Chimica Generale PDF

 Chimica generale la base della vita è l’atomo. I composti inorganici sono più semplici come l’acqua,acidi,basi,sali. I composti organici sono più complessi e contengono l’atomo di carbonio come aminoacidi,proteine, acidi nucleici e carboidrati. La porzione piu p...

 Chimica generale la base della vita è l’atomo. I composti inorganici sono più semplici come l’acqua,acidi,basi,sali. I composti organici sono più complessi e contengono l’atomo di carbonio come aminoacidi,proteine, acidi nucleici e carboidrati. La porzione piu piccola di un elemento è un atomo che presenta precise caratteristiche. Gli atomi si uniscono grazie ai legami chimici e creano strutture dette molecole. ogni atomo presenta particelle subatomiche Protoni= cariche positive Elettroni = negativa Neutrone = privo di carica Ogni atomo ha un nucleo con protoni e attorno ad esso girano elettroni. Il numero di protoni varia in base all’elemento e viene detto numero atomico. La somma di protoni e neutroni crea il numero di massa. Z= numero atomico A= numero di massa S= simbolo atomico rot oni e cleo 8p el s uo nu n c h e ha ero i 16 Es. O i , ha n u m tom ic a d ut ro n sa a 8 ne u na mas ic o 8e atom  Isotopi Gli Elementi con diversa miscela e con diverso numero di neutroni sono detti isotopi. Ad esempio idrogeno,deuterio e trizio sono isotopi perchè hanno lo stesso numero atomico ma numero di massa diverso. Hanno Stesse proprieta chimiche mentre le proprietà fisiche sono diverse. esempio di isotopo carbonio 12,14 cambiano i neutroni. Orbitali: Gli elettroni si muovono nelle regoni dette orbitali. Orbitale spazio tredimenzionale dove è possibile incontrare l’elettrone e si trova distanziato dal nucleo. Esistono vari orbitali s,p e hanno diverse energie che serve per formare i vari legami chimici. Inoltre esistono gli Elettroni di valenza sono quelli con maggiore energia e occupano uno spazio più esterno dell’ atomo di bohr. Il comportamento chimico degli elementi dipende dal numero e dalla posizione degli elettroni di valenza. Il guscio di valenza è completo se contiene 8 elettroni( quello più esterno). Quando non è completo l’atomo cede o prende elettroni con altri atomi per completare l’ottetto. Questo significa creare legami chimici. ' Legami: La formazione dei legami è dovuta dal livello energetico esterno e proprietà chimiche. Legame ionico Legame covalente Legame metallico. Legame covalente:è una condivisione di elettroni per completare l’ottetto. È un legame forte, stabile e serve molta energia per romperlo. Può essere doppio,triplo. Legame Ionico: acquista o cede elettroni che avviene tra atomi di carica opposta. Questo legame è presente ad esmpio nel cloruro di sodio NaCl: questo sale si scoglie in acqua formando Na e Cl 1 elettrone 7 elettroni Legame idrogeno:avviene tra molecole, una con carica parziale positiva e l’altra con parziale carica negativa. È un legame debole e viene rappresentato con un tratteggio. L’acqua può formare legami a idrogeno con altre molecole d’acqua in particolare con quattro molecole d’acqua. Ciò spiega la struttura del ghiaccio. Il ghiaccio passa dallo stato liquido al solido grazie ai legami a idrogeno e alla struttura cristallina.il ghiaccio ha densità minore dell’acqua a causa dei legami a idrogeno per questo galleggia su di essa.il ghiaccio presenta una struttura esagonale. Le molecole possono essere: polari o idrofile solubili in acqua. (Glucosio) apolrai o idrofobe non sono solubili in acqua anfipatiche sono sia idrofile che idrofobe. Sono sia solubili in acqua ma anche in composti organici.(fosfolipi) I legami carbonio-carbonio: l’atomo di carbonio ha 4 elettroni di valenza, può completare il guscio di valenza formando quattro legami covalenti. Valenza: numero di legami formati da un atomo le quattro valenze distribuite nello spazio secondo i vertici di un tetraedo conferiscono all’atomo di carbonio una simmetria che da grande stabilità ai legami tra gli atomi di carbonio e altri atomi come H,O,N,P,S. METANO ETANO PROPANO  I vertici rappresentano il carbonio. (Butano) Le molecole ramificate ed i cicloalcani Ch3= Carboni primari gruppo metile Carboni secondari Carboni primari Carbonio terziario carbonio legato a 3 idrogeni= carbonio primario ch3 Legato a 2= secondario ch2 Legato a 1 = terziario ch se è legato ad altri atomi = quaternario Presentano non solo la forma lineare ma anche ciclica(cicloalcani) Il carbonio può formare anche legami doppi e tripli(alcheni,alchini) Isomeria geometrica= i sostituenti se si trovano nello stesso lato sono detti cis se sono opposti sono detti trans.presentano proprieta chimiche e fisiche diverse. Gruppi funzionali= gli atomi diversi dal carbonio più comuni sono alogeni,ossigeno,azoto,zolfo. I composti organici possono essere saturi o insaturi a seconda dei legami. Alcoli= si lega a un gruppo ossidrilico OH. Sono presenti negli zuccheri. Tioli= invece dell’ossigeno c’è lo zolfo SH Ammine= legato all’azoto N che forma 3 legami Aldeidi e chetoni:Il gruppo carbonilico se si trova all’inizio o alla fine è detto aldeide COH. Se si trova all’interno della catena è detto chetone ( gruppo chetonico) Es: propanolo Aldeide  Chetone Acido carbossilico Acidi carbossilici=il legame c=o si lega a OH Derivati degli acidi carbossilici= il gruppo OH è sostituito da un’altro gruppo Esteri Ammidi Togliere OH e inserire N che va a formare 4 legami. I lipidi: comprendono varie molecole come acidi grassi, trigliceridi,cere,fosfolipidi,sfingolipidi,terpeni. I lipidi sono insolubili in acqua ma solubili in solventi organici,per questo hanno una natura polare idrofoba. Essi sono le uniche molecole che non hanno struttura polimerica perchè in essi si uniscono diverse molecole e non monomeri Gli Acidi grassi sono acidi carbossilici a lunga catena e hanno 16,18 atomi di carbonio. Gli acidi grassi possono essere saturi quando hanno un legame semplice,insaturi se hanno un doppio legame e polinsaturi se hanno più doppi legami. Essi differiscono per il numero di atomi di carbonio a cui si lega l’ossidrile. Per quanto riguarda la nomenclatura indichiamo prima il numero di atomi di carbonio poi il numero di doppi legami e poi mettiamo Che indica su quale carbonio è posizionato il doppio legame. Es: 16:1 Acido palmitoleico 