fotosintesi Flashcards
Fotosintesi clorofilliana
Processi opposto di respirazione, tipica di organismi autotrofi. Piante ricavato da ambiente co2 h2o ed E dal sole e producono glucosio e O2. Le reazioni sono sempre di dossidoriduzione e si sviluppa in 2 fasi:
luminosa utilizza E solare (fase luminosa membrana tilacoidi)
Oscura senza luce grazie a co2 (fase oscura ostroma)
Energia convertita per mezzo di gradienti protonici
La membrana interna è selettiva perché contiene diverse proteine di trasporto , quella esterna del cloroplasto è permeabile
La catena di trasporto , il complesso atp sintetasi e sistema di capostazione della luce sono presenti nella membrana tilacoide. Cloroplasto organulo responsabile della fotosintesi.
Nella fase luninosa
abbiamo catena di elettroni e complessi enzimatici nella membrana dei tilacoidi, pompeggio protoni h+ (simile all’altro)
(Responsabili tilacoidi)
La fase Lum necessita luce catturata sottoforma di particelle di energia
fotoni —-> scambio con ambiente esterno attraverso porti delle piante su tutta la foglia, quando luce vi entra (nei cloroplasti) viene convogliata a liv della membrana del tilacoide a cui vengono associati i pigmenti fotosintetic (costituiscono i fotosistemi 1 e 2) e l’insieme dei complessi fotosintetici.
Energia solare è catturata nei legami ad alta energia dei vettori app e nadh —> ma come?:
Il fotone colpisce il pigmento di clorofilla eccitandone un elettrone —> percorre la catena di trasporto—> protoni grazie all’ ossidazione rilasciati nel lume
L’elettrone ceduto viene rimpiazzato da un altro estratto da H2O in seguito alla sua dissociazione fotolisi
Il gradiente elettrochimico aiuta la sintesi dell’ app a livello dell complesso app sintesi (come per respirazione)
Gli elettroni ad alta e vengono caricati su NADP+convertendolo in NADP
Sintesi atp:
El avviati catena di trassp
Liberato E a pompe protoniche che accumulano H+ tra 2 membrane cloroplastio caricandoli di e
Ioni ed elettroni caricati su nadp convertito in nadph
La luce visibile:
si puo rappresentare in natura ondulatoria (composta da diverse lunghezze d’onda) e particellare (fotoni)—> si propaga per onde radiazioni elettromagnetiche, allostesso tempo è materia costituita da atomi
Fotoni particelle cariche di E (doppia natura della luce) grazie ad onde percepisco colore e a particelle calore. Luce di diversi colori composta da diversi fotoni, lunghezza d’onda da viola a rosso. Lunghezze d’onda vicino a 600 dinamometri rosso quantità di E minori rispetto a lunghezza minore (dipende da costante di plank) Le lunghezze d’onda magg hanno quantità di e minore
La clorofilla
Ruolo importante clorofilla (pigmento fotosintetico) che reagisce quando riceve fotoni e si mette in moto la catena di trasporto degli elettroni —-> equivalente di NADH, NADPH che svolge la stessa funzione trasportatrice degli elettroni .
La clorofilla—-> pigmento fotosintetico da cui dipende colore verde di piante, mol più o meno complessa che eragisce con luce assorbendo 1 parte e rilasciando un altra (strettamente dipendente da comp, chimica di molecola) assorbono tutta la luce tranne le lunghezze d’onda del verde quindi quelle di 430 namometri. Inverno diventa cardenoide assorbono luce blu e verde e rilasciano luce rosso giallo e arancio. La molecola di clorofilla presenta un anello dove al centro si trova un atomo di magnesio, nei fotosistemi più molecole di clorofilla sono associate. Quando una molecola di clorofilla assorbe radiazioni solari i suoi elettroni interagiscono con i fotoni e passano ad 1 livello energetico maggiore
l’assorbimento avviene a livello dei singoli e doppi legami chimici
x convertire la luce in e la clorofilla deve essere associata a proteine (complessi multiproteici = fotosintesi) ed essere inserita in 1 membrana
cm composti da
Complesso antenna che cattura l’ e grazie alla clorofilla
Centro di reazione che converte e luminosa in chimica
fotosistema 2
complesso multiproteico
in tutte le membrane dei tilacoidi
Composto da: complesso antenna, p680, plastochinone, citocromo b6f , plastocianina.
