La fotosintesi

Gli organismi fotoautotrofi (dal greco "organismi che si autoalimentano") possono usare l'energia solare per costruire molecole organiche complesse a partire dall'anidride carbonica e dall'acqua. La reazione chimica complessiva può essere scritta in questo modo:

6 H₂O + 6 CO₂ -> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Questa reazione è corretta solo in linea teorica, mentre i meccanismi sottostanti sono estremamente complessi. Le numerose reazioni coinvolte nella fotosintesi possono essere suddivise in due processi distinti: la fase luminosa e il ciclo di Calvin. In questa simulazione ci concentreremo sulla fase luminosa, ovvero la conversione della luce solare in energia chimica sotto forma di ATP e di NADPH, un agente riducente.

Localizzazione

Negli organismi eucarioti, la fotosintesi avviene nei cloroplasti. Questi organelli cellulari presentano tre membrane. La membrana più interna forma delle strutture simili a pile, chiamate tilacoidi. Più nello specifico, la fotosintesi ha luogo nella membrana tilacoidale.

C'è una storia interessante che riguarda le due membrane esterne: i cloroplasti in origine erano cellule/batteri fotosintetici autonomi, che vennero ingeriti dalle prime cellule eucariotiche. Invece di essere digeriti, risultarono utili per fornire energia alle cellule stesse. Le due cellule simbiotiche stabilirono così un rapporto di dipendenza reciproca, e quella fotosintetica divenne l'organello che conosciamo oggi. Le due membrane sono residui del vacuolo dell'eucariote (membrana esterna) e della membrana plasmatica della cellula fotosintetica (membrana interna).