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Fotossíntese: o que é e como ocorre?

O processo de fotossíntese tem um papel bastante relevante na natureza, uma vez que é através dele que os seres autotróficos (que produzem seu próprio alimento) obtêm as substâncias de que precisam para sobreviver. No artigo a seguir iremos explicar melhor o conceito e como esse processo acontece. 

Afinal, o que é fotossíntese?

A palavra fotossíntese se origina do grego “photosýnthesis”, que significa “síntese através da luz”. Trata-se da síntese que acontece quando a energia solar é capturada e convertida em energia química.

Esse processo permite que diversos organismos autotróficos sintetizem seu material orgânico. Em outras palavras, eles passam a ser capazes de produzir seu próprio alimento. 

A fotossíntese se dá no interior dos cloroplastos, ocorre com maior intensidade nos tecidos ricos nesse tipo de organela, como o parênquima clorofiliano, encontrados nas folhas.

O processo, de maneira geral, é dividido em duas etapas principais: fase clara (conhecida também como fotoquímica) e fase escura (chamada também de fase puramente química).

Como ocorre a fotossíntese?

Resumidamente, o processo de fotossíntese se dá quando água e sais minerais são extraídos do solo – pela raiz no caso das plantas – percorrendo a planta na forma da chamada seiva bruta. Quando chega às folhas, a luz do sol é absorvida por meio da clorofila, pigmento que dá a cor verde para as plantas. 

Acontece, então, uma reação fotoquímica (que utiliza a luz do sol) que converte a energia solar em energia química. Essa energia química é conduzida pelos canais existentes para a planta toda. Tal energia é utilizada como alimento para que a planta sobreviva e continue em processo de crescimento. 

Etapas da fotossíntese

Com a compreensão do conceito e dos tipos de organismos capazes de atuar nessa transformação de energia, é válido conhecer as etapas da fotossíntese. Confira abaixo uma explicação de como plantas, bactérias e cianobactérias têm a capacidade de produzir seu próprio alimento. 

Fase clara da fotossíntese

Também chamada de fase luminosa ou fase fotoquímica, a fase clara só acontece na presença de luz. Ela ocorre nas lamelas dos tilacóides do cloroplasto, nesse local há a absorção de luz solar e a transferência de elétrons através dos fotossistemas. Os fotossistemas são conjuntos de pigmentos, proteínas e transportadores de elétrons que constituem uma estrutura de membranas. 

Nessa fase há dois tipos de fotossistemas, cada um com média de 300 moléculas de clorofila: 

Fotossistema I

Possui centro de reação P700 e absorve especialmente a luz de comprimento de onda de 700nm. 

Fotossistema II

Tem centro de reação P680 e absorve especialmente a luz de comprimento de onda de 680nm. 

Os dois fotossistemas atuam de maneira independente, porém, complementar. Ambos estão ligados por uma cadeia transportadora de elétrons. É na fase clara que ocorrem os processos de fotofosforilação e fotólise da água. Entenda mais sobre eles a seguir. 

Fotofosforilação

Nesse processo acontece a adição de um P (Fósforo) ao ADP (Adenosina difosfato), resultando na formação de ATP. A energia de um fóton de luz é capturada pelas moléculas antenas dos fotossistemas e, então, transferida para os centros de reação em que está situada a clorofila. A clorofila energizada libera elétrons que passam por aceptores diferentes.

Há dois tipos de fotofosforilação: acíclica e cíclica. 

Fotofosforilação acíclica 

Os elétrons que foram liberados pela clorofila não voltam para ela, vão para outro fotossistema. Produz ATP e NADPH. 

Fotofosforilação cíclica

Nesse caso, os elétrons liberados pela clorofila voltam para ela. O processo produz somente ATP. 

Fotólise da água

Fotólise da água nada mais é do que o processo de quebra de uma molécula de água através do uso de energia solar. Tal processo é responsável pela substituição dos elétrons que foram perdidos pela clorofila no fotossistema II. Também produz o oxigênio que respiramos.

A equação geral da fotólise é chamada também de reação de Hill, sendo descrita da seguinte forma: 

Luz

2H2O    ———>   O2 + 4H+ + 4e–

A molécula de água é, então, a doadora final dos elétrons. O ATP e NADPH que se formam serão usados para sintetizar carboidratos a partir do CO2 – processo realizado durante a fase escura. 

Fase escura

A fase clara fornece energia. A fase escura, por sua vez, forma glicose a partir de CO2, pode acontecer na ausência ou presença de luz. É responsável por fixar o carbono.

Por meio das reações de fixação do carbono, o ATP e NADPH produzidos anteriormente são usados para a redução do dióxido de carbono a carbono orgânico por meio do chamado ciclo de Calvin. As moléculas são quebradas nesse ciclo, levando ao ganho de uma molécula de PGAL que será útil para produzir sacarose e amido. 

O que é quimiossíntese?

A fotossíntese e a quimiossíntese são processos diferentes. A primeira é um processo que precisa da luz para acontecer. Já a segunda funciona de forma parecida, mas não possui dependência da presença da luz. A quimiossíntese produz matéria orgânica que serve de alimento para os organismos que a fazem.

A energia luminosa, na quimiossíntese, é substituída pela energia liberada pela oxidação de certas moléculas inorgânicas, como o hidrogênio (H), enxofre (S), ferro (Fe), nitrogênio (N) ou o manganês (Mg). Esse processo é realizado por bactérias e arqueobactérias que vivem em ambientes sem incidência de luz solar. 

Agora você conhece o processo de fotossíntese. Para conferir mais conteúdos como este, navegue pelo blog do Hexag!