FOTOSSÍNTESE

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É um processo pelo qual ocorre a conversão da energia solar em energia
química para realização da síntese de compostos orgânicos. A fotossíntese é
a principal responsável pela entrada de energia na biosfera e é realizada por
organismos denominados fotossintetizantes, como plantas e algas.
O que é fotossíntese?
Trata-se de um processo realizado por organismos autotróficos
fotossintetizantes, como plantas, algas e alguns procariontes. Esses
organismos captam a luz solar, convertem-na em energia química, que será
utilizada para a produção de compostos orgânicos, baseada em água e
dióxido de carbono. Um dos produtos finais desse processo é o oxigênio,
que é liberado no ambiente.
A fotossíntese ocorre em duas etapas (descritas mais adiante) nos
cloroplastos, organelas presentes nas células dos organismos eucariontes
fotossintetizantes. Essas organelas armazenam os pigmentos
fotossintetizantes, que são responsáveis pela absorção da luz. Dentre esses
diversos pigmentos, como as clorofilas, carotenoides e ficobilinas, destaca-se
a clorofila-a como principal, sendo encontrada em todos os organismos
fotossintetizantes.
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https://www.biologianet.com/ecologia/biosfera.htm
https://www.biologianet.com/botanica/algas.htm
https://www.biologianet.com/biodiversidade/seres-autotroficos-heterotroficos.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/cloroplastos.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/celulas-procarioticas-eucarioticas.htm
https://www.biologianet.com/botanica/pigmentos-fotossintetizantes.htm
https://www.biologianet.com/botanica/carotenoides.htm
Fase ou reação luminosa ou fotoquímica
A fotossíntese ocorre em duas etapas (descritas mais adiante) nos
cloroplastos, organelas presentes nas células dos organismos eucariontes
fotossintetizantes. Essas organelas armazenam os pigmentos
fotossintetizantes, que são responsáveis pela absorção da luz. Dentre esses
diversos pigmentos, como as clorofilas, carotenoides e ficobilinas, destaca-se
a clorofila-a como principal, sendo encontrada em todos os organismos
fotossintetizantes.
Etapas da fotossíntese
A fotossíntese ocorre nos cloroplastos, uma organela que, entre outras
características, apresenta uma dupla membrana.
A fotossíntese ocorre em duas etapas denominadas: fase ou reação
luminosa ou fotoquímica e fase ou reação de fixação de carbono:
Nessa fase estão envolvidos dois fotossistemas, fotossistema I e fotossistema
II. No primeiro, os pigmentos absorvem comprimentos de ondas de 700
nm ou maiores; já no segundo, absorvem comprimentos de ondas 680 nm
ou menores. Os componentes dos dois fotossistemas são o complexo antena
e o centro de reação.
No fotossistema II, moléculas de pigmento do complexo antena absorvem a
energia luminosa, e os elétrons energizados são transferidos de uma
molécula a outra, até atingir o centro de reação. Nesse local, uma das
moléculas de clorofila-a do par ali presente absorve a energia, e um de seus
elétrons é transferido para um receptor de elétrons. Esses elétrons são
substituídos por outros provenientes da fotólise da água.
A fotólise da água ocorre no fotossistema II, mediante ação de uma
enzima, e apresenta como produto final do processo: dois elétrons, dois íons
hidrogênio e um átomo de oxigênio. Os H+ são lançados no interior do
espaço do tilacoide, do qual serão removidos em reações posteriores.
https://www.biologianet.com/biologia-celular/cloroplastos.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/celulas-procarioticas-eucarioticas.htm
https://www.biologianet.com/botanica/pigmentos-fotossintetizantes.htm
https://www.biologianet.com/botanica/carotenoides.htm
Fase ou reação de fixação do carbono
O átomo de oxigênio liberado nesse processo será responsável, junto a outro
átomo de oxigênio liberado de outra molécula de água, pela formação de O2.
Os elétrons fotoexcitados passarão para o fotossistema I por meio de uma
cadeia transportadora de elétrons. O processo de fotólise da água também
liberará prótons que serão bombardeados para o lúmen do tilacoide,
estimulando a síntese de ATP.
Enquanto essas reações ocorrem no fotossistema II, no fotossistema I a
energia luminosa é transferida pelas moléculas de pigmentos até o centro de
reação, energizando um elétron de um dos pares de moléculas de clorofila-a.
Esse elétron será transferido para o aceptor primário de elétrons.
O elétron proveniente do fotossistema II é recebido ao final da cadeia de
transporte de elétrons. Estes serão transferidos a uma segunda cadeia de
transporte por meio da proteína ferredoxina, o aceptor final dos elétrons.
Ocorre então a transferência dos elétrons para NADP+, reduzindo-os à
NADPH, um processo catalizado pela enzima NADP+ redutase.
O fotossistema I pode atuar de forma independente do fotossistema II num
processo denominado fluxo cíclico de elétrons. Esse é realizado, por
exemplo, por algumas bactérias e produz ATP, no entanto, não produz
NADPH ou O2.
Ocorre por meio de reações, executadas em três etapas, denominadas Ciclo
de Calvin, no estroma do cloroplasto. As moléculas de NADPH e ATP,
produzidas na fase luminosa para a produção de açúcares a partir da
redução do carbono fixado, serão utilizadas nessa fase.
A primeira etapa consiste na fixação do carbono a um açúcar constituído por
cinco carbonos com dois grupos fosfato, conhecido como ribulose 1,5-
bifosfato, formando, geralmente, duas moléculas de 3-fosfoglicerato ou ácido
3-fosfoglicérico (PGA).
Na segunda etapa, ocorre a redução do 3-fosfoglicerato a gliceraldeído 3-
fosfato ou 3- fosfogliceraldeído (PGAL). Na terceira etapa, cinco das seis
moléculas de gliceraldeído 3-fosfato formadas na segunda são usadas para
regenerar três moléculas de ribulose 1,5-bifosfato.
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/atp.htm
https://www.biologianet.com/botanica/ciclo-calvin.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/carboidratos.htm