Asimilatia clorofiliana (fotosinteza)
Fotosinteza este procesul de fixare a dioxidului de carbon din atmosfera de catre plantele verzi (cu clorofila), în prezenta radiatiilor solare, cu eliminare de oxigen si formare de compusi organici foarte variati (printre care si zaharuri).
Lumina solara are un rol mult mai important în hranirea noastra decât ne-am fi asteptat noi. Toata mâncarea si toti combustibilii fosili folositi de noi sunt produsi ai fotosintezei, proces ce transforma energia luminii solare, în forme chimice de energie ce pot fi folosite în sisteme biologice. Fotosinteza poate fi îndeplinita de mai multe organisme, variind de la plante, la bacterii.
Cea mai binecunoscuta forma a fotosintezei este dusa la îndeplinire de plantele superioare si de alge, precum si de cianobacteriile si bacteriile înrudite cu acestea, care sunt responsabile de o mare parte a fotosintezei în oceane. Toate aceste organisme, transforma dioxidul de carbon în material organic, prin reducerea acestui gaz la carbohidrati, folosind o serie de transformari complexe. Electronii pentru reducerea acestei reactii, în mod mod fundamental vin din apa, care apoi se descompune în oxigen si protoni. Energia pentru acest proces este furnizata, de lumina, aceasta fiind absorbita de pigmenti (în general clorofila si carotenoida). Clorofila absoarbe lumina albastra si rosie, carotenoida absoarbe lumina albastra si verde, în timp ce lumina verde si galbena nu are nici un efect în absorbtia pigmentilor fotosintetici din plante. Din acest motiv, lumina cu aceste culori este sau reflectata de frunze, sau este lasata sa treaca prin frunze, ca urmare plantele sunt verzi.
Alte organisme fotosintetice, cum ar fi cianobacteria, cunoscuta si sub numele de alga albastra-verde, si algele rosii, au pigmenti aditionali : phicobilins, ce au culoarea rosie sau albastra, si care absorb culorile luminii vizibile, care nu este absorbita efeciv de clorofila si carotenoida.
Reactia transferului initial de elecroni din centrul reactiei fotosintetice, pune în miscare o serie lunga de reactii de genul : “reducere-oxidare”, trecând elecronul printr-un lant de cofactori si umplând “gaura de elecroni” din clorofila. Toate organismele fotosintetice ce produc oxigen, au doua tipuri de centre de reactie numite fotosistem 1 si fotosistem 2, amândoua fiind complexe pigment/proteina, localizate în membrane specializate numite thylakoide. În plante si alge, acestea sunt localizate în cloroplaste. De obicei se gasesc în gramezi de membrane.
Aproape tot oxigenul din atmosfera a fost generat prin fotosinteza. Bineînteles ca toate organismele respiratorii folosesc acest oxigen si elimina dioxid de carbon, astfel fotosinteza si respiratia se încruciseaza, fiecare depinzând de produsul celuilalt. Fara fotosinteza, aerul din atmosfera ar fi consumat în câteva mii de ani.
Ar trebui subliniat ca plantele respira la fel ca orice alt organism superior, si ca în timpul zilei, aceasta respiratie este mascata de o rata mai mare a fotosintezei.
...