Re: Isotopi del carbonio e fotosintesi

From: Francesco <skepticalchemist_at_gmail.com>
Date: 21 Feb 2007 23:29:09 -0800

On 19 Feb, 22:40, "Piero" <abc.j..._at_semprelibero.it> wrote:
> Sto leggendo su "Le Scienze" un interessante articolo dal titolo "Impatto
> dal Profondo".
> A pag.74 si riporta una correlazione tra l'attivit� fotosintetica delle
> piante e la percentuale dell'isotopo 13C in atmosfera:
> un'alta percentuale di 13C indica molta vegetazione.
> Mi ha colpito poi la seguente frase (pag. 76, paragrafo "il racconto degli
> isotopi") che recita: " ....Ma le piante sono esigenti, e scelgono di
> preferenza C02 contenente 12C...".
>
> Quindi mi par di capire che tendono a rifiutare il 13C (!)
>
> La mia domanda �: e che dire allora del 14C normalmente
> impiegato per la datazione dei reperti? Perch� mai dovrebbero accettare il
> 12C, rifiutare il 13C ed assorbire il 14C?
> Quali meccanismi sono alla base i simili "preferenze"?
>

Credo che avresti fatto meglio a porre la domanda su
it.scienza.chimica. Comunque, il testo ti dice che "scelgono di
preferenza CO2 contenente C-12", di preferenza. Questo significa che
se si mette una pianta in un ambiente chiuso ma illuminato in cui
siano note le concentrazioni relative iniziali di CO2 contenente
rispettivamente C-12, C-13 e C14. Dopo un certo periodo di attivit�
fotosintetica e quindi di consumo di CO2, si avr� una diminuzione
relativa di C-12 maggiore rispetto a quella di C-13 che a sua volta
sar� diminuito maggiormente rispetto a C-14. Ma la selettivit� della
pianta non � perfetta, fisser� tutti e tre gli isotopi, C-12 pi� degli
altri.

Il motivo del differente comportamento degli isotopomeri (molecole che
si distinguono solo per la composizione isotopica, sono per esempio
isotopomeri l'acqua, H2O, e l'acqua pesante o deuterata, D2O) � dovuto
all'effetto noto come "effetto isotopico". Molecole contenenti
l'isotopo pi� leggero tendono a reagire pi� rapidamente rispetto a
quelle con isotopi pi� pesanti. L'effetto pu� essere pi� o meno
marcato a seconda di diversi fattori:
*rapporto delle masse tra gli isotopi (l'effetto � quindi pi�
importante per gli elementi leggeri)
*temperatura (l'effetto si attenua aumentando la temperatura)
*meccanismo di reazione (l'effetto � poco marcato se lo stadio lento
della reazione non coinvolge la rottura di un legame dell'isotopo in
questione).

Qui ho considerato solo l'effetto cinetico, ma c'� anche un effetto
termodinamico. Le energie degli isotopomeri sono differenti e questo
comporta in genere costanti diverse per gli equilibri.

L'effetto isotopico viene spiegato in maniera soddisfacente grazie
alla meccanica quantistica e all'approssimazione di Born & Oppenheimer.
Received on Thu Feb 22 2007 - 08:29:09 CET

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