A fotossíntese é um exemplo de energia solar que ocorre naturalmente. É o processo pelo qual plantas, algas e certas bactérias convertem a luz solar em energia química, criando assim a base da cadeia alimentar e mantendo o equilíbrio de oxigénio e dióxido de carbono na atmosfera.
Este processo químico é dividido em duas fases interligadas: a fase clara e a fase escura. Neste artigo, explicaremos detalhadamente essas duas fases críticas.
Fase luminosa: Captação de energia solar
A fase luminosa é o primeiro estágio da fotossíntese e ocorre nas membranas dos tilacóides, que são estruturas em forma de disco dentro dos cloroplastos das células vegetais.
Esta fase recebe o nome da luz solar, essencial para o seu funcionamento.
Aqui são discriminados os principais estágios da fase leve:
Captura de luz solar
Nesta fase, as moléculas de clorofila e outros pigmentos fotossintéticos presentes nos tilacóides absorvem a energia dos fótons da luz solar. A luz é dividida em diferentes comprimentos de onda e essa energia absorvida é convertida em energia química.
A clorofila e outros pigmentos fotossintéticos, como o caroteno, absorvem a energia da luz e a utilizam para quebrar as moléculas de água, liberando oxigênio como resíduo.
Geração de ATP
A energia luminosa é usada para bombear prótons através da membrana tilacóide para o espaço tilacóide, criando assim um gradiente de prótons.
Esse gradiente é usado para impulsionar a síntese de trifosfato de adenosina (ATP), uma molécula de alta energia essencial para muitas atividades celulares.
Produção de NADPH
Além do ATP, a fase leve também gera outra molécula crucial chamada NADPH (fosfato de dinucleotídeo de nicotinamida adenina reduzido).
NADPH é um transportador de elétrons que será usado na fase escura para converter dióxido de carbono em glicose.
Fase escura: a síntese de glicose
A fase escura, apesar do nome, não depende diretamente da luz solar, mas utiliza os produtos energéticos da fase clara (ATP e NADPH) para realizar a síntese de glicose e outros compostos orgânicos.
Esta fase ocorre no estroma dos cloroplastos e é composta por uma série de reações químicas complexas:
Fixação de CO2
Nesta fase, as moléculas de dióxido de carbono (CO2) são ligadas a um composto de cinco carbonos chamado ribulose-1,5-bifosfato (RuBP) por uma enzima chamada ribulose-1,5-bifosfato carboxilase/oxigenase (RuBisCO).
Isso resulta na formação de moléculas de três carbonos conhecidas como 3-fosfoglicerato (3-PGA).
Redução de 3-PGA
As moléculas de 3-PGA são reduzidas utilizando a energia e os elétrons fornecidos pelo NADPH gerado na fase leve. Isso resulta na formação de moléculas de gliceraldeído-3-fosfato (G3P), que são precursoras da glicose e de outras moléculas orgânicas.
Regeneração RuBP
Para manter o ciclo da fase escura, algumas das moléculas G3P são usadas para regenerar RuBP. Este processo consome ATP gerado durante a fase leve.
Produção de glicose e armazenamento de energia
Finalmente, algumas das moléculas G3P são utilizadas para a síntese de glicose e outros carboidratos. Essa glicose é armazenada na planta como fonte de energia e como material de construção para seu crescimento e desenvolvimento.
Resumo
Fase clara:
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Ocorre nos tilacóides dos cloroplastos.
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Ele captura a luz solar por meio de pigmentos fotossintéticos, como a clorofila.
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Gera energia química na forma de ATP e NADPH.
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Ele impulsiona a síntese de ATP por meio de um gradiente de prótons.
Fase escura:
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Ocorre no estroma dos cloroplastos.
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Utiliza ATP e NADPH gerados na fase leve.
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Converte dióxido de carbono (CO2) em glicose e outros compostos orgânicos.
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Inclui fixação de CO2, redução de 3-PGA e regeneração de RuBP.
Juntas, essas duas fases da fotossíntese permitem que plantas, algas e algumas bactérias capturem a energia solar e a convertam em energia química armazenada na forma de glicose, ao mesmo tempo que liberam oxigênio no meio ambiente.
Este processo é essencial para a vida na Terra, apoiando a cadeia alimentar, regulando o ciclo do carbono e fornecendo oxigênio.