18:1. Acido oleico Il doppio legame genera dei ripiegamenti che va a formare acidi grassi cis e trans. Cis= apprezzabile ripiegamento Traans= piccolo ripiegamento acido arachidonico: ha un ruolo fondamentale nelle membrane biologiche Es: Esiste una diversa nomenclatura: quando uso il Inizio a numerare dal carbossile mentre quando uso Inizio a numerare dal metile. Es: gli Sono detti acidi grassi essenziali( perchè l’uomo non riesce a sintetizzarli) e quindi devono essere introdotti con gli alimenti. Gliceridi:possiedono diversi gruppi ossidrilici e sono per questo di natura alcolica. Ad esempio il glicerolo che presenta tre atomi di carbonio e tre gruppi ossidrili. trigliceridi: ogni ossidrile è esterificato con gli acidi grassi. In pratica il carbossile dell acido grasso si lega all’ ossidrile del glicerolo,si ha l’eliminazione dell’acqua e la formazione di un legame estere. Trigliceridi solidi=grassi Trigliceridi liquidi= oli cere:hanno una funzione protettiva ed impermeabilizzante come nelle foglie e nei frutti. La cera carnauba si ricava dalle foglie di una palama,che secerne questo materiale per rivestire le sue foglie e prevenire l’eccessiva perdita di acqua per evaporazione. Fosfolipidi: sono lipidi che contengono acidi fosfatidici Un fosfolipide si forma partendo dal glicerolo dove 2 atomi di carbonio sono esterizzati con gli acidi grassi e 1 legato al gruppo fosfato. FORMAZIONE FOSFOLIPIDI:  Si devono legare, legandosi causano l’eliminazione dell’acqua. Con l’eliminazione Esterificare 1 e 2 con gli acidi grassi. di OH del glicerolo e H dell’acido grasso Si lega alla Quindi diventa: molecola organica Gruppo fosfato Quello che cambia nei fosfolipidi è l’acido grasso e la molecola organica che si lega al gruppo fosfato. Generalmente contiene atomi di azoto. Queste molecole hanno la caratteristica di avere una porziono polare e una apolare sfingolipi:si trovano nelle membrane cellulari e la loro unità base è la sfingosina, un alcol a tre atomi di carbonio che sul carbonio due lega un acido grasso. Terpeni: si trovano nelle piante Steroli: il più importante è il colesterolo che si trova nelle membrane cellulari ed è anfipatico. Un esempio di sostanza anfipatica è il sapone che scioglie i grassi e viene sciolto dall’acqua. I carboidrati sono formati da carbonio,idrogeno,gruppi carbonilici e gruppi ossidrilici. Essi partecipano alle trasformazione energetiche e ad altri processi metabolici. possono avere diverse funzioni: Funzione energetica e di riserva Funzione strutturale: come la cellulosa che dà rigidità alla cellula vegetale Funzione di riconoscimento cellulare permette il riconoscimento cellula cellula quando vengono legati ad altre molecole. Quindi permettono alla cellula di riconoscere un’altra cellula e vengono detti recettori. I carboidrati si dividono in base alle unità che si legano: Monosaccaridi Oligosaccaridi Polisaccaridi I carboidrati hanno la formula generale. i più semplici sono i monosaccaridi che si classificano in tre modi. 1) in base al numero degli atomi di carbonio presenti nella molecola (fino a 7). Esosi una molecola 6 atomi di carbonio Pentosi 5 atomi di carbonio Triosi 3 atomi di carbonio 2)Possono anche essere distinti in base alla posizione del gruppo carbonilico se si trova alla fine detto aldosi, se in mezzo è detto chetosi. 3) in base alla disposizione spaziale dei sostituenti di ognuno degli atomi di carbonio asimmetrici. 4 sostituenti diversi= carbonio chirale. A causa della struttura tetraedica di tale atomo i gruppi potranno essere legati in due modi diversi in modo da originare due strutture speculari tra di loro che vengono detti enantiomeri e che sono appunto stereoisomeri configurazionali. L’atomo di carbonio che genera un tale tipo di stereoisomeria viene detto centro chirale o stereocentro. No 4 diversi= achirale In base alla posizione spaziale dei sostituenti rispetto al carbonio chirale, vi possono essere degli enantiomeri. GIi isomeri verranno detti di serie D e di serie L. Se l'ossidrile sta a destra si ha la forma D Se l’ossidrile sta a sinistra si ha la forma L. Per assegnare D o L guardo l’ossidrile sul carbonio più lontano dal carbonile. Es: nel glucosio il carbonio più lontano è il 5, viene quindi chiamato D perchè l’ossidrile si trova a destra. Per trovare gli isomeri si applica la formula , dove n sta per il numero di carboni chirali. Ad esempio il ribosio ha tre Carboni chirali, pertanto avrà otto isomeri (due elevato alla terza uguale otto). Gli zuccheri possono avere una struttura ciclica. 6 atomi di carbonio: pirano. 5 atomi di carbonio: furano. Parto da C4 La reazione avviene tra l’ossidrile e il carbonile. 6 atomi di carbonio Si ha una reazione di condensazione e avviene la ciclizzazione tra il carbonio 1 e il carbonio 4 con eliminazione di una molecola d’acqua. A seconda della posizione dell’ossidrile sul carbonio 1 si hanno due forme: Se l’ossidrile sta sotto Se l’ossidrile sta sopra Se si legano i monosaccaridi possono formare: disaccaridi Polisaccaridi Oligosaccaridi Essi si legano con legami glicosidici. Disaccaridi: sono formati da due molecole di monosaccaridi. Si ha il Legame glicosidico. Si ha una reazione di condensazione con l’eliminazione di una molecola d’acqua. Es: Saccarosio: glucosio + fruttosio legati da un legame 1,2 Polissacridi: si ottengono dalla condensazione di più monosaccaridi con legame glicosidico. Funzione di riserva energetica,sostegno e protezione Glicogeno: polisaccaride di riserva che si accumula nel fegato e nel tessuto muscolare. È costituito da più unità di glucosio unite insieme da legame 1-4. Può formare una struttura più ramificata con legami 1-6 con altre unità di glucosio. Amido: è un polisaccaride di riserva per le piante. L’amido è costituito da unità di glucosio tenuti insieme da legami β 1-4. L’amido è la struttura base dell'amilosio, che è costituito da legami α 1-4 tra circa 300 unità di glucosio.Queste unità di glucosio possono legarsi ad altre molecole di glucosio per ottenere una struttura ramificata che è l’amilopectina (legami 1,6).glucosio nelle cellule vegetali. Cellulosa: polisaccaride dalla funzione strutturale che dà sostegno alla parete cellulare delle cellule vegetali. La cellulosa è fatta da legami β 1-4 tra unità di glucosio.presenta catene