La fotosintesi clorofilliana è un processo biochimico di fondamentale importanza per le piante in quanto permette loro di essere organismi autotrofi, ossia le rende capaci di elaborare autonomamente il loro “nutrimento”. In poche parole i vegetali, grazie a questo processo, trasformano sostanze inorganiche (in questo caso l’acqua e l’anidride carbonica) in sostanze organiche (il glucosio e altri zuccheri) e ossigeno grazie all’energia solare. La ricetta della fotosintesi è piuttosto semplice: sei molecole di anidride carbonica aggiunte a sei molecole di acqua si trasformano in una molecola di glucosio e sei di ossigeno.

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2 

Schema della fotosintesi

La clorofilla

Affinché questo processo avvenga, è indispensabile la presenza della clorofilla, un pigmento presente nelle foglie. Essa è in grado di assorbire determinate lunghezze d’onda (in particolare la luce blu-violetta e quella rossa-arancione) e riflette la luce verde, che da il colore alle foglie. Quando questo pigmento viene stimolato dalla luce è in grado di accumulare energia, che viene poi ceduta nei successivi passaggi della fotosintesi. La clorofilla si trova nei tilacoidi, “sacchettini” di membrana contenuti in speciali organelli chiamati cloroplasti.

Cloroplasto con tilacoidi

La fase luce-dipendente

Nella prima fase, chiamata anche luminosa, la luce del sole eccita le molecole di clorofilla rendendole più energetiche. Si instaurano quindi una serie di reazioni a catena che trasferiscono l’energia dalla clorofilla a diverse molecole intermedie. L’ultimo passaggio rende possibile la trasformazione di ADP (adenosindifosfato) in ATP (adenosintrifosfato). In pratica durante questa prima fase l’energia solare si trasforma in energia chimica, presente nei legami tra gli atomi che compongono l’ATP.

La fase luce-indipendente

Questa fase, chiamata anche ciclo di Calvin o fissazione del carbonio, è un processo ciclico che avviene nello stroma, lo spazio interno dei cloroplasti. L’anidride carbonica che entra attraverso gli stomi (non sai cosa sono? Leggi qui) viene “attaccata” ad un composto con 5 atomi di carbonio grazie all’energia dell’ATP. Anche in questo caso le molecole subiscono una serie di trasformazioni fino ad arrivare i prodotti finali, ossia il glucosio e l’ossigeno (che viene liberato attraverso gli stomi). Si tratta di un processo ciclico, infatti tutti i trasportatori e gli enzimi si modificano per poi tornare nuovamente come prima alla fine del processo. A questo punto l’ATP (che perdendo energia è tornata ADP) va a ricaricarsi nei tilacoidi.

Perché è così importante?

La fotosintesi clorofilliana è uno dei processi alla base della vita sulla Terra. Non solo è indispensabile per la vita delle piante ma anche per quella degli animali. Infatti permette la crescita dei vegetali, i quali fungono da nutrimento per gli animali, risultando perciò all’inizio della carena alimentare. Inoltre è stata essenziale (e lo é  tuttora) per la formazione dell’atmosfera grazie alla produzione di ossigeno. Infine permette l’assorbimento dell’anidride carbonica, un gas serra che concorre a provocare i cambiamenti climatici.

Che dire, ancora una volta vediamo come le piante, nonostante le apparenze, siano esseri molto complessi ed estremamente affascinanti senza cui non esisterebbe la vita come la conosciamo oggi.