Fotossíntese e Quimiossíntese

Fotossistemas:
Fotossistema I - comprimento de onda com 700 nm;
Fotossistema II - comprimento de onda com 680 nm.

Equação da Fotossíntese:
6 CO₂ + 6 H₂O --------> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Existem 2 Processos Complementares da Fotossíntese:
- Fase Fotoquímica (reações que dependem da luz);
- Fase Química (não dependem diretamente da luz).

 

Fase Fotoquímica

1ªParte - A luz solar incide nas folhas e é absorvida pela clorofila, presente no cloroplasto na membrana interna, no tilacoide, constituindo a fonte energética inicial.  A clorofila do fotossistema II fica excitada e perde eletrões que vão reagir com a molécula de água, oxidando-a e originando a libertação do oxigénio, protões e  eletrões.

Os eletrões vão fluir para uma cadeia de acetores que existem na membrana do tilacoide e que serão transportados até ao fotossistema I. Os protões de hidrogénio deslocam-se para o interior do tilacóide.

Os eletrões que a clorofila perdeu acabam por ser repostos pela fotólise da água.

oxidação da água- fotólise da água (ocorre no interior do tilacoide) 

2ªParte - O  fluxo de eletrões liberta energia para transformar várias moléculas ADP em ATP.  Os protões que foram encaminhados para o interior do tilacóide vão ser utilizados para a fosforilação do ADP que irá ocorrer no estroma (exterior do tilacóide).

fosforilação do ADP (ocorre no estroma)

3ªParte - O Fotossistema I após captar a energia luminosa, reencaminha os eletrões para o estroma e em conjunto com os protões,  vão ser cedidos a uma molécula chamada de NADP(+) (Nicotinamina adenina dinocleótido fosfato), reduzindo-a e transformando-a em NADPH (molécula transportadora de eletrões e hidrogénios), molécula importante, tal como o ATP para a formação de compostos orgânicos.

 redução da molécula aceitadoras de Hidrogénio  NADP(ocorre no estroma)

 
Explicando melhor...



 

 Fase Química

Esta fase ocorre no estroma dos cloroplastos e é nela que se forma a glicose, pela reação inicial entre o dióxido de carbono atmosférico e a ribulose difosfato (RDP), um composto com cinco carbonos, que funciona para a incorporação do CO2.
Nesta fase ocorre uma série de reações que ocorrem por ação de enzimas que dependem da presença de luz e da temperatura. O dióxido de carbono desde que entra na planta sofre uma sequência de reações até à formação de matéria orgânica.

Em 1950 um grupo de cientistas da Universidade da Califórnia, liderado por Melvin Clavin, utilizando uma série de compostos marcados radioactivamente conseguiam estudar a sequência de reações, permitindo conhecer as moléculas intervenientes na formação de glicose, e o papel do ATP e NADPH na síntese de matéria orgânica. Esta sequência está expressa no Ciclo de Calvin, homenagem ao cientista.

O Ciclo de Calvin é constituído por 3 fases:

1ªFase - Fixação do carbono;

2ªFase - Produção de compostos orgânicos;

3ªFase - Regeneração do aceitador.

 Para se formar uma molécula de glicose é necessário que o ciclo ocorra 6 vezes gastando-se:

- 6 moléculas de CO2;

-18 moléculas de ATP;

-12 de NADPH.

 

O aldeído fosfoglicérido é utilizado não só para a formação da glicose mas também de outros compostos orgânicos : aminoácidos, glicerol e ácidos gordos.

                                                                      

                                                                            Quimiossíntese

Os seres quimioautotróficos, são os protagonistas deste processo. Sintetizam matéria orgânica a partir da oxidação de compostos inorgânicos.

Utilizam a energia proveniente da oxidação na formação de ATP, protões H+ e eletrões, para fixar o dióxido de carbono e sintetizar a matéria orgânica.

Os compostos são: amoníaco (NH3), dióxido de carbono (CO2) ou Sulfureto de Hidrogénio (H2S).

Distinguem-se 2 fases:

1ªFase - Dá-se oxidação dos compostos, formam-se eletrões e protões que são transportado numa cadeia para produzir ATP e NADPH, através da redução do NADP(+).

2ªFase - Produção de compostos orgânicos a partir do dióxido de carbono, do ATP e do poder redutor de NADPH.