Fotosintesi clorofilliana

Produrre un buon vino è l’obiettivo primario di ogni viticoltore e per riuscirci appieno è necessario che conosca tutti gli aspetti della coltivazione.

Ogni caratteristica del vitigno e del territorio in cui si trova può influenzare il prodotto finale, come il clima, il terreno, ma anche il ciclo vitale della pianta e tutti i suoi aspetti biologici. 

Alla base di questi ultimi c’è la fotosintesi clorofilliana, il processo metabolico da cui viene prodotta l’energia che tiene in vita la pianta, ma soprattutto il suo contenuto zuccherino, importante elemento che dà origine alla fermentazione alcolica del vino.

Le fasi sono fondamentali per una produzione di vini di alta qualità, per questo è importante conoscerle.

Cos’è la fotosintesi clorofilliana

La fotosintesi è il processo metabolico della pianta che comporta, come risultato finale, la trasformazione di determinati elementi in componenti energetiche in grado di supportare la crescita e la prosperità della pianta. 

Gli elementi coinvolti nel processo sono tre:

• Luce solare.
• Anidride carbonica, prelevata dall’aria e assorbita dalle foglie.
• Acqua, prelevata dal terreno, tramite le radici. 

La combinazione di questi elementi e le trasformazioni chimiche a cui vanno incontro, danno origine a:

• Glucosio, ovvero zucchero, che funzionerà da riserva energetica della pianta e, nel caso specifico del vino, è il componente presente negli acini che darà vita alla fermentazione alcolica. 
• Ossigeno.

Da qui deriva la famosa formula della fotosintesi:

6CO₂+6H₂O+Energia Solare=C₆H₁₂O₆+6O₂

Ovvero: 6 molecole di anidride carbonica più 6 molecole di acqua con l’aggiunta dell’energia solare danno origine a una molecola di glucosio e 6 di ossigeno. 

Il processo chimico di trasformazione dell’anidride carbonica e dell’acqua in glucosio e ossigeno è molto complesso, ma cercheremo comunque di semplificarlo, senza però omettere niente.

Dove avviene

Partiamo dal luogo della pianta dove si svolge la fotosintesi: tutto il processo, infatti, avviene nei cloroplasti. 

Si tratta di organuli presenti nelle cellule che compongono la foglia della pianta, e sono il magazzino della clorofilla, una sostanza che dà alla foglia il tipico colore verde. 

È la clorofilla, infatti, l’elemento essenziale della fotosintesi, in quanto è in grado di catturare la luce solare e trasformarla in energia. 

Schema della fotosintesi clorofilliana

Il processo metabolico della fotosintesi si svolge principalmente in due fasi, una esclusivamente diurna, in quanto necessita della presenza del sole, e una seconda fase sempre presente, a qualsiasi ora del giorno. 

La fase luminosa

La fase luminosa della fotosintesi avviene a livello della membrana dei tilacoidi, ovvero dischetti che racchiudono gocce di clorofilla. Dentro un cloroplasto sono presenti decine di tilacoidi, di solito posizionati uno sopra l’altro a formare delle pile.

A livello della membrana viene perciò assorbita l’energia della luce solare che viene usata per scindere alcune molecole o unirne altre ad altri elementi, in un processo a catena di cedimento o acquisizione di elettroni.

La risultante finale di questo complesso processo è la scissione della molecola dell’acqua, che produce una prima parte dell’ossigeno che viene espulso dalla pianta, mentre l’idrogeno resta all’interno per proseguire nel suo ciclo. 

Altri elementi importanti che vengono prodotti in questa fase sono l’ATP e il NADPH, due molecole che si occupano principalmente di funzionare da fonte energetica per portare avanti la fase successiva. 

La fase oscura o Ciclo di Calvin

La seconda fase, chiamata anche Ciclo di Calvin, è un processo circolare che prende ciò che viene prodotto dalla fase luminosa e la usa per trasformare l’anidride carbonica in glucosio. 

Si tratta, per l’appunto, di un ciclo: una serie di reazioni chimiche che hanno come obiettivo, oltre che produzione di glucosio, anche di tutti quegli elementi necessari successivamente per prendere altre molecole di anidride carbonica e ricominciare il processo di produzione. 

Questa seconda fase si svolge all’interno dello stroma del cloroplasto, ovvero tutto il suo spazio interno, dove si trovano anche i tilacoidi. 

L’anidride carbonica (6 molecole per la precisione) viene assorbita dall’esterno e grazie all’azione della NADPH subisce una serie di trasformazioni, “rubando” a questa molecola gli atomi di idrogeno e diventando così, alla fine del processo, da 6CO₂ a C₆H₁₂O₆.

Dalla formula si può vedere che inizialmente gli atomi di ossigeno presenti nell’anidride carbonica erano 12 in tutto, per poi diventare 6 in quella del glucosio, e questo è dovuto alle sue continue trasformazioni che, oltre che prendere atomi di idrogeno, hanno comportato la perdita e il rilascio di altro ossigeno all’esterno. 

Grazie poi all’intervento dell’ATP ciò che resta, oltre che glucosio e ossigeno, verrà trasformato in molecole che prenderanno parte al prossimo ciclo delle successive 6 molecole di CO₂. 

A cosa serve il glucosio finale?

Il glucosio ha un ruolo fondamentale nella vita della pianta, in quanto è la sostanza organica di cui questa si nutre e fornisce l’energia necessaria a vivere e compiere tutti i suoi processi metabolici.

Parlando di vino, inoltre, lo zucchero presente negli acini di uva ha un altro ruolo fondamentale: è la componente primaria per la fermentazione e la successiva formazione di alcol etilico. 

I vini di qualità maggiore, infatti, sono quelli che derivano da uve con alto contenuto di zuccheri, ed è per questo che è fondamentale garantire alla vite un ambiente areato e soleggiato, così che possa compiere la propria fotosintesi e crescere rigogliosa. 

Inoltre, il livello di zucchero presente nell’uva è in grado di fornirci un anticipo su quale sarà la gradazione alcolica del nostro vino, in quanto più ne è presente, più questa sarà alta. 

Il suo controllo, perciò, rientra tra i doveri di un buon viticoltore. 

Conclusioni

Per la produzione di un buon vino è necessario prestare attenzione prima di tutto alla buona crescita del vitigno, curando e conoscendo tutti suoi aspetti, anche quelli biologici.

Tra questi, il più importante è quello legato alla fotosintesi clorofilliana e le fasi che affronta: il suo processo metabolico fondamentale, atto a dare nutrimento alla pianta ed energia. 

La fotosintesi si divide in due fasi, una luminosa (dove è necessaria la luce solare) e una continua, che avviene ciclicamente a qualunque ora del giorno. 

I processi chimici alla base della fotosintesi sono complessi, ma principalmente comportano l’assorbimento da parte della pianta di acqua, luce solare e anidride carbonica, per produrre infine glucosio e ossigeno. 

Vista l’importanza del processo, è perciò fondamentale garantire alla pianta un ambiente che sia luminoso, arieggiato e correttamente inumidito.