Elementi di illuminazione in acquario

Le piante sono degli organismi autotrofi (dal Greco. αὐτός "stesso" e τρέϕω "nutro").
Ovvero riescono a fabbricare da loro stesse le sostanze organiche di cui hanno bisogno per vivere (zuccheri, acidi organici, amminoacidi/proteine, vitamine, ormoni etc.), a partire da semplici elementi minerali (sali minerali, CO2 ed acqua).

Per fare questo però hanno bisogno di una fonte di energia; che possa permettere loro di effettuare le reazioni chimiche necessarie alla sintesi di tutte queste sostanze organiche.
Questa energia viene loro fornita dalla luce dell'ambiente in cui vivono.
Tutto il processo relativo alla produzione/sintesi di queste sostanze organiche a partire da luce ed elementi minerali viene definito: "Fotosintesi".
La Fotosintesi non
è un processo molto efficiente; e solo il 4-6% della energia luminosa assorbita viene convertito in energia chimica.
Nonostante questo, la Fotosintesi costituisce il motore di tutta la vita sulla terra.

Per fare questo, le piante si servono di cosiddetti: "pigmenti fotosintetici"; ovvero di composti, situati all'interno delle loro foglie, che riescono ad "estrarre ed incamerare" l'energia luminosa trasportata dai fotoni della luce incidente sulle loro foglie.
Sfruttando quindi questa energia per complesse operazioni di bio-sintesi di cui sopra.

I due principali pigmenti fotosintetici sono le due Clorofille: la "Clorofilla a" e la "Clorofilla b"; le cui molecole, quasi identiche, vediamo qui sotto.
clorofille.png
Importante notare che la loro struttura risulta imperniata su di un atomo di Magnesio.

Le piante hanno quindi bisogno di luce nella giusta quantità e qualità e di nutrienti minerali.

In particolare, la luce che permette una buona crescita delle piante acquatiche dovrebbe avere ben determinate caratteristiche qualitative e quantitative.
Dovrebbe innanzitutto presentare uno spettro (ovvero una grafico della intensità luminosa rispetto alla lunghezza d’onda), abbastanza continuo tra circa 400 nm e circa 700 nm
(dal vicino ultravioletto al vicino infrarosso).
Questo intervallo di frequenze è quello che viene considerato utile per la fotosintesi e definito intervallo di luce PAR (ovvero Photosynthetically Active Radiation = Radiazione Fotosinteticamente Attiva).

Nonostante la luce PAR consideri tutto l’intervallo tra 400 e 700 nm, non tutte le lunghezze d’onda sono uguali per le piante; ovvero ci sono dei valori di lunghezze d’onda che risultano preferiti dalle piante in quanto più efficienti di altri nello stimolare la fotosintesi.
E, come è facile pensare, sono quelle che stimolano maggiormente i principali pigmenti fotosintetici delle piante; Ovvero: la Clorofilla A, la Clorofilla B.

Qui di seguito vediamo lo spettro di assorbimento delle due Clorofille

Come si vede, la Clorofilla a possiede un picco di assorbimento intorno a 440 nm ed un altro intorno a 660 nm; mentre la Clorofilla b possiede un picco di assorbimento intorno ai 460 nm ed uno intorno ai 640 nm;

Ma vi sono, all'interno delle piante, anche degli ulteriori pigmenti fotosintetici; cosiddetti "pigmenti fotosintetici accessori".
Accessori perch
è non sono i principali responsabili della fotosintesi e non sono presenti in quantità importanti in tutte le piante.
Il principali pigmenti fotosintetici accessori sono i Carotenoidi (Caroteni e Xantofille) e gli Antociani.
Essendo i Carotenoidi i principali e maggiormente diffusi tra i due.

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