Funzione cloroplastica in fotosintesi

La fotosintesi si verifica in cellula eucariotica strutture chiamate cloroplasti. Un cloroplasto è un tipo di cellula vegetale organello noto come plastide. I plastidi aiutano a conservare e raccogliere le sostanze necessarie per la produzione di energia. Un cloroplasto contiene un pigmento verde chiamato clorofilla, che assorbe energia luminosa per la fotosintesi. Quindi, il nome cloroplasto indica che queste strutture sono plastidi contenenti clorofilla.

Piace mitocondri, i cloroplasti hanno il loro DNA, sono responsabili della produzione di energia e si riproducono indipendentemente dal resto della cellula attraverso un processo di divisione simile a quello batterico fissione binaria. Anche i cloroplasti sono responsabili della produzione aminoacidi e lipidico componenti necessari per la produzione di membrane di cloroplasti. I cloroplasti si possono trovare anche in altri organismi fotosintetici, ad esempio alghe e cianobatteri.

I cloroplasti vegetali si trovano comunemente in guardia cellule situato nella pianta le foglie. Le cellule di guardia circondano piccoli pori chiamati stomi, aprendoli e chiudendoli per consentire lo scambio di gas necessario per la fotosintesi. I cloroplasti e altri plastidi si sviluppano da cellule chiamate proplastidi. I proplastidi sono cellule immature, indifferenziate che si sviluppano in diversi tipi di plastidi. Un proplastide che si sviluppa in un cloroplasto lo fa solo in presenza di luce. I cloroplasti contengono diverse strutture diverse, ognuna con funzioni specializzate.

Le strutture di cloroplasti includono:

• Busta a membrana: contiene interno ed esterno doppio strato lipidico membrane che fungono da coperture protettive e mantengono chiuse le strutture in cloroplasto. La membrana interna separa lo stroma dallo spazio intermembrana e regola il passaggio delle molecole dentro e fuori il cloroplasto.
• Spazio intermembrana: spazio tra la membrana esterna e la membrana interna.
• Sistema Thylakoid: sistema di membrana interna costituito da strutture di membrana appiattite simili a sacche chiamate tilacoidi che fungono da siti di conversione dell'energia luminosa in energia chimica.
• Lumen Thylakoid: compartimento all'interno di ogni tilacoide.
• Grana (granum singolare): pile densamente stratificate di sacche tilosoidali (da 10 a 20) che fungono da siti di conversione dell'energia luminosa in energia chimica.
• stroma: fluido denso all'interno del cloroplasto che si trova all'interno dell'involucro ma all'esterno della membrana tiloidea. Questo è il sito di conversione dell'anidride carbonica in carboidrati (zucchero).
• Clorofilla: un pigmento fotosintetico verde all'interno del cloroplasto grana che assorbe energia luminosa.

Nella fotosintesi, l'energia solare del sole viene convertita in energia chimica. L'energia chimica viene immagazzinata sotto forma di glucosio (zucchero). L'anidride carbonica, l'acqua e la luce solare vengono utilizzate per produrre glucosio, ossigeno e acqua. La fotosintesi si presenta in due fasi. Queste fasi sono note come fase di reazione alla luce e fase di reazione al buio.

Il fase di reazione alla luce si svolge in presenza di luce e si verifica all'interno del cloroplasto grana. Il pigmento primario utilizzato per convertire l'energia della luce in energia chimica è clorofilla a. Altri pigmenti coinvolti nell'assorbimento della luce includono clorofilla b, xantofilla e carotene. Nella fase di reazione alla luce, la luce solare viene convertita in energia chimica nella forma di ATP (molecola contenente energia libera) e NADPH (molecola portatrice di elettroni ad alta energia). I complessi proteici all'interno della membrana tilosoidea, noti come fotosistemi I e fotosistemi II, mediano la conversione dell'energia luminosa in energia chimica. Sia l'ATP che il NADPH sono utilizzati nella fase di reazione al buio per produrre zucchero.

Il fase di reazione oscura è anche noto come fase di fissazione del carbonio o Ciclo di Calvin. Reazioni oscure si verificano nello stroma. Lo stroma contiene enzimi che facilitano una serie di reazioni che utilizzano ATP, NADPH e anidride carbonica per produrre zucchero. Lo zucchero può essere conservato sotto forma di amido, usato durante respirazioneo utilizzato nella produzione di cellulosa.

• I cloroplasti sono contenenti clorofilla organelli si trova in piante, alghe e cianobatteri. La fotosintesi si verifica nei cloroplasti.
• La clorofilla è un pigmento fotosintetico verde all'interno del cloroplasto grana che assorbe l'energia della luce per la fotosintesi.
• I cloroplasti si trovano nelle foglie delle piante circondate da cellule di guardia. Queste cellule aprono e chiudono minuscoli pori consentendo lo scambio di gas necessario per la fotosintesi.
• La fotosintesi si presenta in due fasi: la fase di reazione alla luce e la fase di reazione al buio.
• ATP e NADPH sono prodotti nella fase di reazione alla luce che si verifica all'interno del cloroplasto grana.
• Nella fase di reazione oscura o nel ciclo di Calvin, ATP e NADPH prodotti durante la fase di reazione alla luce vengono utilizzati per generare zucchero. Questa fase si verifica nello stroma delle piante.

fonte

Cooper, Geoffrey M. "Cloroplasti e altri plastidi." La cellula: un approccio molecolare, 2a edizione, Sunderland: Sinauer Associates, 2000,