Fotossíntese – Guia da Biologia
A fotossíntese, termo que significa "síntese utilizando a luz", é geralmente definida como o processo em que a energia solar é capturada e transformada em energia química. Por meio dela, muitos organismos autotróficos conseguem sintetizar material orgânico, ou seja, produzir seu próprio alimento.
A fotossíntese ocorre no interior dos e, portanto, é realizada em maior intensidade em tecidos ricos nessa organela, como o parênquima clorofiliano encontrado nas folhas. O processo pode ser dividido em duas : as reações luminosas, que ocorrem na membrana do tilacoide, e as reações de fixação de carbono, que ocorrem no estroma do cloroplasto.
Os fotossistemas são unidades nos cloroplastos onde estão inseridas as clorofilas a e b e os carotenoides. Nesses fotossistemas, é possível perceber duas porções: o complexo antena e o centro de reação. O complexo antena apresenta moléculas de pigmento que captam a energia luminosa e levam-nas para o centro de reação, um local rico em proteínas e clorofila.
Na fotossíntese, é possível verificar a presença de dois fotossistemas ligados por uma cadeia transportadora de elétrons: o fotossistema I e o fotossistema II. O fotossistema I absorve luz com comprimentos de onda de 700 nm ou mais. O fotossistema II absorve comprimentos de onda de 680 nm ou menos.
Nas reações luminosas, inicialmente a energia luminosa entra no fotossistema II, onde é aprisionada e levada até as moléculas de clorofila P680 do centro de reação. Essa molécula de clorofila é excitada, e seus elétrons são energizados e transportados da clorofila em direção a um receptor de elétrons. A cada elétron transferido, ocorre a substituição dele por um elétron proveniente da fotólise da água.
Pares de elétrons saem do fotossistema I por uma cadeia transportadora de elétrons, impulsionando a produção de ATP (grande fonte de energia química) por intermédio do processo conhecido como fotofosforilação. A energia absorvida pelo fotossistema I é transferida para moléculas de clorofila P700 do centro de reação. Os elétrons energizados são capturados pela molécula da coenzima NADP+ e são substituídos na clorofila pelos elétrons provenientes do fotossistema II. A energia formada nessas reações é guardada em moléculas de NADPH e ATP.
Nas reações de fixação do carbono, o NADPH e o ATP produzidos anteriormente nas reações luminosas são usados para reduzir o dióxido de carbono a carbônico orgânico. Nessa etapa ocorre uma série de reações denominadas de ciclo de Calvin. Nesse ciclo, três moléculas de CO2 combinam-se com um composto denominado de ribulose 1,5bifosfato (RuBP), formando um composto intermediário instável que se quebra e origina seis moléculas de 3-fosfoglicerato (PGA).
As moléculas de PGA são então reduzidas a seis moléculas de gliceraldeído 3-fosfato (PGAL). Cinco moléculas de PGAL rearranjam-se e formam três moléculas de RuBP. O ganho do ciclo de Calvin é de uma molécula de PGAL, que servirá para a produção de sacarose e amido.