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I viventi sono fatti di lunghe catene di atomi
Carbonio
Idrogeno
Ossigeno
Il carbonio C si trova nell’aria legato all’ossigeno nella molecola di anidride carbonica CO2
L’idrogeno H è legato all’ossigeno nella molecola dell’acqua H2O
L’ossigeno O è molto elettronegativoe trattiene con forza sia il carbonio sia l’idrogeno
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L’unione di atomi di carbonio e idrogeno richiede energia,
mentre quella tra il carbonio e l’ossigeno libera energia
LE MOLECOLE E L’ENERGIA
la “storia” della vita è segnata
dalla contrapposizione
tra queste due reazioni
ENERGIA
C
C
H
O
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…L’IDROGENO
l’ossigeno è un “seduttore”: la sua elevata affinità per gli elettroni attira irresistibilmente l’idrogeno con il quale forma un composto stabile e abbondante: l’ ACQUA
H
H
O
OH H
C
e per il carbonio non è facile
competere per l’idrogeno
con l’ossigeno…
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Alcuni atomi di idrogeno riescono a staccarsi dall’ossigeno… ma devono lasciargli il loro elettrone
Ione ossidrile- protone
O HH
O-
H
O HH
O HH
H+
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La clorofilla
Nei cloroplasti delle cellule vegetali la CLOROFILLA, come uno specchio, concentra i raggi del sole
“spara” i suoi elettroni carichi dell’ energia solare
Si ricarica strappando elettroni agli ioni ossidrile dell’acqua
O-
H
CLOROFILLAMg
-
-
Ione ossidrile
Esolare
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FASE LUMINOSA
Gli elettroni ricevono due “spinte” successive dalla luce
E vengono caricati sul trasportatore NADP assieme a H+ e a elettroni e-
NADP diventa NADPH
1
da 2 fotosistemi
…
1
1
2
2
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Sintesi dell’ ATP
H+
H+
H+
NADP+
2 e-
NADPH
ADP+PATP
2 e-
Gli elettroni vengono avviati a una catena di trasporto,
liberano l’ energia a pompe protoniche
queste accumulano H+ tra le 2 membrane del cloroplasto caricandoli di energia potenziale.
Gli ioni H+ rientrano attraverso un canale al quale cedono la loro energia
questa viene utilizzata nella sintesi dell’ATP
Ioni ed elettroni vengono caricati su NADP+
che si riduce a NADPH
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OSSIGENO L’ossigeno non può rimanere con un solo
atomo di idrogenoO
H?
4 ossidrili si riarrangiano a 2 molecole di acqua H2O
e una molecola di ossigeno O2
H
H
O
O
O
O
H
H
H
H
OO
O
OH
H
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CARBONIO Il carbonio vola libero nell’aria legato a
due atomi di ossigeno CO2
OCO
Catturato da una foglia, viene fissato nei cloroplasti
a uno zucchero a 5 atomi di carbonio RuDP
Riceve gli elettroni e gli ioni H+
scaricati da NADPH
Organicato, viene liberato nel citoplasma dove gli enzimi lo montano nelle molecole biologiche
C
C
C
C
OH
H
HH
H
H
H
O
H
C
H O
HO
HO
H O C
e -
H+