1. Reazioni luce-dipendenti

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La fotosintesi è il processo biologico che permette alle piante verdi, alle alghe e a certi batteri di convertire l'energia luminosa in energia chimica [4]. Questo processo utilizza input grezzi di anidride carbonica, acqua e luce solare per produrre zuccheri che immagazzinano l'energia chimica per la crescita e il metabolismo delle piante, rilasciando al contempo ossigeno come prezioso sottoprodotto [1].

Nelle piante, la fotosintesi avviene principalmente all'interno dei cloroplasti presenti nelle foglie verdi [3]. Il processo complessivo si svolge in due fasi principali: le reazioni luce-dipendenti e il ciclo di Calvin (reazioni luce-indipendenti) aline.com openstax.org.

1. Reazioni luce-dipendenti

• Localizzazione: Queste reazioni avvengono nelle membrane tilacoidali all'interno dei cloroplasti [1].
• Processo: Pigmenti come la clorofilla catturano la luce solare [5]. L'energia luminosa assorbita guida il processo di fotolisi, ovvero la scissione delle molecole d'acqua [1].
• Prodotti: Questa fase produce trasportatori di energia temporanei—nello specifico ATP e NADPH—e rilascia ossigeno gassoso ($O_2$) nell'atmosfera come sottoprodotto [2].

2. Il ciclo di Calvin (reazioni luce-indipendenti)

• Localizzazione: Questo ciclo avviene nello stroma del cloroplasto [1].
• Processo: Sebbene queste reazioni non richiedano direttamente la luce, dipendono dall'ATP e dal NADPH generati durante la fase luce-dipendente [5]. L'anidride carbonica ($CO_2$) viene catturata e fissata attraverso una serie di passaggi per costruire la gliceraldeide-3-fosfato (G3P), uno zucchero a tre atomi di carbonio [1].
• Prodotti: La G3P viene successivamente utilizzata per sintetizzare glucosio e altri carboidrati che fungono da fonti di nutrimento ed energia per la pianta [1].

Equazione chimica riassuntiva

L'equazione chimica complessiva semplificata per la fotosintesi è:

$$6 \text{CO}_2 + 6 \text{H}_2\text{O} + \text{energia luminosa} \rightarrow \text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 + 6 \text{O}_2$$ [1]

Attraverso questo sistema a due fasi, le piante intrappolano efficacemente l'energia del sole, rimuovono l'anidride carbonica dall'ambiente, forniscono la fonte primaria di energia metabolica per quasi tutti i sistemi biologici e forniscono l'ossigeno richiesto dagli organismi viventi www.ncbi.nlm.nih.gov www.sciencefocus.com.