LA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA – Spiegazione Completa per la Classe Terza Perito Agrario - prof. Francesco Coccia
La fotosintesi clorofilliana è il processo biologico attraverso cui le piante, le alghe e alcuni batteri trasformano l’energia luminosa del Sole in energia chimica sotto forma di zuccheri.
È il meccanismo che rende possibile la vita sulla Terra, perché:
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produce ossigeno;
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costituisce la base di tutte le catene alimentari;
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permette l’accumulo di sostanza organica e quindi la crescita delle piante.
1. Dove avviene la fotosintesi?
La fotosintesi avviene principalmente nelle foglie, in particolare nei cloroplasti, organuli presenti nelle cellule vegetali.
I cloroplasti contengono:
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tilacoidi, piccole membrane dove si trovano i pigmenti fotosintetici (clorofille, carotenoidi);
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stroma, una matrice fluida dove si svolgono alcune fasi della fotosintesi.
Il pigmento più importante è la clorofilla, che dà alle foglie il colore verde.
2. Materie prime della fotosintesi
Per realizzare la fotosintesi le piante utilizzano:
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Anidride carbonica (CO₂) → assorbita dagli stomi delle foglie.
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Acqua (H₂O) → assorbita dalle radici e trasportata dallo xilema.
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Luce solare → catturata dai pigmenti fotosintetici.
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Clorofilla → indispensabile per assorbire l’energia luminosa.
La reazione generale può essere riassunta così:
6 CO₂ + 6 H₂O + energia luminosa → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
(glucosio e ossigeno)
3. Le due fasi della fotosintesi
La fotosintesi è composta da due fasi fondamentali:
A) FASE LUMINOSA (o Reazioni dipendenti dalla luce)
Avviene sui tilacoidi dei cloroplasti.
Che cosa succede?
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La luce viene assorbita dalla clorofilla.
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L’energia luminosa viene trasformata in energia chimica sotto forma di:
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ATP (adenosintrifosfato)
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NADPH (molecola ricca di energia)
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L’acqua viene scissa (fotolisi dell’acqua):
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vengono liberati elettroni e protoni,
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viene prodotto ossigeno (O₂) che esce dagli stomi.
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In pratica:
La fase luminosa prepara l’energia necessaria alla fase successiva.
equazione reazione fotolisi
cosa produce la fotolisi?
✔ 4 protoni (H⁺) → serviranno per produrre ATP
✔ 4 elettroni (e⁻) → rimpiazzano quelli persi dalla clorofilla nel Fotosistema II
✔ 1 mole di ossigeno (O₂) → liberato nell’atmosfera attraverso gli stomi
Significato biologico
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Permette la continuità del trasporto elettronico nella fase luminosa.
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Contribuisce alla formazione del gradiente protonico necessario per la sintesi di ATP.
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È la fonte principale di ossigeno che respiriamo.
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B) FASE OSCURA (o Ciclo di Calvin o Reazioni indipendenti dalla luce)
Avviene nello stroma del cloroplasto.
Non significa che avviene al buio: semplicemente non richiede luce diretta.
Che cosa succede?
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La CO₂ assorbita dagli stomi viene fissata in molecole organiche.
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Grazie all’energia dell’ATP e del NADPH prodotti nella fase luminosa, la pianta costruisce glucosio (C₆H₁₂O₆).
In pratica:
La pianta trasforma CO₂ in zuccheri, cioè produce la sostanza organica necessaria per crescere.
Questa fase viene anche chiamata organigazione dell'anidride carbonica (CO₂)
4. A cosa serve il glucosio prodotto?
Il glucosio è fondamentale per la vita della pianta:
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viene utilizzato nella respirazione cellulare per produrre energia;
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può essere trasformato in amido (di riserva);
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può diventare cellulosa (pareti cellulari);
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contribuisce alla formazione di:
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lipidi,
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proteine,
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vitamine,
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ormoni vegetali.
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5. Fattori che influenzano la fotosintesi
La fotosintesi non avviene sempre alla stessa intensità. È influenzata da vari fattori:
Fattori esterni
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Luce (intensità, durata, qualità)
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Temperatura (ottimale in genere tra 20 °C e 30 °C)
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Disponibilità di CO₂
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Disponibilità di acqua
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Concentrazione di nutrienti (in particolare azoto, ferro, magnesio)
Fattori interni
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quantità di clorofilla
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superficie fogliare
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stato di salute della pianta
6. Differenza tra Fotosintesi e Respirazione
Molti studenti le confondono. Ecco lo schema chiaro:
| Fotosintesi | Respirazione |
|---|---|
| Avviene nei cloroplasti | Avviene nei mitocondri |
| Produce glucosio e ossigeno | Consuma glucosio e ossigeno |
| Accumula energia | Rilascia energia |
| Richiede luce | Avviene giorno e notte |
7. Perché la fotosintesi è fondamentale in agronomia?
Perché determina:
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la produttività delle colture
(più fotosintesi = più biomassa = più rese) -
la qualità dei prodotti agricoli, come zuccheri nell’uva, amidi nei cereali, oli nei semi;
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l’efficienza dell’irrigazione, dato che la stomatura è collegata alla traspirazione;
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la scelta delle densità di semina e potature, per controllare la luce;
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l’assorbimento di CO₂, con effetti sul clima e sul bilancio energetico delle piante.
Conclusione
La fotosintesi clorofilliana è il processo attraverso cui le piante trasformano l’energia solare in vita.
Comprendere questo meccanismo permette a un futuro Perito Agrario di gestire con competenza le colture, ottimizzare le rese e intervenire in modo sostenibile sull’agroecosistema.
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