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

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

…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…

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+

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

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

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

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

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+