Complesso antenna fotosistema 2
formato da 200 clorofille ancorate a proteine della membrana dei tilacoidi
Quando fotone colpisce clorofilla, l’elettrone si eccita e trasmette la sua E ad un elettrone di clorofilla vicina (per risonanza) —-> l’eccitazione viene trasferita alle clorofille del P680 che è il centro di reazione del fotosistema 2 che assorbe luce a 680nm
P680 fotosistema 2
complesso enzimatico con associate 2 molecole di clorofilla (centri reattivi)
Elettroni delle clorofille quando si eccitano si allontanano da molecola e si spostano grazie ad una serie di molecole pigmentate arrivando fino al plastochinone
I centri reattivi recuperano gli elettroni persi grazie ad un enzima che si ossida una mol di H2O secondo la reazione: H2O—>2H + 1/2O2+2e-
Una volta aquistati altri elettroni, questo chinone viene rilasciato da fotosistema porta elettroni fino all inizio della cat trassp elettroni
Plastochinone fotosistema 2
mol liposolubile —> accetta gli elettroni eccitati dalle clorofille del p680
La sua solubilità nei fosfolipidi della membrana gli permette di spostarsi verso citocromo b6f, a contatto con esso cede elettroni ed è pronto per ricominciare
Citocromo b6f
complesso proteico intrinseco
-trasferisce elettroni alla plastocianina e pompa i protoni h + all’ interno del tilacoide
Si crea un gradiente elettrochimico grazie la passaggio di elettroni come in catena respiratoria
La plastocianina= proteina liposolubile contenente rame e impiegata nel trasporto degli elettroni, ultimo complesso del fotosistema 2
La funzione del fotosistema2
trasferisce gli elettroni delle clorofille del p680 alla plastocianina grazie all’ energia dei fotoni
Durante questo trasferimento creato un gradiente protonico usato per creare atp
P680 recupera elettroni grazie ossidazione h2o
Fotosistema 1
P700 (assorbe lunghezze da 700 nm) Fotosistema 1
composto da complesso antenna e centro antenna
complesso enzimatico a cui sono associate 2 mol di clorofilla (centri reattivi)
Elettroni clorofilla dei centri reattivi quando eccitati si staccano e vengono trasferiti alla ferodoxina (prot contenente cluster di ferro e zucchero in grado di trasportare elettroni)
I centri reattivi recuperano gli elettroni persi dalla plastocianina del fotosistema 2
Gli elettroni e- arrivano infine nel fotosistema 1 dove sostituiscono 2e- emessi dal fotosistema 1, anche esso colpito da radiazione luminosa
Gli e- emessi dal fotosistema 1 vengono convogliati tramite un’ altra proteina accettore verso il complesso enzimatico dove NADPH+ viene ridotto a NADPH
Fine fase luminosa
si forma atp da adp e nadph da nadph+
fase oscura
l’energia fornita da atp + nadph serve per trasformare la co2 inorganica in carboidrati organici. Il glucosio (da materia inorganica a orgacanica) prodotto in fase oscura in stroma del cloroplasto con ciclo di Calvin —> ogni tre molecole di co2 + 9 molecole di atp e 6 mol di nadph viene prodotta molecola organica= gliceraldeide 3fosfato. Anche detto fissazione del carbonio e si divide in 3 fasi = grande produzione di molecole organiche. Siccome la membrana interna del cloroplastio è impermeabile, atp e nadph consumati nello stroma per la sintesi di nuovi zuccheri poi portati nel citosol.
Fotorespirazione
Piante sono organismi viventi in grado di adattarsi alle caratteristiche del ambiente in cui vive= processo di autodifesa (=fotorespirazione) per evitare che la pianta disperda troppo vapore acqueo.
3 tipologie -> ogni gruppo specifico corrisponde a processo metabolico —> dipende da caratteristiche della pianta e da ambiente in cui vive e dalla capacita di adattarsi:
C3 (3atm di carbonio)
C4 (4atm di carb)
CAM “”””
Le foglie presentano delle aperture - stromi (aperti in fotosistesi) a livello dei quali avviene scambio gassoso —> con temperature elevate tendono a chiudersi per evitare spreco di vapore acqueo, ma non possono assorbire co2 e quindi non possono andare incontro a fotosintesi —> si attivano processi interni x ricavare co2
