Glossario

Gli organismi come le piante verdi, le alghe e qualche tipo di batterio, hanno la capacità di convertire l'energia luminosa in energia chimica.

La fotosintesi clorofilliana è lo straordinario processo con cui questi organismi riescono a sintetizzare, in presenza di luce solare, sostanze complesse come il glucosio partendo da semplici molecole di anidride carbonica ed acqua.

La reazione chimica che universalmente rappresenta la fotosintesi nelle piante verdi, descritta dalla formula, avviene in piccolissime unità di lavoro dette cloroplasti, organelli situati nelle foglie e contenenti i pigmenti fotosintetici, sostanze che favoriscono e accelerano alcune reazioni chimiche senza venirne consumate. Il più importante e diffuso tra questi pigmenti è la clorofilla, che è anche la responsabile del colore verde del fogliame: infatti non tutta l'energia che cade sulle foglie viene assorbita, ma soltanto alcuni tipi di radiazioni (comprese tra il rosso e l'azzurro dello spettro della luce solare e parzialmente quelle intermedie); la luce di colore verde viene per lo più riflessa e quindi è percepita dalla nostra vista come colore delle foglie.

L'energia della luce viene dunque assorbita dalla clorofilla, nella fase luminosa del processo fotosintetico, ed è utilizzata per realizzare la scissione dell'acqua (H2O) assorbita dalle radici, cioè per spaccare le molecole di acqua in atomi di idrogeno e ossigeno. Come risultato della reazione si ricavano anche elettroni in grado di trasferire l'energia necessaria per generare le molecole di ATP e NADPH, a loro volta fonti di energia immediatamente disponibile per molte reazioni metaboliche.

Tra queste vi è la serie di reazioni detta ciclo di Calvin, che si svolge nella fase oscura della fotosintesi, non necessitando di luce. Essa permette di passare dal carbonio dell'anidride carbonica (CO2), entrata nelle foglie attraverso piccolissime aperture dette stomi, al carbonio organico della molecola di glucosio (C6H12O6), che rappresenta il primo passo verso la produzione di tutta la sostanza organica esistente sulla Terra.

La reazione semplificata del processo fotosintetico è in effetti la sintesi di molte reazioni combinate che portano come risultato finale alla produzione di molecole di glucosio e alla liberazione di molecole di ossigeno (O2), che va a ricostituire le riserve continuamente consumate dalla respirazione di tutti gli esseri viventi.