Tutti gli esseri viventi richiedono energia. I carboidrati sono molecole di stoccaggio per l’energia. Gli esseri viventi accedono all’energia abbattendo le molecole di carboidrati durante il processo di respirazione cellulare. Le piante producono carboidrati durante la fotosintesi. Quindi se le piante producono molecole di carboidrati durante la fotosintesi, eseguono anche la respirazione cellulare? La risposta è sì, lo fanno. Sebbene l’energia possa essere immagazzinata in molecole come l’ATP, i carboidrati (e i lipidi, che possono anche entrare nella respirazione cellulare come fonte di energia) sono serbatoi molto più stabili ed efficienti per l’energia chimica. Gli organismi fotosintetici effettuano anche le reazioni della respirazione per raccogliere l’energia che hanno immagazzinato nei carboidrati durante la fotosintesi. Le piante hanno mitocondri oltre ai cloroplasti.
La reazione complessiva per la fotosintesi:
6CO2 + 6H2O →⎯ C6H12O6 + 6O2
è l’inversa della reazione globale per la respirazione cellulare:
Fotosintesi produce ossigeno come sottoprodotto, e la respirazione produce anidride carbonica come sottoprodotto. In natura, non esiste una cosa come i rifiuti. Ogni singolo atomo di materia è conservato, riciclando indefinitamente. Le sostanze cambiano forma o si spostano da un tipo di molecola all’altra, ma non scompaiono mai (Figura 1).
La CO2 non è più una forma di rifiuto prodotto dalla respirazione di quanto l’ossigeno sia un prodotto di scarto della fotosintesi. Entrambi sono sottoprodotti di reazioni che passano ad altre reazioni. La fotosintesi assorbe energia dalla luce solare per costruire carboidrati nei cloroplasti e la respirazione cellulare aerobica rilascia energia immagazzinata usando l’ossigeno per abbattere i carboidrati. Entrambi gli organelli utilizzano catene di trasporto di elettroni per generare l’energia necessaria per guidare altre reazioni. La fotosintesi e la respirazione cellulare funzionano in un ciclo biologico, consentendo agli organismi di accedere all’energia vitale che ha origine a milioni di miglia di distanza in una stella.
Ci sono due parti fondamentali della fotosintesi: le reazioni dipendenti dalla luce e le reazioni indipendenti dalla luce (note anche come ciclo di Calvin). Durante le reazioni di luce, l’energia della luce solare viene immagazzinata in molecole portatrici di energia. Queste molecole portatrici di energia vengono quindi utilizzate per alimentare le reazioni del ciclo di Calvin, dove le molecole di CO2 vengono unite insieme per produrre carboidrati come il glucosio.
Se non diversamente specificato, le immagini di questa pagina sono concesse in licenza sotto CC-BY 4.0 da OpenStax.
Testo adattato da: OpenStax, Biologia. OpenStax CNX. Novembre 11, 2017. https://cnx.org/contents/[email protected]:W7ctJeSI@8/Overview-of-Photosynthesis