Esercizi: Fotosintesi e respirazione cellulare

Scrivi l'equazione generale della fotosintesi clorofilliana, indicando reagenti e prodotti. In quale organello della cellula vegetale avviene?

Scrivi l'equazione generale della respirazione cellulare aerobica e indica in quale organello si svolge la maggior parte del processo.

Distingui tra organismi autotrofi ed eterotrofi, facendo un esempio per ciascun tipo.

In una serra vicino a Latina si coltivano pomodori. Spiega che cosa accade alla fotosintesi nei seguenti casi.

1. a) Si spegne l'illuminazione artificiale di notte.
2. b) Si aumenta la concentrazione di $\text{CO}_2$ nella serra.
3. c) Si copre la serra con un telo scuro.

Una pianta produce con la fotosintesi $54\ \text{g}$ di glucosio ($\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$, $M = 180\ \text{g/mol}$) secondo $6\,\text{CO}_2 + 6\,\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\,\text{O}_2$.

1. a) Calcola le moli di glucosio prodotte.
2. b) Calcola le moli di $\text{CO}_2$ consumate.
3. c) Calcola le moli di $\text{O}_2$ rilasciate.

Completa la tabella confrontando fotosintesi e respirazione cellulare: reagenti, prodotti, organello, tipo di trasformazione energetica (energia luminosa → chimica, oppure chimica → ATP e calore).

Spiega perché si dice che fotosintesi e respirazione cellulare sono processi complementari. Considera il flusso di materia e di energia e il ruolo di $\text{O}_2$ e $\text{CO}_2$, e spiega perché l'energia non si ricicla come la materia.

Un esperimento con una pianta acquatica illuminata a distanze crescenti da una lampada mostra che il numero di bollicine di ossigeno al minuto cala da $40$ a $10$ quando la distanza passa da $10\ \text{cm}$ a $40\ \text{cm}$, e poi cala molto poco oltre.

1. a) Interpreta il calo.
2. b) Spiega perché non si arriva a zero bollicine in presenza di una luce debole.
3. c) Quali fattori limitanti, oltre alla luce, potrebbero impedire alla fotosintesi di aumentare?

Un lievito viene posto in una soluzione di glucosio. In presenza di ossigeno cresce rapidamente e consuma $\text{O}_2$; in assenza di ossigeno cresce più lentamente e produce etanolo e $\text{CO}_2$.

1. a) Identifica i due processi metabolici.
2. b) Spiega perché la resa in ATP è diversa.
3. c) Perché la fermentazione alcolica è sfruttata nella produzione di pane e vino?