Ciclo di Calvin: la fase oscura della Fotosintesi Clorofilliana

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Il ciclo di Calvin-Benson è un processo metabolico di tipo ciclico e rappresenta la cosiddetta fase oscura della Fotosintesi Clorofilliana. Avviene nello stroma del cloroplasto in seguito alla prima fase (chiamata luce-dipendente) e il risultato di tale processo è la sintesi di una molecola di glucosio. Abbiamo già visto a grandi linee come avviene la fotosintesi clorofilliana e quanto sia importante questo fenomeno per la vita e per il mondo vegetale. Oggi vedremo nel dettaglio il Ciclo di Calvin e capiremo come avviene la sintesi del glucosio a partire dai prodotti della fase luce-dipendente della fotosintesi clorofilliana.

Il Ciclo di Calvin-Benson ed i processi metabolici

Ciclo-di-CalvinGrazie alle reazioni tipiche della fase luce-dipendente della Fotosintesi Clorofilliana, all’interno del cloroplasto troviamo una molecola di ribulosio difosfato (RuBP) che è uno zucchero caratterizzato da 5 atomi di carbonio. Tale molecola si lega con una molecola di CO2 andando a formare un composto instabile con 6 atomi di carbonio, il quale a sua volta si lega con una molecola di acqua producendo due molecole di fosfogliceraldeide (PGAL). 

Tale legame è reso possibile dalla presenza del NADPH e dell’ATP, che alla fine del Ciclo di Calvin esauriscono la loro carica, si trasformano in ADP e NADP+ e sono così pronti per rientrare nella fase luminosa della fotosintesi clorofilliana.

Delle 12 molecole di PGAL ottenute durante il ciclo di Calvin, dieci vengono impiegate nuovamente per produrre molecole di RuBP e due si combinano per formare una molecola di glucosio. Questo è il prodotto finale della fotosintesi clorofilliana e come vedremo tra poco il glucosio può essere utilizzato per diversi scopi.

Ciclo di Calvin: che fine fa il glucosio?

La molecola di glucosio prodotta dal ciclo di Calvin della fotosintesi è il prodotto finale di tutto il processo e può essere utilizzata per diversi scopi dalla pianta:

  • La molecola di glucosio si unisce al fruttosio fosfato formando saccarosio, il quale viene trasportato alle varie parti della pianta;
  • All’interno del cloroplasto, più molecole di glucosio si uniscono formando amido primario;
  • Il glucosio viene impiegato per la sintesi della cellulosa.

Sintetizzando, possiamo dire che il glucosio prodotto dalla Fotosintesi Clorofilliana viene impiegato dalla pianta come nutrimento mentre quello in eccesso può essere utilizzato per la formazione di altri composti organici.

Ricordiamo però che il glucosio è un prodotto fondamentale per la pianta, ma che anche il sottoprodotto della fotosintesi rappresenta un elemento importantissimo. Durante questo processo infatti viene anche liberato ossigeno, che come ormai sappiamo è fondamentale per la vita sul nostro Pianeta. In sostanza, mediante la fotosintesi clorofilliana, la pianta è in grado di:

  • Produrre il proprio nutrimento (glucosio);
  • Purificare l’aria prelevando anidride carbonica dall’atmosfera;
  • Liberare ossigeno, fondamentale per la vita sul nostro Pianeta.

Perchè il Ciclo di Calvin viene detto anche Fase Oscura?

Il Ciclo di Calvin corrisponde alla cosiddetta fase oscura della fotosintesi clorofilliana ed il motivo è molto semplice, ma non del tutto scontato. Se nella prima fase di questo processo è indispensabile la presenza di una fonte luminosa, nella seconda fase (Ciclo di Calvin) non lo è più. Bisogna però ricordare che nessuna delle fasi della fotosintesi avviene di notte: la fase oscura si verifica in contemporanea a quella luminosa quindi bisogna stare attenti a non fare confusione.

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