disposte in modo parallelo che si legano tra di loro con il legame a idrogeno che si forma tra gli ossidrili del c3 e c6 e si formano fibrille molto lunghe. L’uomo non può digerire la cellulosa. Pectina: è un polisaccaride vegetale. Acido galatturonico che si lega ad un’altro acido galatturonico Proteine: sono polmeri di monomeri detti amminoacidi formati da c, gruppo amminico, gruppo carbossilico , idrogeno e catena laterale Quello che cambia negli amminoacidi è la catena R, per qusto gli amminoaci avranno caratteristiche diverse. il più semplice ha come catena R= H detta glicina. Essa non è chirale in quanto ha due atomi di H. Se invece di H mettiamo ch3 è chirale. Quindi per la nomenclatura guardo il gruppo amminico se è a destra D, se si trova a sinistra L. Differiscono in base al tipo di gruppo R -Apolari: non sono solubili in acqua - polari: sono solubili in acqua (asparagina) -aromatici: presentano un anello aromatico -presentano un gruppo sulfidrico S-H (Cisteina) -presentano gruppi carbossilici o ammidici -presentano gruppi basici, acidi o ammine. Legame peptidico: condensazione tra il carbossile del primo amminoacido e l’amminico del secondo amminoacido con eliminazione di una molecola d’acqua. Legame molto forte e stabile. È responsabile della crescita della catena La proteina inizia con un ammino terminale e termina con un carbossi terminale. Proteine hanno 4 strutture La struttura primaria: Rappresenta la sequenza di aminoacidi legati tramite legame peptidico. -determina il ruolo della proteina nella cellula - fornisce passaggi fondamentali che arrivano alla sintesi delle proteine -sequenza lineare di aminoacidi che porterà alla sintesi proteica. La struttura secondaria: è determinata da collegamenti tra residui amminiacidi della catena.Si formano legami a idrogeno ( tra co e nh) e la proteina può assumera una struttura ad alfa elica o a beta foglietto ripiegato. I gruppi laterali(R) si proiettano verso l’esterno e non intervengono nella struttura secondaria della proteina. struttura terziaria: Si hanno interazioni con la catena laterale R -elettrostatiche -ponti di solfuro -forze di Van der Valls -legami idrogeno -interazioni idrofobiche Struttura quaternaria:più catene polipetidiche interagiscono tra di loro. Collagene: proteina fibrosa costituita da tre catene avvolte come una corda emoglobina: possiede un gruppo eme centrale che contiene un atomo di ferro e poi alfa e beta globina tenute insieme a formare una struttura compatta. LA CELLULA VEGETALE: È una cellula eucariota e presenta una parete cellulare che da la forma alla cellula, la protegge e le da rigidità. È formata da cellulosa,polisaccaridi, proteine. Poi troviamo un’organello il vacuolo. Esso è il più grande presente nelle cellule vegetali. La sua funzione è di accumulare sostanze di scarto o di rifiuto e il suo aumento di volume determina la struttura del tessuto vegetale e la crescita della pianta. Esso è racchiuso da una membrana detta tonoplasto. Un’altro organello è il cloroplasto adebito alla fotosintesi ovvero trasforma l’energia solare in energia chimica, la trasforma in zucchero. E poi abbiamo i Plasmodesmi o punteggiature sono canali della parete e permette di connettere le varie cellule. Parete cellulare: È la parte più esterna e ha varie funzioni: - mantiene la forma della cellula -funzione protettiva -controbilancia la pressione osmotica - assicura solidità -Costituisce una barriera di permeabilità per molecole di grandi dimmesioni - è interessata nel movimento degli ioni e dell’acqua nelle piante La parete cellulare è stratificata: -parete primaria: più esterna -parete secondaria: è quella più interna, vicino alla membrana plasmatica -lamella mediana sarebbe il contratto tra le cellule. Parete primaria: è costituita da 90% di parte glucidica(zuccheri) e da un 10% di parte proteica. La parte glucidica è fatta da acqua e da pectina e emicellulosa (miscela di polissìaccaridi a catena ramifcata formata da zuccheri pentosi) e poi abbiamo materiale fibrillare ovvero la cellulosa. La sintesi di tutti gli zuccheri avviene nell’apparato del Golgi, è costituito da un sistema di membrane appiattite e si trova nel citoplasma. Si formano delle vescicole che grazie all’ esocitosi si fonde con la membrane e si ha il rilascio di zuccheri nella parete.La cellulosa, invece, viene sintetizzata grazie a rosette presenti sulla membrana formate da 6 unità dell’enzima cellulosa-sintetasi. La cellulosa si impacchetta e va a forma una microfibrilla che forma la parete. La parte proteica è formata da catene di proteine come le lectine coinvolte in processi di riconoscimento e compatibilità tra superfici cellulari. presenta anche l’estensina fatta di catene di idrossiprolina serve a regolare la sensibilità della parete. Lamella mediana: è formata da proteine strutturali,proteine enzimatiche e pectina.(priva di cellulosa). La pectina è un unità di galatturonico legate tra loro. Monomeri. Con legame glucosidico beta. Parete secondaria: confina con la parete primaria e con la memebrana plasmatica è rigida e spessa, la cellula diventa non estensibile. È formata da cellulosa con una tessitura fitta. Plasmodesmi e desmotubuli = permettono di connettere le cellule. Sono cordoni di connssione vanno a creare dei veri e propri ponti/ canali. Tali canali permettono il passaggio di acqua,ioni e piccole molecole. Vacuolo: occupa l’80% della cellula vegetale e presenta un succo vculare contenente acqua, molecole di nutrimento e di scarto. È delimitato da una membrana detta tonoplasto che regola il passaggio di ioni e molecole di piccole diensioni e fa da barriera permeabile per molecole di grande dimensioni, che hanno bisogno di sistemi di trasporto per entrare e uscire come proteine di membrana, carrier che legano molecole per trasportarle all’esterno e all’interno del vacuolo e infine pompe protoniche e canali ionici. L’acqua passa nel tonoplasto grazie dei canali detti acquaporine. Gli ioni H+ entrano grazie alla pompa ATPasica: lavora contro gradiete di concentrazione facendo entrare gli ioni H+ nel succo vaculare, in modo che la concentrazione di ioni H+ sia più elevata all’interno rispetto che all’esterno poiché il pH deve mantenersi acido. Il tonoplasto è una membrana lipoproteina bistratificata. Il