As fases da fotossíntese

A fotossíntese ocorre ao longo de duas etapas, denominadas fase clara e escura.

Fase Clara

A fase clara, também é conhecida como luminosa ou fotoquímica e é a fase dependente da luz solar.Nessa fase existe uma dependência da participação das clorofilas e é quando ocorrem a fotólise da água e a fotofosforilação cíclica e acíclica.

Fotólise da água: 2H2O LUZ E CLOROFILA O2 + 4e- + 4H+

Em 1937, R. Hill estudava a fotossíntese, trabalhando com cloroplastos isolados. Ele verificou que quando os cloroplastos eram iluminados e na presença de água, não havia liberação de oxigênio. Isso só ocorria se, além de água e luz, os cloroplastos fossem colocados num meio ond havia substâncias receptoras de hidrogênio. Hill determinou que na etapa da fotossíntese havia fotólise da água com liberação de oxigênio.

Foi verificado posteriormente que na planta existem substâncias que atuam como receptoras de hidrogênio, dentre elas o NADP. Desse modo, o oxigênio é lberado, os elétrons são recebidos por um aceptor de elétrons, no caso a clorofila b, e os hidrogênios recebidos pelo NADP. A partir dessa conclusão, podemos reescrever a equação da fotólise da água como:

2H2O + 2NADP LUZ E CLOROPLASTOS O2 + 2 NADPH2

É esse NADPH2 resultante da fotólise da pagua que vai transportar o hidrogênio para a posterior formação de glicose.

Na planta também existem substâncias que atuam como aceptoras e transportadoras de elétrons. Elas são essenciais para a fotofosforilação acíclica, da fase clara. Os elétrons vão sendo transferidos pelos transportaores, e a energia que vai sendo liberada nas reações é utilizada para a produção de ATP. Os aceptores finais dos elétrons, são as moléculas de NADP.

Além de ser responsável pela excitação dos elétrons das moléculas de clorofila, levando-os para um nível mais energético, a luz também é responsável pela fotólise da água. À medida que os elétrons vão sendo removidos da clorofila a, eles vão passando para níveis energéticos mais altos e são transferidos para um aceptor inicial de elétrons. A seguir, os elétrons vão sendo transferidos através de uma série de transportadores. Nesse percurso, eles vão passando para um nível cada vez menos energético, ocorrendo a liberação de energia. Essa energia é usada na fosforilação de moléculas de ADP, transformando-as em ATP. A fosforilação é um processo acícilico, pois os elétrons que passam pela clorofila a, não retornam para ela.

Outro tipo de fotofosforilação ocorre nas folhas, onde os elétrons sem e retornam até a clorofila a, por isso, o processo é cíclico.

Fase escuro

Além das reações já explicadas da fase clara, outras estão ocorrendo, a nível do estroma do cloroplasto. Nestas outras reações, o gás carbônico será utilizado para a produção de glicose (ficação do carbono em moléculas orgânicas). Essa fase é denominada fase escura, pois podem ocorrer na ausência de luz. Porém, essa denominação não é correta, pois alguns estudos comprovam que a luz é necessária para a ação das enzimas que atuam diretamente nas reações da fase escuro, também chamada etapa química da fotossíntese.

Nessa fase, são utilizadas as substâncias produzidas na fase claro, explicitando a dependência indireta da fase escura da luz.

Nessa etapa, a energia química produzida (ATP) será utilizada para a produção da glicose, e as reações envolvidas nesse processo são inúmeras e dependentes de uma série de enzimas presentes no cloroplasto.

Os hidrogênios provenientes das moléculas de água e que estão ligados ao NADP (NADPH2) eo gás carbônico absorvido pela planta através dos estômatos, farão parte de uma série de reações química, resultando na síntese da glicose. A energia necessária para estas reações é fornecida pelos ATP produzidos na etapa fotoquímica. Para cada molécula de glicose produzida, a planta utiliza 6CO_2, 12NADPH2 e ATP.