Processo fotossintético: o que é e como se realiza
A fotossíntese é um processo pelo qual, utilizando a energia luminosa, os seres fotoautotróficos produzem matéria orgânica a partir de dióxido de carbono e água, com libertação de oxigénio, de acordo com a seguinte equação química simplificada: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2.
Nos seres eucariontes (plantas e algas), a fotossíntese realiza-se nos cloroplastos que, embora existam em todas as partes verdes das plantas, são organitos que predominam nas folhas. São delimitados por duas membranas, uma externa e outra interna que se invagina para o interior, originando estruturas lamelares achatadas designadas por tilacoides (semelhantes a pequenas moedas) onde se encontram as moléculas de clorofila. Um conjunto empilhado de tilacoides denomina-se granum. O fluido nos quais os grana (plural de granum) estão suspensos designa-se por estroma.
A fotossíntese integra duas fases complementares: a fase fotoquímica (reações que dependem diretamente da luz) e a fase química (reações que não dependem diretamente da luz).
A fase fotoquímica ocorre na membrana dos tilacoides e inicia-se com a captação dos fotões pelos pigmentos fotossintéticos que se encontram organizados em fotossistemas (espécie de antenas coletoras de energia luminosa). As moléculas de clorofila ficam excitadas, cedendo eletrões que serão recebidos por outros acetores. Deste modo, as clorofilas firam oxidadas e os acetores ficam reduzidos. Os eletrões são transportados ao longo de várias proteínas que se encontram, sequencialmente, na membrana dos tilacoides, constituindo a cadeia transportadora de eletrões, na qual se verifica a libertação de energia que é aproveitada para produzir ATP, através da fosforilação do ADP (reação endoenergética).
Para compensar a perda de eletrões registada nas moléculas de clorofila do fotossistema inicial, ocorre a oxidação/fotólise da água –desdobramento em protões (H+), em eletrões e em oxigénio (subproduto da fotossíntese que é libertado para a atmosfera). Os protões, juntamente com os eletrões provenientes da cadeia transportadora, vão reduzir o NADP+, originando NADPH.
A fase química ocorre no estroma ao longo de uma ciclo de reações conhecido por ciclo de Calvin que integra, basicamente três etapas: fixação do carbono (o dióxido de carbono combina-se com uma pentose originando, depois, um composto com seis carbonos que, por ser instável, acaba por dar origem a duas trioses), redução (as trioses são fosforiladas pelo ATP e reduzidas pela ação do NADPH proveniente da fase fotoquímica, sendo uma parte das moléculas resultantes utilizadas para sintetizar glicose) e regeneração do aceitador de CO2 (com mobilização de energia resultante da hidrólise do ATP).
Concluindo, pode referir-se que durante a fase química verifica-se a incorporação do CO2 por uma pentose, utilização do ATP e NADPH (obtidos na fase fotoquímica) para fosforilar e reduzir o CO2 a compostos orgânicos e formação de ADP e NADP+ que, por sua vez, serão utilizados na fase química. Há, assim, uma complementaridade entre as duas fases da fotossíntese.
Em resumo:
- A fotossíntese ocorre nos cloroplastos, ao nível dos tilacoides e do estroma.
- Nos tilacoides, na fase fotoquímica, ocorre a fotólise da água (produzindo-se oxigénio) e produção de ATP e de NADPH (transportador de eletrões e hidrogénios).
- No estroma, na fase química, utiliza-se o ATP e o NADPH produzidos na fase fotoquímica, bem como o dióxido de carbono atmosférico para se produzir matéria orgânica (glicose).
