Bioenergética II - Fotossíntese

Fotossíntese

• É a transformação da energia luminosa em energia química.
• É realizada por seres autótrofos.
• Dividida em 2 etapas: Etapa Fotoquímica (Fase Clara) e Etapa Química (Fase Escura).
• Ocorre no cloroplasto (esquematização abaixo):

Equação geral da fotossíntese das plantas:

OBS: O oxigênio atmosféfico (O2) é proveniente de H2O.

Etapa Foto química (Fase Clara)

• Absorve a energia luminosa (da luz do sol) e transforma em energia química.
• Ocorre nas tilacóides.
• Dividida em 2 etapas: Fotólise e Fotofosforilação.
• Fotólise: consiste na quebra da molécula de água com o uso da energia luminosa.
• Fotofosforilação: forma 2 moléculas químicas (ATP e NADPH); é dividida em fotofosforilação cíclica e fotofosforilação acíclica.

Como ocorre?

- No tilacóide da planta, ocorre a fotofosforilação acíclica: no fotossistema II são encontradas clorofilas P680 (esse número é o comprimento da onda de energia luminosa que a clorofila consegue absorver) que absorvem a energia luminosa, com isso a clorofila fica altamente energizada e perde uma quantidade de 2 elétrons. Esses elétrons vão perdendo energia e se dirigem à outra clorofila (são transportados por moléculas carregadoras de elétrons), a P700. A energia que foi perdida pelos elétrons é usada para fabricar hidrogênios que são bombeados para dentro das tilacóides e ela será usada para a formação de ATP. No fotossistema I, as clorofilas P700 absorvem a energia luminosa e perdem 2 elétrons, mas dessa vez os elétrons serão transferidos para uma enzima chamada NADP, ela carrega os elétrons juntamente com hidrogênios e se transforma em NADPH (altamente energizada) que será usada na etapa química (fase escura) da fotossíntese. As clorofilas recebem os elétrons através da fotólise da água (quebra da molécula de água através da luz) que libera hidrogênios. Juntamente com a fotólise da água, ocorre a liberação de oxigênio (O2) que nós usaremos na nossa respiração.

OBS: a absorção de energia luminosa ocorre durante do dia, com isso os elétrons se afastam da clorofila porque estão energizados. Mas durante a noite há ausência de luz solar, com isso a tendência dos elétrons é perder energia e voltar para a clorofila de onde saiu (P680). MAS isso não acontece; pois após se afastarem da clorofila, os elétrons são transportados pelas moléculas carregadoras de elétrons para outra clorofila (P700).

Na fotofosforilação cíclica as clorofilas P680 absorvem a energia luminosa e perdem os elétrons, mas ao invés dos elétrons serem transportados para outra clorofila, eles retornam para a mesma clorofila P680. Mas há um detalhe: na fotofosforilação cíclica só ocorre a produção de ATP, já na acíclica ocorre produção de ATP e NADPH.

Etapa Química (Fase Escura)

Utiliza a energia (ATP e NADPH) proveniente da etapa fotoquímica.

Ocorre no estroma do cloroplasto.

Incorpora o CO2 em suas reações que estão num ciclo (Ciclo de Calvin-Benson ou Cliclo das Pentoses) para ser transformado em açúcares (glisose, carboidratos, etc).

                                                                                               

OBS: O CO2 que é usado no ciclo, é proveniente da nossa expiração.

Como ocorre?

O Ciclo de Calvin começa quando a ribulose 1,5-bifosfato se junta com o CO2 e forma uma molécula altamente instável composta por 6 carbonos. A fixação dessa junção é feita pelo rubisco (proteína mais abundante do planeta), essa etapa é chamada de fixação do carbono. Após isso essa molécula se divide em duas moléculas de 3 carbonos chamadas de 3 fosfoglicerato ou PGA. Logo depois, o PGA se transforma em outra molécula com 3 carbonos com o uso de ATP e NADPH, essa nova molécula formada se chama gliceraldeído 3-fosfato ou PGAL. Ao todo são 6 moléculas de PGAL; a cada 6 moléculas de PGAL, 1 é usada para a fabricação de açúcares e 5 continuam no Ciclo de Calvin para se recombinar e se transformar na ribulose para reiniciar o ciclo.

OBS: a ribulose 1,5-bifosfato possui 5 carbonos, ou seja, é uma pentose – por isso o processo também é chamado de Ciclo das Pentoses).

OBS 2: As plantas utilizarão o açúcar formado para fazer sua respiração celular e produzir ATP.

PERGUNTA!!!

Por que a planta utiliza o açúcar para produzir mais ATP na sua respiração celular se ela já produziu ATP na etapa fotoquímica (fase clara)?

Resposta: A quantidade de ATP produzida na etapa fotoquímica não era grande, então a planta fará esse processo e produzirá uma quantidade maior de ATP.

Fonte: BioDNA