suo doppio strato lipidico presenta prevalentemente fosfolipidi. La membrana del tonoplasto è asimmetrica per la diversa distribuzione delle proteine di membrana. La superficie protoplasmatica è più ricca di proteine inter membrana rispetto alla superficie luminale. Funzione di vacuoli: -circoscrive gli enzimi idrolitici che servono a scindere le macromolecole. -regola l’assorbmineto dell’acqua per la turgidità della cellula vegetale - nel vacuolo si accumulano sostanze di riserva -Vengono riversati prodotti secondari o di rifiuto del metabolismo Vacuoli come regolatori osmotici: - in condizioni ipotoniche il passaggio di acqua nel vacuolo fa sì che esso sia sempre gonfio e la cellula possa mantenere la propria turgidità -in una soluzione ipertonica l’acqua esce dal vacuolo la cellula si restringe -in una soluzione ancora più concentrata la cellula perde tantissima acqua si contrae e si avrà la plasmolisi Il turgore cellulare è un fattore importantissimo per la vita della pianta: -Le cellule si accrescono solo quando sono turgide -Gli apparati somatici basano il loro meccanismo di aperture e chiusura su variazioni di turgore -le foglie, i fiori e le piante erbacee basano la loro solidità meccanica sul turgore cellulare Il succo vaculare è acquoso, ha un pH acido ed è incolore o colorato per la presenza di pigmenti idrosolubili tipo flavonoidi. In esso vi sono: -Anioni e cationi che si accumulano grazie a proteine trasportatrici -Sostanze di riserva -Metaboliti primari ovvero macromolecole -e i metaboliti secondari che variano da pianta a pianta e e a seconda dell’organo considerato Da dove si orgina? La Biogenesi del vacuolo non è ancora chiara. Oggi prevale la così detta ipotesi GERL(golgi,reticolo endoplasmatico e lisosoma). Tale modello,comunque, non esclude modelli alternativi. I provacuoli tubolari,membrane appiattite,si orignano nel GERL formando vescicole che si ramificano. I provacuoli si avvolgono intorno al citoplasma formando una gabbia. I tuboli di ciascuna gabbia si fondono, isolando il citoplasma creando il vacuolo litico. La membrana interna e il citoplasma inglobato saranno poi digeriti da enzimi lisosomiali. Il succo vaculare contiene: -acqua -sali inorganici -acidi organici -protidi,amminoacidi,ammidi -glucidi -lipidi -olii eterei -pigmenti -glucosidi -alcaloidi -tannini -resine e balsami I metaboliti secondari vengono rilasciati dalla pianta per difesa o per interagire con piante vicine. Possono essere -oli essenziali= contengono derivati terpenici volatili(evaporano). Sono insolubili in acqua e solubili in alcol e solventi organici. Esempio nelle foglie di alloro,menta,origano -resina= come l’incenso,la mirra o il cacciu che è una gomma naturale -flavonoidi= sono pigmenti colorati si dividono in antociani,flavonoli e flavoni. Gli antociani sono pigmenti colorati che impartiscono un colore rosso,blu,violetto. Ad esempio la barbabietola. Il colore dipende molto dal ph del succo vaculare: rosso ambiente acido,azzurro basico e violetto neutro. -alcaloidi= ad esempio la nicotina presente nella pianta nicotiana tabacum. Droga presente nelle fogle ma anche nelle altre parti della pianta. Esempio atropina si usa sotto forma di collirio perchè mantiena la pupilla aperta. Un’altro esempio è la cocaina viene utilizzato come anestetico locale - caffeina(foglie e semi),teofillina(foglie) e teobromina(semi) La malaria è stata la prima patologia ad essere trattata con un principio isolato da una fonte naurale ovvero la chinina ma adesso viene usata l’artemisinina. MODIFICA DELLA PAETE CELLULARE La parete cellulare, durante la vita della cellula, assume spesso nuove caratteristiche chimico-fisiche, in stretto rapporto con le funzioni che deve svolgere 1) Aggiunta di nuovo materiale nel reticolo cellulosico.INCROSTAZIONE, cioè infiltrazione di materiali tra gli spazi interfibrillari delle molecole di cellulosa: -lignificazione -pigmentazione -mineralizzazione -gelificazione 2) APPOSIZIONE sulla parete di materiali che ne aumentano l'impermeabilizzazione.( si aggiunge una sostanza) -cutinizzazione e cerificazione -suberificazione Lignificazione e pigmentazione: la lignina va a formare altri legami e il suo aumento da più resistenza meccanica, resistenza alla compressione e resistenza all’attacco di microrganismi. Legno tenero= ha poca lignina Legno duro= ha tanta lignina Dopo la lignificazione si ha la pigmentazione per questo alcuni legni sono più scuri. Mineralizzazione: calcificazione, alcune alghe impregnate di carbonato di calcio sono responsabili della formazione della roccia calcarea mentre altre sono responsabili della formazione, assieme ai coralli, delle barriere coralline e degli atolli. Silicizzazione: (silice SiO,) parete delle cellule epidermiche nelle foglie di Graminaceae. Le foglie, hanno un margine rigido e pungente a causa della silicizzazione.ad esempio l’ortica Gelificazione: Processo fisiologico: (condizioni siccità) consente alle pareti di assorbire e trattenere grandissime quantità di acqua, rigonfiandosi notevolmente. (Resistere a situazione di siccità).Processo patologico: La pianta reagisce a una situazione di stress o ad un attacco aumentando la produzione di gomme vegetali. Cutinizzazione: prevede la formazione di uno strato di cutina. Conferisce impermeabilità all'acqua e ai gas.Determina resistenza alla traspirazione (importante per piante che vivono in ambienti aridi). La cellula, essendo coperta di cuticola solo sulla faccia esterna, può ricevere acqua e nutrimento dalle cellule vicine e rimane vitale. Suberificazione: si ha la deposizione di suberina (con aidi grassi con catena molto lunga) alternate a lamelle di cellulosa a partire dalla lamella mediana. Essa da maggiore protezione dall’esterno.