A fotossíntese

Ciência & Saúde

A fotossíntese, dentro do contexto da cadeia alimentar, é a principal fonte de produção de energia para os seres vivos. Segundo o próprio nome aponta, é a síntese de substâncias orgânicas, em presença de luz, com a formação de oxigênio. A formação deste subproduto é outro grande benefício da ocorrência deste conjunto de reações químicas, cujo oxigênio contido na molécula de água é convertido em gás oxigênio por vegetais e, principalmente, por algas marinhas.

O dióxido de carbono, ou gás carbônico, presente no conjunto de reações, é convertido em moléculas orgânicas de glicose, sendo o terceiro benefício da fotossíntese, pois este é um dos principais gases do efeito estufa. Não se quer dizer aqui que não é bom haver gás carbônico na natureza, porém seus níveis estão atingindo valores acima do ideal, com claro aumento da temperatura média do planeta.

A seguir, iremos conhecer um pouco mais sobre as etapas da fotossíntese, em sua fase luminosa, onde há necessidade da presença de luz, e a fase escura.

[Algas marinhas, as maiores geradoras de oxigênio.

Imagem: Site de curiosidades]

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Antes de iniciar a descrição, avaliemos o que é necessário à fotossíntese como um todo: luz, dióxido de carbono, água e, sendo uma reação química, uma dada temperatura. Assim, se a intensidade luminosa estiver abaixo de um mínimo ideal, ou a concentração ambiente de CO₂, tem-se fatores limitantes das reações. O aumento da temperatura acelera as reações de fotossíntese, até o ponto que outros fatores a limitem.

Ao receber a luz, as moléculas de clorofila são capazes de absorver os fótons, principalmente os do espectro eletromagnético que correspondem às luzes azul e vermelha. Com isso, os átomos são excitados, com seus elétrons passando para camadas mais energéticas, e liberando esta energia em seguida.

Junto com a clorofila, há cerca de 200 a 450 moléculas de pigmentos acessórios e enzimas que compõem, dentro dos cloroplastos, os fotossistemas. Apesar de que todas as moléculas que compõem os fotossistemas possam absorver a energia de fótons, há apenas duas que as utilizam para as reações da chamada fase luminosa, chamadas de centro de reação.

A energia absorvida é usada na síntese de ATP (Trifosfato de Adenosina) e NADPH₂. Na fotofosforilação cíclica, as moléculas de clorofila recebem e liberam a energia advinda dos fótons, não havendo perda de elétrons e sendo formado apenas ATP. Já na fotofosforilação acíclica, a plastoquinona, após o desprendimento dos elétrons excitados pelos fótons da clorofila, recebe elétrons e participa da formação de ATP. Em presença de luz e clorofila, ocorre a fotólise (quebra) da molécula de água, que cede os elétrons perdidos à molécula de clorofila que perdeu alguns deles anteriormente, cede o cátion hidrogênio para formar NADPH₂ e o oxigênio é liberado.

Na fase escura da fotossíntese, o ATP e o NADPH₂ produzidos na fase luminosa são consumidos e retornam como ADP (Difosfato de adenosina) e NADP (Fosfato de Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo) para compor a fase luminosa de novo. Também é consumido o dióxido de carbono, em um ciclo chamado de Ciclo de Calvin ou Ciclo das pentoses (o dióxido de carbono se transforma em moléculas intermediárias de ácidos fosfoglicéricos, aldeídos fosfoglicéricos e ribuloses). 

São necessários seis ciclos para a formação de uma molécula de glicose, que não é facilmente encontrada livre nos organismos fotossintetizantes, sendo ou convertida em outro glicídio, a sacarose, para transporte, ou em amido, para armazenamento.

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