Le fasi della fotosintesi: come la cannabis trasforma la luce in cime

La fotosintesi ha due fasi: quella luminosa, in cui la clorofila cattura la luce, spacca l’acqua e produce ATP e NADPH, e quella oscura, il ciclo di Calvin, in cui quell’energia serve a trasformare la CO2 in zuccheri. È il processo con cui le piante, cannabis compresa, trasformano la luce del sole, l’anidride carbonica e l’acqua in energia utilizzabile e ossigeno. Senza, le piante non crescono, e l’atmosfera della Terra non starebbe in equilibrio.

Nella cannabis la fotosintesi passa per diverse tappe, e ognuna avvia processi biochimici precisi che servono a una crescita sana e alla produzione dei composti che cerchiamo, come cannabinoidi e terpeni.

Cos’è la fotosintesi?

La fotosintesi è fondamentale per le piante, cannabis compresa: è il processo con cui luce del sole, acqua e anidride carbonica diventano energia utilizzabile e ossigeno.

Avviene in diverse tappe nelle cellule delle foglie, dove si trovano i cloroplasti, i responsabili della fotosintesi. Ecco ogni fase in breve:

1. Cattura della luce: in questa fase i pigmenti di clorofila nei cloroplasti assorbono la luce del sole, e l’energia serve a spezzare le molecole d’acqua in ossigeno, elettroni e protoni.
2. Produzione di ATP e NADPH: gli elettroni e i protoni liberati nella fase precedente servono a produrre adenosina trifosfato (ATP) e nicotinammide adenina dinucleotide fosfato ridotto (NADPH), due molecole che immagazzinano e trasportano energia.
3. Ciclo di Calvin-Benson: qui l’anidride carbonica dell’aria si lega a un composto a cinque atomi di carbonio, il ribulosio-1,5-bisfosfato (RuBP), e si formano molecole a tre atomi di carbonio, il 3-fosfoglicerato (3-PGA). Queste molecole diventano carboidrati, come il glucosio, che la pianta usa come fonte di energia e come materia prima per crescere.
4. Rigenerazione del RuBP: per far girare il ciclo di Calvin-Benson, una parte del 3-PGA serve a rigenerare il RuBP, così il ciclo può continuare.

La fotosintesi è un processo continuo ed essenziale per la sopravvivenza delle piante, perché dà loro l’energia per crescere e svilupparsi. E non fa bene solo alle piante: produce ossigeno e cattura carbonio, e così aiuta a frenare il cambiamento climatico.

Dalla radice alla foglia: quali sono le tappe del processo?

Le fasi della fotosintesi sono un processo chiave nella vita delle piante, quello in cui acqua, anidride carbonica e luce diventano energia utilizzabile. Se guardi tutto il percorso della pianta, dalla radice alla crescita, puoi dividerlo in quattro tappe: assorbimento, circolazione, fotosintesi vera e propria e nutrimento.

1. Assorbimento: la pianta assorbe acqua e minerali dal terreno attraverso le radici. Acqua e minerali sono fondamentali per la fotosintesi, perché forniscono i componenti che servono a produrre energia.
2. Circolazione: i nutrienti assorbiti, acqua compresa, salgono attraverso il sistema vascolare della pianta fino alle foglie, dove avviene la maggior parte della fotosintesi. Questo trasporto è essenziale per portare i nutrienti dove servono.
3. Fotosintesi: è il cuore del processo, quello in cui la pianta usa l’energia della luce per trasformare anidride carbonica e acqua in zuccheri e ossigeno. La fotosintesi si divide in due fasi principali:
   • Fase luminosa: in questa fase l’energia della luce diventa energia chimica sotto forma di ATP e NADPH. Queste molecole cariche di energia servono nella fase successiva.
   • Fase oscura: qui gli zuccheri vengono costruiti a partire dall’anidride carbonica, usando l’energia immagazzinata in ATP e NADPH. Si chiama «fase oscura», ma non vuol dire che avvenga al buio: semplicemente non dipende direttamente dalla luce.
4. Nutrimento e crescita: alla fine la pianta usa i composti prodotti con la fotosintesi per nutrirsi e crescere. Zuccheri e altri nutrienti diventano fonte di energia e materiale da costruzione per nuove cellule e nuova crescita.