(isolare) Sughero: in genere pluristratificato, tutte le pareti vengono costruite mediante accrostazione, grazie alla deposizione di spessi strati isolanti di suberina e cere. Suberina: lunghezza maggiore degli acidi grassi della cutina, e per la presenza di legami con fenoli (alcoli aromatici) aumento di impermeabilità. PLASTIDI: Si dividono in cloroplasti,leucoplasti e cromoplasti. -sono organelli tipici della cellula vegetale - non sono mai presenti contemporaneamente nella stessa cellula -sono assenti in cellule animali. CLROPLASTI: Hanno un colore verde per la presenza di clorofilla che, convertendo l'energia chimica in energia luminosa, è deputata alla fotosintesi. Presentano anche carotenoidi. -la dimensione dei cloroplasti varia dai 4 agli 8 micron -il numero di cloroplasti presenti nella pianta varia in base all'esposizione al sole e alle condizioni di nutrimento della pianta stessa. -numero per cellula va da 2-30 a 60-80. In alcuni casi anche 150-200 Essi servono per la fotosintesi. Cambiano la loro posizione a seconda delle condizioni della luce. Da cosa sono formati: -membrana esterna -Spazio intermembrana -Mebrana interna All’inerno dei cloroplasti si ha la grana ovvero una pila di sacchetti aventi clorofilla presenti nello stroma ovvero un liquido interno del cloroplasto in cui sono immersi globuli,catene di DNA e RNA,ribosomi. Matrice micondriale detta stroma.tra le due membrane si ha lo spazio intermembrana ricco di enzima. I singoli dischetti sono chimati tilacoidi che sono di diversi tipi. I tilacoidi intergrana sono molto lunghi e percorronno longitudinalmente quasi tutto l’asse del cloroplasto. I tilacoidi de grana sono i più piccoli e sovrapposti uno all’altro in numero 5-10-20 a formare delle pile cilindriche. Come si sono originati i mitocondri e i plastidi? MITOCONDRI. CLOROPLASTI. Sono siti della respirazione Sono siti della fotosintesi e cellulare, trasformano l’energia trasformano l’energia chimica hanno una membrana luminosa in energia chimica. Presentano una membrana interna ed esterna una matrice esterna interna e lo stroma e DNA circolare e hanno un DNA circolare prove del fatto che mitocondri e plastidi si originarono da antiche endosimbiosi di batteri sono le seguenti: Sia i mitocondri che i plastidi contengono DNA diverso da quello del nucleo cellulare e simile a quello dei batteri Sono circondati da due o più membrane, la più interna mostra una composizione differente da quella delle altre membrane della cellula invece è simile a quelle di una membrana cellulare procariotica. CLOROFILLA: Ha una struttura ad anello porfitinico e una coda idrocarbura. L’anello al centro ha un atomo di magnesio che lega 4 atomi di azoto con legami singoli e doppi e si esterizza con una catena idrocarburica detta fitolo. Esso è responsabile dell’assorbimento della luce. Esistono vari tipi di clorofilla. Colorofilla a: presenta un metile sull’anello porfitinico Clorofilla b: presenta invece un grruppo aldeidco CHO Le molecole di clorofilla si trovano nelle membrane dei tilacoidi legate sia alle proteine sia ai lipidi. LEUCOPLASTI: sono plastidi incolori,adibiti alla funzione di riserva. Si trovano nei tessuti di riserva delle pareti della pianta non esposte alla luce come radici o nei frutti e nei semi. Sono formati da un involucro esterno che presentaa due membrane da uno stroma ricco di sostanze di riserva. Ci sono vari leucoplasti tra cui troviamo gli amiloplasti. Amiloplasti: deposito di amido nella pianta. Si trovano ad esempio nei semi, nei fusti. Hanno una struttura molto più semplice di quello di un cloroplasto. Essi sono in grado di polimerizzare il glucosdio ad amido, ma non di sintetizzare carboidrati. La sintesi avviene nel cloroplasto. Sono abbondanti nei tessuti e negli organi sotteranei specializzati per l’accumulo a lungo termine dei nutrienti. Le percentuali dei due polimeri varia a seconda dell’organismo vegetale: maggiore concentrazione di AMILOPECTINA causa la maggiore tendenza a trattnere acqua e quindi il rigonfiamento delle cellule. CROMOPLASTO: Essi aiutano l’impollinazione attirando gli impollinatorii. Presentano dei pigmenti colorati per la presenza di caratenoidi. La colorazione è dovuta a diversi pigmenti: -arancione: carotene(carota) -gialla: xantofille(limone) -rossa: licopene(pomodoro) Essi si trovano in molti fiori,frutti. STRUTTURA=doppia membrana lipoproteica e uno stroma con DNA,ribosomi ,organelli e pigmenti sciolti in goccioline lipidiche detti globuli o in filamenti detti tubuli, o ancora sotto forma di cristalli. Trasformazione di cloroplasti in cromoplasti: 1. Demolizione della clorofilla 2. Formazione dei carotenoidi 3. Scomparsa di strutture lamellari 4. Comparsa di globuli e cristalli che contengono carotenoidi METABOLISMO: Gli organismi si dividono in autotrofi ed eterotrifi: -autotrofi si producono da soli il proprio nutrimento (piante,protisti e procarioti) carbonio da fonti inorganiche -eterotrofi si nutrono con sostanze provenienti dall’esterno, cioè da organismi autotrofi (animali,batteri,funghi ) carbonio da composti organici. Un’ulteriore distinzione può essere fatta tra fototrofi e chemiotropi: -fototropi ricavano l’energia dal sole -chemiotropi ricavano l'energia da composti organici ~Le piante sono organismi autotrofi e fototrofi che prendono l'energia dal sole, si nutrono di carbonio presente nell'anidride carbonica. ~L’uomo è un organismo eterotrofo e chemiotropo che prende l’energia dai composti organici. Non si nutre da solo. ~I batteri si nutrono di resti organici animali o vegetali. ~I parassiti si nutrono di materia organica andando a riciclare gli elementi presenti nel suolo (sono decompositori). Nella cellula vegetale la fotosintesi avviene nei cloroplasti e viene convertire l’energia luminosa in energia chimica e quindi in sostanza nutritive,mentre nella cellula animale la respirazione cellulare avviene nei mitocondri dove viene prodotta ATP sottoforma di energia. fototrofi prendono l’energia solare creando composti organici e ossigeno dove vengono usati dai chemiotropi per creare anidride carbonica,nitrato e acqua AUTOTROFI Producono le proprie molecole organiche a partire da CO2 e altri materiali grezzi presenti nell'ambiente. Rappresentano la fonte ultima di composti organici per tutti gli organismi non autotrofi. Es.: piante, alghe, alcuni protisti e procarioti. ETEROTROFI Organismi che non sono capaci di formare sostanze organiche a partire da sostanze inorganiche semplici. Essendo privi di clorofilla, non sono in grado di organicare fotosinteticamente la CO, dall'aria e hanno bisogno di introdurre carbonio ed eventualmente azoto in combinazioni organiche. Si dividino in saprofiti e parassiti. SAPROFITI: Batteri e Funghi. Ricavano il nutrimento dalla materia organica morta. Ad esempio i batteri