O Processo Fotossintético

Biologia

14/05/2015

A fotossíntese apresenta duas séries de reações: as de “claro” ou fase fotoquímica (dependentes diretamente da luz) e as de “escuro” ou fase química (luz não diretamente necessária).


As reações de escuro, apesar do nome, ocorrem também durante o dia e, embora não utilizem diretamente a luz, dependem de substâncias produzidas nas reações de claro.


a - Fase Clara ou Fotoquímica

Essa fase ocorre na membrana dos tilacoides e dela participam um complexo de pigmentos existente nos grana, aceptores de elétrons, moléculas de água e a luz.

Na fase clara, a luz penetra nos cloroplastos e atinge o complexo de pigmentos, ao mesmo tempo em que provoca alterações nas moléculas de água.

Um dos acontecimentos marcantes da fase clara são as chamadas fotofosforilações cíclica e acíclica.

Chamamos de fotofosforilação a produção de ATP a partir de ADP + P sob a ação da luz.

Na fotofosforilação cíclica, ao ser atingida pela luz do Sol, a molécula de clorofila libera elétrons. Esses elétrons são recolhidos pelos aceptores de elétrons, que os enviam a uma cadeia de citocromos.

Ao efetuar o retorno para a molécula de clorofila, a partir dos citocromos, os elétrons liberam energia, pois retornam aos seus níveis energéticos originais. E essa energia é aproveitada para a síntese de moléculas de ATP, que serão utilizadas na fase escura da fotossíntese.


Na fotofosforilação acíclica, a clorofila não tem o retorno dos mesmos elétrons liberados.

É nessa fase também que ocorre a fotólise da água (quebra da molécula de água sob a luz). A água “se quebra”, liberando o oxigênio (O2). O NADP (transportador de hidrogênios, como o NAD da respiração) “aceita” os hidrogênios da água, transformando-se em NADPH2.

Então, como resultado, temos a produção de oxigênio, ATP e a formação de NADPH2.

Tanto o ATP quanto o NADPH2 serão utilizados na fase escura.


b - Fase Escura ou Química

Essa fase ocorre no estroma do cloroplasto, que não contém clorofila. O gás carbônico (CO2) combina-se com os hidrogênios da água, trazidos pelo NADPH2 proveniente da fase clara, levando à formação da glicose. Para que essa reação aconteça, é necessário o fornecimento de energia cedida pelo ATP também proveniente da fase clara.

A síntese de glicose ocorre durante um complexo ciclo de reações (chamado ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin-Benson).

O ciclo Calvin-Benson é uma série de reações interligadas que "fixam" o carbono e rearranjam os átomos para formar os fosfatos de açúcar. Cada reação é catalisada por uma enzima diferente.

O ciclo começa com a reação de uma molécula de CO2 com um açúcar de cinco carbonos conhecido como ribulose difosfato, catalisado pela enzima rubisco (ribulose bifosfato carboxilase/oxigenase, RuBP), uma das mais abundantes proteínas presentes no reino vegetal.


Forma-se, então, um composto instável de seis carbonos, que logo se quebra em duas moléculas de três carbonos (2 moléculas de ácido 3-fosfoglicérico ou 3-fosfoglicerato, conhecidas como PGA).

O ciclo prossegue até que no final é produzida uma molécula de glicose e é regenerada a molécula de ribulose difosfato.

Nessa fase, a luz não é necessária, e a célula vegetal, mesmo no escuro, pode continuar produzindo glicose. A fase clara funciona, então, como uma fonte de NADPH2 e ATP, necessários à produção de glicose no escuro.