Cos’è la fase luminosa della fotosintesi?

La fase luminosa è la prima tappa decisiva, quella in cui l’energia del sole diventa energia chimica. La luce viene assorbita da strutture chiamate fotosistemi, fatte di clorofille e proteine, che stanno nei cloroplasti delle cellule vegetali. Come dice il nome, questa fase avviene solo in presenza di luce, naturale o artificiale.

I protagonisti della fase luminosa sono i fotosistemi I e II. Catturano la luce e usano la sua energia per far partire il passaggio di elettroni lungo una catena di accettori, creando una specie di corrente elettrica dentro il cloroplasto. È come se gli elettroni saltassero da una molecola all’altra, una specie di staffetta.

Uno degli aspetti più importanti della fase luminosa è la fotolisi dell’acqua, che avviene nel fotosistema II. Qui l’energia luminosa eccita gli elettroni della molecola d’acqua, che si separa in ossigeno, protoni (H+) ed elettroni. L’ossigeno liberato si unisce a un altro atomo di ossigeno e forma l’ossigeno atmosferico (O2): proprio quello che respiriamo!

Perché la cannabis ha bisogno di questa fase?

L’energia della luce assorbita dalla clorofilla passa agli elettroni, che entrano nella catena di trasporto degli elettroni, dove si producono adenosina trifosfato (ATP) e nicotinammide adenina dinucleotide fosfato ridotto (NADPH).

Queste molecole sono essenziali per la fase successiva, il ciclo di Calvin, dove nascono i primi zuccheri che la pianta userà come fonte di energia e materia prima per crescere.

In breve: la fase luminosa è un passaggio vitale della fotosintesi, perché trasforma l’energia del sole in energia chimica che la pianta può usare per nutrirsi e crescere.

Cos’è la fase oscura della fotosintesi?

La fase oscura avviene nello stroma dei cloroplasti ed è lì che gira il ciclo di Calvin, un processo fondamentale per produrre composti organici, soprattutto carboidrati o zuccheri, a partire dall’anidride carbonica (CO2) dell’aria.

In questa fase il ribulosio bisfosfato reagisce con la CO2 dell’aria grazie a un enzima, la RuBisCO, e si formano molecole di 3-fosfoglicerato. Queste poi diventano 1,3-bisfosfoglicerato e infine gliceraldeide-3-fosfato (G3P), con l’aiuto dell’ATP e del NADPH prodotti nella fase luminosa.

Una parte del G3P serve a formare glucosio e altri carboidrati, il resto viene riciclato per rigenerare il ribulosio bisfosfato e chiudere il ciclo di Calvin. È un processo essenziale, perché dà alla pianta i composti che le servono per crescere e svilupparsi.

A cosa serve la fase oscura della fotosintesi?

Poi i prodotti della fase oscura entrano in una serie di reazioni chimiche che costruiscono amido, carboidrati e altri composti organici, fondamentali per la struttura e il funzionamento della pianta. Per esempio, gli zuccheri scendono verso le radici, dove possono essere messi da parte come amido, una riserva di energia.

In breve: la fase oscura è un processo complesso ma vitale, perché permette alla pianta di trasformare la CO2 dell’aria nei composti organici che usa per crescere e svilupparsi.

La fotosintesi: essenziale per la vita sulla Terra

La fotosintesi è fondamentale per la vita sulla Terra, non solo per le piante ma anche per animali e funghi.

È responsabile dell’ossigeno nell’atmosfera ed è il modo principale con cui si crea materia organica a partire da elementi minerali. Senza fotosintesi la vita sul nostro pianeta non sarebbe possibile.

Perché la fotosintesi conta così tanto per la vita sulla Terra

La fotosintesi di piante terrestri, alghe e alcuni tipi di batteri è decisiva per mantenere l’atmosfera ricca di ossigeno. Un ossigeno vitale per la respirazione di quasi tutti gli esseri viventi, umani compresi.

In più, la fotosintesi è la base della catena alimentare. Piante e altri organismi fotosintetici producono zuccheri e altri composti organici che fanno da cibo agli erbivori, che a loro volta finiscono nel piatto dei carnivori.