del suolo che sono responsabili della decomposizione della materia organica e quindi del riciclaggio degli elementi nutritivi nel suolo. PARASSITI: Organismi che vivono a spese di altri organismi viventi. Metabolismo: complesso di reazioni che gli organismi viventi effettuano per ottenere l' energia, necessaria a sintetizzare i composti di cui hanno necessità per vivere. Il metabolismo, l'insieme di tutte le trasformazioni chimiche che avvengono in una cellula o in un organismo, avviene attraverso una serie di reazioni catalizzate da enzimi che costituiscono le vie metaboliche. Ogni tappa di queste vie produce una piccola ma specifica trasformazione chimica, la rimozione, aggiunta o trasferimento di un gruppo funzionale. Si ha una reazione di ossido riduzione o trasferimento,spostameno di gruppo fosfato. In questa serie di tappe si ha come prodotto dei composti detti metaboliti. Prima legge della termodinamica. L'energia può essere trasferita o trasformata ma mai creata o distrutta. Per esempio, l'energia chimica (potenziale) degli alimenti sarà trasformata nell'energia cinetica del movimento del ghepardo. Seconda legge della termodinamica. Ogni trasferimento o trasformazione di energia aumenta il disordine (entropia) dell'universo. Per esempio, il disordine dell'ambiente in cul si muove il ghepardo aumenta sotto forma del calore emesso e delle piccole molecole che rappresentano i prodotti di rifiuto del metabolismo. Le cellule utilizzano le reazioni chimiche per compiere un lavoro e producono energia. G=ENERGIA LIBERA(GIBBS) Esoergoniche= liberata energia Endoergoniche= richiesta energia. In una trasformazione spontanea l’energia libera del sistema diminuisce, il sistema diventa più stabile e viene rilasciata energia che può essere usata per compiere lavoro. Se si ha minore energia libera si ha minore capacità di compiere lavoro. ANABOLISMO: complesso delle reazioni chimiche che portano a sintesi molecolare (sintesi). Richiedono energia. CATABOLISMO: insieme delle reazioni chimiche attraverso le quali le cellule degradano le molecole (degradazione). Producono energia. Via anabolica: la sintesi dell’amminoacido presenta 5 tappe ogni tappa presenta un enzima diversa Via catabolica:la degradazione dell’amminoacido che coinvolge gli enzimi. ENZIMI: sono catalizzatori che velocizzano la reazione e non modificano i prodotti di reazioni. Essi sono specifici per ogni reazione. ATP= presenta i gruppi fosfati che vengono trsportati per creare energia. È un nucleotide costituito da uno zucchero pentoso che è il ribosio, una base azotata che é l’adenina e tre gruppi fosfato legami tra i gruppi fosfati sono ad alta energia non perché l’energia di legame sia particolarmente alta ma perché viene liberata una quantità alta di energia con la loro idrolisi. Questo avviene perché i tre atomi di ossigeno carichi negativamente presenti nell’ATP si trovano in posizione molto ravvicinata ed è alta la forza repulsiva tra di loro. L’idrolisi di un legame riduce questa forza repulsiva e rende disponibile molta energia libera. Se si idrolizza un legame Si forma ADP Adenosina difosfato, se si idrolizza l’altro gruppo si forma adenosina monofosfato. Il trasferimento di energia, oltre che per il trasferimento del gruppo fosforile (ciclo ATP-ADP), può avvenire per mezzo di reazioni accoppiate che implicano l’acquisto e la perdita di elettroni. Reazioni che comportano la perdita di elettroni (OSSIDAZIONI) sono accoppiate con reazioni nelle quali c’è un acquisto di elettroni (RIDUZIONI). Queste reazioni accoppiate si chiamano ossido-riduzioni o reazioni redox. In queste reazione intervengono i coenzimi. Coenzima delle deidrogenasi che ha il compito di trasferire dal substrato, ossidandolo, i nuclei di idrogeno con due elettroni. Ad esempio il NAD che trasferisce dal substrato due molecole di idrogeno. Se gli aggiungo un gruppo fosfato avrò il NADP. Un’altro coenzima è il FAD se si riduce diventa FADH2 ovvero la forma ridotta. MITOCONDRI: all’inetrno di essi avvengono le reazioni metaboliche. Ha una forma a bastoncello ma anche granulare e possiede una membrana interna e una esterna separate da uno spazio intermembrana che all’interno presenta delle creste mitocondrili. Quindi la parte interna delle creste viene detta matrice mitocondriale. Essi recuperano l’energia contenuta negli alimenti e la trasformano nel legame fosforico ad alta enerigia dell’ ATP. All’interno di essi è presente il DNA Cosa succede durante un metabolismo? Dobbiamo scindere il glucosio in biossido di carbonio,acqua e energia. Il glucosio perde elettrone quindi si ossida mentre l’ossigeno acquista elettroni e idrogeno e si trasforma in acqua avendo un processo di riduzione. È una reazione esorgonica ovvero libera energia, libera circa 686.000 calorie e si formano 36 molecole di ATP. Il glucosio viene compleatmente ossidato a CO2 mentre l’ossigeno viene utilizzato come accettatore finale di elettroni e viene ridotto ad H20. Come avviene la respirazione cellulare? In tre tappe: -Glicolisi -Ciclo di kerbs -Catena di trasporto degli elettroni La glicolisi avviene fuori dal mitocondro. Ci sarà la produzione di acido piruvato che entra nei mitcondrii dove la respirazione prsegue con la formazione dell’ acetil coenzima. La maggior parte di ATP è sintetizzate mediante la chemiosmosi.Avviene nel citoplasma e non necessita di 02 quindi detta anaerobica.presenta 10 reazioni e si dividono le prime 5 di investimeto energetico mentre le ultime 5 recupero di energia. La glicolisi si ha la produzione di molecole di NADH ed un guadagno di due molecole di ATP. Ogni reazione è catalizzata da un enzima preciso. PRIMA TAPPA: Il glucosio (uno zucchero esoso) viene fosforilato  Dall’ enzima esochinasi, cioè riceve un gruppo fosfato dall'ATP e si trasforma in Glucosio 6-fosfato,perchè il fosfato è messo in posizione 6.Si avrà poi dell' ADP (una molecola di ATP priva di un gruppo fosfato). SECONDA TAPPA: Grazie all’enzima isomerasi trasforma il glucosio in un suo isomero fruttosio 6-fosfato TERZA TAPPA: Il fruttosio 6-fosfato viene fosforilato dalla fosfofruttochinasi. Una seconda molecola di ATP cede il suo fosfato che viene aggiunto in posizione 1. Si avrà uno zucchero con due gruppi fosfato fruttosio 1-6 difosfato. QUARTA TAPPA: Il fruttosio 