Fotosintesi Clorofilliana: cos’è e come funziona

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Fotosintesi-clorofilliana

La fotosintesi clorofilliana è il processo biochimico che sta alla base della sopravvivenza delle piante: mediante questo fenomeno infatti la luce solare viene catturata attraverso la clorofilla e trasformata in energia chimica, indispensabile per sintetizzare le molecole di glucosio e liberare ossigeno. Vediamo più nel dettaglio come funziona.

Fotosintesi Clorofilliana: spiegazione del processo

Fotosintesi-clorofilliana-scuolaLa fotosintesi clorofilliana è un processo d’importanza fondamentale, non solo per la sopravvivenza delle piante ma anche per la nostra stessa vita. Come vedremo tra poco infatti, mediante questo fenomeno viene liberato ossigeno a partire dall’anidride carbonica presente nell’atmosfera. Ma come funziona nel dettaglio?

La fotosintesi clorofilliana è un processo biochimico: per comprendere quindi il suo meccanismo bisogna osservare la formula chimica che esplica questo fenomeno

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2  

6 molecole di anidride carbonica + 6 molecole di acqua = 1 molecola di glucosio + 6 molecole di ossigeno. 

Come appare evidente leggendo la formula chimica della fotosintesi clorofilliana, le piante durante questo processo assorbono 6 molecole di anidride carbonica e 6 molecole di acqua e le trasformano in 1 molecola di glucosio e in altre 6 molecole di ossigeno. 

Fotosintesi Clorofilliana: il glucosio

La domanda viene spontanea: a cosa serve il glucosio? Perchè le piante producono questo composto con la fotosintesi? Il glucosio è fondamentale perchè permette di sintetizzare le molecole ad alto contenuto energetico e liberare quindi l’energia necessaria per il processo metabolico. In sostanza, quindi, le piante riescono a rimanere in vita grazie alla fotosintesi clorofilliana perchè riescono con questo processo ad ottenere il glucosio, indispensabile per la loro sopravvivenza.

Se quindi come vedremo tra poco l’ossigeno è indispensabile per la nostra esistenza, il glucosio lo è per la sopravvivenza delle piante che ne traggono il nutrimento necessario.

Fotosintesi Clorofilliana: l’ossigeno

La fotosintesi clorofilliana è anche indispensabile perchè permette di liberare ossigeno nell’atmosfera (attraverso gli stromi delle foglie): le piante prelevano quindi anidride carbonica e la trasformano in ossigeno, il quale è indispensabile per la nostra stessa sopravvivenza. Per questo motivo la deforestazione e la progressiva riduzione dei polmoni verdi del nostro pianeta suscitano allarmismi: se sulla faccia della terra dovessero scomparire tutte le piante, per noi sarebbe impossibile sopravvivere.

La fotosintesi clorofilliana è un processo fondamentale per la nostra stessa esistenza e per quella di tutti gli animali. Abbiamo tutti bisogno di respirare ossigeno per riuscire a sopravvivere e se non ci fossero le piante sarebbe per noi impossibile la vita stessa.

Schema e fasi del processo

Fotosintesi-clorofillianaIl processo della fotosintesi clorofilliana avviene in 2 fasi, ognuna delle quali è fondamentale per la sua riuscita:

  • Fase luminosa: una catena di trasporto degli elettroni sfrutta la luce per produrre energia sotto forma di ATP;
  • Fase oscura (ciclo di Calvin): nello stroma del cloroplasto avviene la trasformazione del carbonio inorganico (presente nell’anidride carbonica) in molecole di carbonio organico (glucosio).

La fase luminosa, per poter avvenire, richiede necessariamente la presenza di una fonte luminosa e quindi di sole: attraverso la clorofilla viene assorbita la luce solare e quindi prodotta energia utile per la pianta. La fase oscura, invece, avviene sempre perchè non richiede luce.

Come avviene la fotosintesi clorofilliana: la spiegazione semplice per i bambini

Comprendere i meccanismi della fotosintesi clorofilliana non è semplicissimo, specialmente se non si possiedono le conoscenze di base in ambito chimico. Tuttavia, si tratta di un processo talmente importante che viene insegnato anche ai bambini della scuola media ma per farlo occorre trovare delle parole semplici e delle spiegazioni che siano comprensibili anche a questa età. Vediamo quindi in modo schematico come avviene la fotosintesi clorofiliana in modo semplice e il più chiaro possibile:

  • Le radici delle piante assorbono dal terreno l’acqua ed i sali minerali, che si trovano sotto forma di linfa grezza;
  • Questa linfa grezza sale lungo il gambo o il fusto della pianta fino ad arrivare alle foglie;
  • Una volta che la linfa arriva alle foglie, queste catturano attraverso gli stomi l’anidride carbonica che si trova nell’aria;
  • Quando sono illuminate dalla luce del sole, la linfa grezza e l’anidride carbonica si trasformano in linfa elaborata (non più grezza) e questo processo si chiama fotosintesi clorofilliana;
  • Una volta che questo processo è terminato, la pianta rilascia nell’aria l’ossigeno, che è il prodotto della fotosintesi clorofilliana.

