Il primo passo nella fotosintesi è la reazione dipendente dalla luce. In questa fase, le molecole di clorofilla assorbono i fotoni e utilizzano questa energia per rilasciare un elettrone energizzato. L'elettrone viene passato a una catena di molecole ed enzimi che lo utilizzano per creare due molecole che trasportano energia, ATP e NADPH .
Per sostituire gli elettroni persi, la clorofilla scinde le molecole d' acqua, assorbendo elettroni ed emettendo ossigeno gassoso e ioni idrogeno: 2H 2 O → O 2 + 4H + + 4e – . L'ATP e il NADPH continuano quindi a prendere parte alle reazioni indipendenti dalla luce (o "oscurità") del ciclo di Calvin.
Il ciclo di Calvin
Il ciclo di Calvin è una serie circolare di reazioni che utilizzano le molecole che trasportano energia (ATP e NADPH) create nelle reazioni dipendenti dalla luce per "fissare" l'anidride carbonica nelle molecole organiche .
Nel ciclo di Calvin, una molecola di CO 2 reagisce con il ribulosio bisfosfato (RuBP), una molecola con cinque atomi di carbonio, aggiungendo un atomo di carbonio per creare due molecole di gliceraldeide 3-fosfato (GA3P), contenenti tre atomi di carbonio ciascuna.
Cinque su sei molecole di GA3P prodotte nel ciclo vengono utilizzate per rigenerare RuBP. Cinque molecole di GA3P (con tre atomi di carbonio ciascuna) creano tre molecole di RuBP (con cinque atomi di carbonio ciascuna). La sesta molecola di GA3P viene utilizzata per creare glucosio. Due molecole GA3P creano una singola molecola di glucosio contenente sei atomi di carbonio.
Le molecole che trasportano energia ATP e NADPH guidano la serie di reazioni in avanti.
In che modo le piante utilizzano il loro apporto di glucosio?
Il glucosio creato durante la fotosintesi fornisce l'energia per tutti gli altri processi cellulari nella pianta. Le piante possono trasportare il glucosio dove è necessario tramite un secondo tipo di tessuto vascolare chiamato floema . Lo xilema trasporta acqua e minerali fino alle foglie per essere utilizzato nella fotosintesi e il floema riporta il glucosio in altre parti della pianta. Lo xilema e il floema insieme formano le "vene" nelle foglie e negli steli delle piante.