1-6 fosfato viene diviso in 2 zuccheri a 3 atomi di carbonio: gliceraldeide 3-fosfato (G3P) e diidrossiacetone fosfato che sono tra loro isomeri. Questa reazione avviene grazie all'aldolasi. QUINTA TAPPA: Dato che la forma aldeidica G3P è chimicamente più stabile, il diidrossiacetone fosfato viene convertito in G3P grazie all’isomerasi. Avremo alla fine della fase di recupero energetico 2 molecole di G3P e 2 ATP consumati. È stata consumata 2 ATP. SESTA TAPPA: Le due molecole di gliceraldeide-3-fosfato (G3P) sono sottoposte a deidrogenazione, in una reazione nella quale due molecole di NAD* fungono da accettori di atomi di idrogeno. I prodotti di questa reazione, altamente esoergonica, sono due molecole di fosfoglicerato, che reagiscono con due molecole di fostato inorganico presenti nel citoplasma per trasformarsi in due molecole di 1,3-difosfoglicerato. La reazione è catalizzata dalla gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi. SETTIMA TAPPA: La fosfoglicerochinasi toglie un gruppo fosfato da ciascuna molecola di 1-3 difosfoglicerato. Uno dei gruppi fosfato di ciascuna molecola di 1,3-difosfoglicerato reagisce direttamente con una molecola di ADP per formare ATP. Questo trasferimento di un gruppo fosfato da un composto fosforilato all'ADP con produzione di ATP è detto fosforilazione a livello del substrato. Si formano 2 molecole di 3-fosfoglicerato e 2 molecole di ATP. OTTAVA TAPPA: La fosfogliceromutasi permette un riarrangiamento di due molecole di 3- fosfoglicerato in 2-fosfoglicerato. Il gruppo fosfato in posizione 2 viene spostato in posizione 3 e si formano due molecole di 2-fosfoglicerato.Grazie alla mutasi. NONA TAPPA: Alle due molecole di 2-fosfoglicerato viene tolta 1 molecola di acqua dal carbonio 3. Si forma un doppio legame tra il carbonio 3 e il carbonio 2. Si formano 2 molecole di fosfoenolpiruvato. Questa reazione è catalizzata dall'enolasi. DECIMA TAPPA: Alle due molecole di fosfoenolpiruvato viene tolto un gruppo fosfato e trasferito all'ADP per formare ATP. La reazione è catalizzata dalla piruvato chinasi e si formano 2 piruvato e 2 ATP. Grazie alla chinasi che prende o cede il gruppo fosfato. Ho perso 2 ATP e acquistato 4 ATP. DOPO LA GLICOLISI: in presenza di ossigeno avremo la respirazione aerobica, nel caso in cui non c’è ossigeno si ha la respirazione anaerobica, in caso la cellula non riesce ad effettuare la respirazione si ha la fermentazione. Le due vie di fermentazione più comuni usano il piruvato come accettore di e trasformandolo in lattato (fermentazione lattica) avviene ad esepio nei muscoli, oppure lo trasforma in CO2 ed etanolo ( fermentazione alcoolica). Viene prodotta energia, due molecole. Un esempio delle fermentazione alcolica è nei funghi e batteri. Le cellule di lievito presenti suul’uva sembrano polvere. I lieviti presenti in questa miscela trasformano il glucosio in etanolo. Nella fermentazione alcolica viene liberata C02 che nei liquidi produce un caratteristico ribollio. La fermentazione lattica nell’uomo cellule muscolari e globuli rossi. Durante la fermentazione, il piruvato ottenuto nel processo di glicolisi viene convertito in lattato (acido lattico) in un solo passaggio, ripristinando il NAD+ consumatosi durante il processo di glicolisi. CICLO DI KERBS: Nelle cellule eucarioti, le molecole di piruvato entrano nei mitocondri e vengono convertite in acetil coenzima A. Prima del ciclo di kerbs il piruvato deve essere sottoposto a reazione di decarbossilazione ossidativa in presenza di coenzima A e di NAD+. Questa reazione è catalizzata dalla piruvato deidrogenasi ce è un complesso plurienzimaticoformato da tre enzimi diversi. Un gruppo carbossilico viene rimosso sottoforma di 2 molecole di anidride carbonica. Resta come residuo di una molecola a due atomi di carbonio. Questo residuo è poi ossidato. Gli elettroni rimoss in questo processo sono catturati dal NAD+ che viene ridotto a NADH. Infine la piruvato deidrogenasi trasferisce il coenzima a al gruppo acetile, formando due molecole di Acetil coenzima A. Il CoA è un tipico trasportatore dei gruppi acetilici. Presenta zucchero,base azotata, gruppi fosfati dove si lega un acido pantoteenico dove presenta un gruppo teolico SH. L’acetile CH3CO si va a legare allo zolfo del coenzima per iniziare il ciclo di kerbs. L’acetile è un legame instabileinfatti viene rappresentato con un ondina. NAD+ si riduce in NADH. PRIMA REAZIONE: Nella prima reazione il legame instabile che unisce il gruppo acetile al CoA si rompe. Il gruppo acetile a due atomi di carbonio, si unisce con l’ossalacetato a quattro atomi di carbonio, formando il citrato, molecola sei atomi di carbonio. Il CoA è liberato per ricostruire insieme a un nuovo gruppo acetile un’altra molecola di acetile-Coa. Tale reazione è catalizzata dalla citrato sintetasi. Si ossida il NAD+ a NADH liberando anidride carbonica. Si forma l'α- chetoglutarato a 5 atomi di carbonio. Per ogni acetile che entra nel ciclo vengono prodotte due molecole di NADH.l’energia viene catturata sotto forma di ATP. Cercare su internet. BILANCIO GLOBALE DEL CICLO DI KERBS: Due atomi di carbonio sono entrati nel ciclo e due atomi di carbonio sono stati eliminati sotto forma di CO2. Nel corso delle quattro reazione di ossi dazione per deidrogenazione vi è stata una riduzione di coenzimi. Inoltre l’ossidazione dell’acetil-CoA consente la formazione di ATP. Si ha l’usicta di 2CO2, ATP, 3NADH, FADH2. Raddoppiati poichè abbiamo 2 piruvati. Quinid 4CO2, 2ATP, 6NADH, 2FADH2. IL BILANCIO GLOBALE: Fosforilazione ossidativa L‘obbiettivo della fosforilazione ossidativa è produrre ATP. Questo processo avviene nei mitocondri e per farlo iniziare è necessario che i cofattori NAD e FAD vengano caricati. ~Il NAD viene ridotto a NADH ~Il FAD viene ridotto a FADH2 NADH e FADH2 entrano nella catena di trasporto degli elettroni che è situata nella membrana mitocondriale interna e si hanno una serie di reazioni redox. Queste reazioni sono accoppiate alla sintesi dell’ATP per fosforilazione dell’ADP e l’intero processo viene chiamato fosforilazione ossidativa. I componenti della catena di trasporto degli elettroni sono: la flavoproteina, il lipide ubichinone, alcune proteine ferro-zolfo e i citocromi. La catena di trasporto degli elettroni serve