In che modo la clorofilla assorbe l’energia luminosa e la trasmette alle reazioni che richiedono energia della fotosintesi?
Questo breve articolo offre una panoramica per gli studenti post-16 dei processi coinvolti nella fotosintesi. Un Powerpoint è anche allegato.
La fotosintesi può essere suddivisa nelle reazioni di raccolta dell’energia della clorofilla e nella riduzione dell’anidride carbonica a zucchero nel ciclo di Calvin, facendo uso dell’energia assorbita dalla clorofilla.
Come sono collegati questi processi?
Figura 1. è un diagramma della struttura della clorofilla e alcune note su come assorbe l’energia luminosa.
La luce assorbita dalla clorofilla eccita gli elettroni nell’anello come mostrato sopra. Diverse lunghezze d’onda della luce eccitano gli elettroni di quantità diverse (Figura 2).
L’energia negli “elettroni eccitati” può essere passata da una molecola di clorofilla a un’altra, ma alla fine sarà persa come fluorescenza (Figura 3) (cioè l’energia sarà riemessa come luce), a meno che l’elettrone eccitato stesso non possa essere espulso dalla molecola di clorofilla.
Questo processo di espulsione degli elettroni avviene solo in molecole di clorofilla che sono specificamente contenute in uno speciale complesso proteico chiamato centro di reazione (Figura 4).
Ci sono due diversi tipi di centri di reazione nelle piante (Figura 5). In ciascuno di questi centri di reazione, l’elettrone espulso viene trasferito a una molecola di accettore, che può quindi passarlo a una molecola diversa e alla fine l’elettrone(s) può essere utilizzato per fissare l’anidride carbonica. Tuttavia, non è possibile continuare a espellere elettroni da queste speciali molecole di clorofilla, gli elettroni devono essere reintegrati per sostituire quelli espulsi. Questi elettroni provengono dall’acqua, con conseguente evoluzione dell’ossigeno.
