Plantas e organismos como algas realizam o processo de fotossíntese para converter a energia solar em energia química. Essa energia é então empregada para produzir moléculas orgânicas. Continue lendo para saber mais. 

O que é a fotossíntese?

O processo da fotossíntese consiste na captura da energia solar para a produção de moléculas orgânicas. É um processo essencial para a sobrevivência da vida na Terra e a principal forma de entrada de energia na biosfera.

O processo de fotossíntese é realizado nas plantas em estruturas especializadas no interior das células chamadas cloroplastos. 

Como a fotossíntese acontece?

Os cloroplastos são organelas presentes em diferentes partes da planta, contudo, a sua principal ocorrência se dá no tecido interior das folhas chamado mesófilo. Formam os cloroplastos:

• Uma membrana dupla externa de revestimento;
• Dois conjuntos de membranas internas (tilacoides e lamelas).

Os tilacoides podem estar empilhados em uma estrutura chamada grana. Nos tilacoides encontramos os pigmentos. Os pigmentos como a clorofila são substâncias responsáveis por captar a luz. Os cloroplastos têm DNA próprio, diferente da maioria das organelas. A fotossíntese é realizada em duas fases ou etapas, explicaremos a seguir. 

Fases da fotossíntese

O processo de fotossíntese se dá em duas etapas ou fases chamadas de: 

• Fase luminosa ou fotoquímica;
• Fase de fixação de carbono. 

Fase luminosa ou fotoquímica

• Essa fase acontece nos tilacoides dos cloroplastos.
• A energia luminosa é captada e usada na produção de moléculas de ATP.
• A energia também é usada para reduzir as moléculas de NADP+ com o uso da quebra de moléculas de água (fotólise da água).
• O processo dá origem ao NADPH que será empregado nas reações de fixação do carbono. 
• Essa fase tem dois fotossistemas: fotossistema I e fotossistema II. 
• Cada fotossistema pode apresentar até cerca de 400 pigmentos e ter dois componentes: complexo antena e centro de reação.
• O complexo antena é formado por moléculas de pigmento e sua função é absorver a energia luminosa e transferi-la para o centro da reação. 
• No centro de reação a energia será transformada em energia química. 
• O centro de reação é formado por proteínas e clorofila. 

Transferência de elétrons

Ao absorver energia, uma molécula de clorofila transfere um dos seus elétrons para um receptor de elétrons. No decorrer do processo de transferência desses elétrons eles são substituídos por outros resultantes da fotólise da água, ocorrida no fotossistema II. 

A proteína ferrodoxina é o aceptor final dos elétrons e faz a transferência deles para NADP+ reduzindo para NADPH. No processo de fotólise da água, os prótons são liberados e bombardeados para o lúmen do tilacoide. A síntese de ATP é estimulada. 

No processo de fotólise da água também é produzido O2. Normalmente, os dois fotossistemas atuam em conjunto, contudo, o fotossistema I pode acontecer de forma independente. 

Fase de fixação do carbono

• Essa fase acontece no estroma do cloroplasto através de reações chamadas de Ciclo de Calvin constituído de três etapas.
• Nessa fase serão usadas as moléculas de NADPH e ATP sintetizadas na fase luminosa.
• Através da redução do carbono fixado serão produzidos açúcares. 
• Esse processo começa com a fixação do carbono a um açúcar. 
• Em boa parte das plantas, a fixação do carbono se dá através da enzima denominada RuBisCo. 
• As plantas que realizam esse processo são chamadas de C3.
• Esse nome se deve ao fato de que o primeiro produto do ciclo possui três átomos de carbono em cada uma das moléculas.
• Há plantas denominadas C4 cujo primeiro produto formado é um composto com quatro átomos de carbono. 
• Nessa etapa acontece a redução do -fosfoglicerato a gliceraldeído 3-fosfato ou 3-fosfogliceraldeído (PGAL).
• A fixação de três moléculas de CO2 a três moléculas de ribulose 1,5-bifosfato originará seis moléculas de gliceraldeído 3-fosfato.
• Chega então a terceira e última etapa do Ciclo de Calvin.
• Nessa fase, cinco das seis moléculas de gliceraldeído 3-fosfato formadas são utilizadas para regenerar três moléculas de ribulose 1,5-bifosfato.
• Assim o ciclo se fecha. 

Equação da fotossíntese

Há uma equação global que pode ser utilizada para descrever o processo de fotossíntese. Contudo, é essencial ressaltar que as primeiras moléculas formadas não são de glicose (C6H12O6) e sim de açúcares simples com três átomos de carbono. Confira abaixo a equação global da fotossíntese: 

6 CO2 + 12 H2O + energia luminosa → C6H12O6+ 6 O2 + 6 H2O

Por que a fotossíntese é importante?

A fotossíntese é um processo fundamental para que a vida possa existir no planeta. Através desse processo se dá a produção de oxigênio fundamental para que boa parte dos organismos sobreviva. Esse processo também é o responsável pela produção da energia de quase todos os seres vivos. 

Os organismos autotróficos fotossintetizantes se caracterizam por produzir seu próprio alimento. No entanto, há outros organismos, os heterotróficos, que não possuem essa capacidade. A transferência de energia do alimento entre os organismos recebe o nome de cadeia alimentar.

Cadeia alimentar

• Produtores – organismos autotróficos que produzem seu próprio alimento. 
• Consumidores primários – organismos heterotróficos que se alimentam dos organismos autotróficos (produtores), os herbívoros.
• Consumidores secundários, terciários, etc) – organismos heterotróficos que se alimentam de outro organismo heterotrófico. 
• Decompositor – no final da cadeia há um organismo que obtém sua energia através da decomposição da matéria orgânica morta. 

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