ad attivare 4 complessi proteici che spingono verso lo spazio Intermembrana i protoni. I complessi sono formati da enzimi e proteine. -Il complesso I (NADH-ubichinone ossidoreduttasi) accetta gli elettroni dalle molecole di NADH prodotte durante la glicolisi, il ciclo di Krebs e la formazione dell’Acetil-CoA. -Il complesso II (succinato-ubichinone reduttasi) accetta gli elettroni dalle molecole di FADH2 Prodotte durante il ciclo di Krebs. Entrambi i complessi, I e II, danno origine all'ubichinone ridotto, Che a sua volta è il substrato del complesso III (ubichinone-citocromo c ossidoreduttasi) che accetta elettroni dall'ubichinone ridotto e li dona al citocromo c. -Complesso IV (citocromo c ossidasi) accetta gli elettroni dal citocromo c egli utilizza per ridurre l’ossigeno molecolare formando acqua. FOTOSINTESI È un processo che converte l’energia luminosa in energia chimica, a partire da sostanze inorganiche e produce sostanze organiche e ossigeno. Gli orgnismi fototrofi sono in grado di trasformare l’enrgia luminosa in energia chimica, immagazzinandola nella materia organica sintetizzata a partire da CO2 e H20. La luce solare è un insieme di radiazioni di diversa lunghezza d’onda. La radiazione elettromagnetica proviene dal sole contiene raggi ultravioletti e luce visibile di diversi colori e lunghezza d’onda. L’energia solare nasce da una reazione nucleare, che avviene a pressioni e temperature alte e produce un ampio spettro di radiazioni elettromagntiche con onda di lunghezza variabile. Lo spettro elettromagnetico: le onde radio sono le più lunghe con meno contenuto di nergia mentre quelle dei raggi gamma sono più corte ma hanno maggiore energia. Inoltre nello spettro abbiamo anche lo spettro visibile che va da 380nm a 760nm ed è prorpio la luce visibile che viene usata nella fotosintesi. Viene chiamata visibile perchè l’occhio umano è sensibile a tali lunghezze d’onda. interazione tra luce e atomi o molecole: la luce è formata da pacchetti di energia chiamati fotoni che si scontrano con gli atomi. Il fotone viene assorbito dall atomo e viene preso da un elettrone. Questo elettrone passerà da poca energia a tanta energia. Quindi poi l’elettrone o torna come prima andando a creare un fotone a bassa energia oppure l’elettrone viene catturato da una molecola che accetta elettroni, questo avviene nella fotosintesi. Durante la fotosintesi un accettore di elettroni cattura un elettrone ottenuto dal fotone e lo trasferisce nella catena di trasporto degli elettroni. Tutto ciò avviene nei cloroplasti essi sono ricchi in un tessuto della foglia detto mesofillo esso è ricco di spazi vuoti perchè e ricco di vapore acqueo e si trova al di sotto dell’epideride della foglia. In Una cellula di foglia matura ci sono 20-100 cloroplasti. Esistono due mesofilli: Mesofillo a palizzata= a contatto con l’epidermide superiore e presenta cellule allungate e strette tra di loro Mesfillo spugnoso= si trovapiù in basso. ha cellule meno allungate, più circolari e hanno più spazi tra di loro. Presenta stromi che permettono scambi gassosi, entra C02 e esce 0. L’energia luminosa viene catturata dai pigmenti di clorofilla e viene convertita in nergia chimica.Il fluido interno al cloroplasto è chiamato stroma esso contiene molti enzimi, granuli di amido, il DNA circolare e i ribosomi. All'intero dello stroma si trovano le membrane tilacoidali, dove avvengono le prime fasi della fotosintesi dove ci sono dischi impilati (i grani dei tilacoidi) oppure come semplici membrane esposte allo stroma (tilacoidi dello stroma). Ci saranno reazione che trasformano la C02 in 0 oppure in carboidrati. La clorofilla si divide in A e in B che assorbono la luce ed è ilpigmento primario. Abbiamo anche i pigmenti accessori come carotenoidi,xantofille. Essi assorbono a lunghezze d’onda diverse Ma sempre nello spettro visibile. Le clorofille sono i pigmenti maggiormente responsabili della fotosintesi, assorbono la luce rossa e blu, e riflettono quella verde, e questo fatto conferisce alle foglie il loro colore verde. I carotenoidi, riflettono il giallo, l'arancione e il rosso - i colori delle foglie in autunno. Durante questa stagione, infatti, la quantità clorofilla diminuisce sensibilmente, così i pigmenti carotenoidi diventano visibili. La fotosintesi partedall’energia lumionsa e va a formare carboidrati. Nel mitocondro viene liberata energia. L’ossigeno prodotto dalla fotosintesi è visibile nelle piante acquatiche sotto forma di bollicine. La fotosintesi avviene in due fasi: Fase luminosa= che avviene ne tilacoidi Fase oscura/ ciclo di calvin= avviene nello stroma La fotosintesi: Da un punto di vista prettamente chimico, è una reazione redox in cui gli atomi di ossigeno delle molecole dell'acqua vengono ossidati a ossigeno gassoso 02-Gli elettroni, sottratti agli atomi di ossigeno, riducono gli atomi di carbonio dell'anidride carbonica che, combinandosi con gli idrogeni dell'acqua, formano i carboidrati (il glucosio). E' la via inversa della respirazione cellulare, dove si ossidano i carboni degli zuccheri per formare anidride carbonica e si riducono gli atomi di ossigeno per formare acqua. La C02 entra nella foglia attraerso dei piccoli pori detti stomi, mentra l’acqua arriva dai vasi. Nella fase luminosa viene formata NADPH e 02 Nella fase oscura si produce C6H1206 e NADP -Nelle reazioni luce-dipendenti, la luce colpisce le molecole di clorofilla a. -Gli elettroni delle molecole della clorofilla a sono spinti a livelli di energia maggiore e le molecole di clorofilla a si ossidano. -L'energia trasportata da questi elettroni viene usata per formare ATP a partire da ADP e per ridurre una molecola di NADP+. -In questo stadio avviene anche la scissione delle molecole d'acqua e si liberano ioni H+, ossigeno gassoso e gli elettroni necessari a sostituire quelli perduti dalle molecole di clorofilla a. Nel secondo stadio della fotosintesi, reazioni luce-indipendenti, l'ATP e il NADPH che si sono formati nel primo stadio vengono utilizzati per ridurre l'anidride carbonica e sintetizzare zuccheri. Si forma così uno scheletro carbonioso con cui si possono costruire altre molecole organiche; questa incorporazione di anidride carbonica in composti organici, avviene nello stroma del cloroplasto (ciclo di Calvin).