e altri pigmenti che sono fotosensibili e assorbono l'energia solare si trovano nel citoplasma delle cellule fotosintetiche. Tali celle hanno la capacità di rielaborare l'energia solare in molecole organiche ad alto contenuto energetico come il glucosio, in presenza di CO2. Inoltre, per alimentare il ciclo globale del carbonio, queste cellule generano anche una grande quantità di ossigeno che si trova nell'atmosfera terrestre.

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