Perchè la fotosintesi clorofilliana è essenziale

La fotosintesi clorofilliana è uno di quei processi essenziali per la sopravvivenza della vita sulla Terra: è infatti mediante questo processo che le piante riescono a trarre nutrimento e sopravvivere, ma non solo. Come abbiamo accennato prima, senza la fotosintesi clorofilliana le piante non assorbirebbero l’anidride carbonica presente nell’atmosfera e soprattutto non produrrebbero ossigeno (indispensabile per la nostra stessa esistenza).

Come abbiamo visto quando abbiamo parlato dell’Effetto Serra e delle Piogge Acide, l’anidride carbonica è un grande problema al giorno d’oggi perchè presente in grandi quantità nell’atmosfera per via degli inquinanti delle industrie. Le piante permettono di ridurre sensibilmente la presenza di anidride carbonica nell’aria e di trasformarla in ossigeno. E’ per questo motivo che l’allarme lanciato dagli ambientalisti deve oggi essere preso sul serio: se continuiamo a distruggere il pianeta e la vegetazione che rappresenta il polmone verde della Terra rischiamo di non avere più ossigeno per respirare. Stiamo continuando ad aumentare la produzione di anidride carbonica peggiorando la situazione dell’inquinamento atmosferico e contemporaneamente stiamo portando avanti politiche di disboscamento. Se continuiamo di questo passo, in futuro non avremo più l’elemento indispensabili per la nostra stessa esistenza: l’ossigeno.

La fase oscura e il motivo per cui non conviene tenere le piante in camera da letto

Come ormai dovrebbe essere chiaro, la prima fase della fotosintesi clorofilliana può avvenire solamente di giorno perchè le piante necessitano della luce solare. Durante la notte invece il processo si inverte e invece di assorbire l’anidride carbonica ed espellere ossigeno, le piante assorbono ossigeno espellendo l’anidride carbonica in eccesso.

Questo è il motivo per cui viene sempre sconsigliato di tenere delle piante in camera da letto. Se infatti le collochiamo in questa stanza, potrebbero sottrarre ossigeno durante la notte e quindi noi ne avremmo meno a disposizione. In molti si chiedono perchè sia scorretto tenere delle piante in camera da letto e la spiegazione anche in questo caso chiama in causa il complesso ed affascinante meccanismo della fotosintesi clorofilliana. Se quindi vi piacerebbe adornare la stanza con una bella pianta, in questo caso conviene sceglierne una artificiale!

Riepiloghiamo che cos’è la fotosintesi

Recenti scoperte sulla fotosintesi clorofilliana

Negli ultimi anni sono numerosi gli studi fatti sulla fotosintesi. I ricercatori di biologia sintetica hanno esplorato a fondo l’argomento, facendo esperimenti e studi accurati. Le ultime ricerche hanno come protagonista una lumaca di mare, simile ad una foglia, che pare nutrirsi della luce del sole. L’Elysia chlorotica, così si chiama, si nutrirebbe di luce solare, ma è un animale. Un’incredibile scoperta. Essa mantiene il suo colore mangiando alghe e replicando i suoi geni fotosintetici. Essa è l’unico caso al mondo conosciuto di un essere pluricellulare che è in grado di appropriarsi del DNA altrui.

Fino al momento della scoperta di questa lumaca, era dichiarato impossibile che un’alga potesse funzionare in una cellula animale, eppure queste lumache lo rendono possibile. L’animale di conseguenza si affida alla luce del sole per la sua nutrizione. Per quanto riguarda l’utilizzo dell’energia solare, gli uomini muovendosi, richiedono un’alimentazione consistente. Le piante invece conservano il loro lento e costante nutrimento di “succo solare” restando immobili. Grazie a questa lumaca, si è scoperto che dal punto di vista biologico e geneticola differenza non è poi così tanta, se è possibile che un animale rubi la fotosintesi a una pianta.

Procedendo con le ricerche nella biologia sintetica, pare che questi esseri marini, non siano l’unico essere del regno animale a farlo. C’è un’afide che pare assorbire l’energia solare attraverso i carotenoidi, dei pigmenti. Così anche la vespa orientalis, utilizza la xantoferina al fine di convertire l’energia del sole in elettricità. Nessuno di questi animali tuttavia è fotosintetico. Mano a mano che gli studi procedono si scoprono diversi animali che sono in qualche modo in grado di replicare la fotosintesi: il corallo, la salamandra maculata e altri. Le lumache però sono le uniche a non avere intermediari e a fare la fotosintesi clorofilliana per conto loro, mangiando cloroplasti e ricoprendo con essi le pareti del loro apparato digerente. In base a queste scoperte ci si chiede se sia davvero una follia pensare di seguire in qualche modo la natura nel fare la fotosintesi, vedremo come procederanno gli studi.

Per approfondire…


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