Fotossíntese, um processo complexo - Parte 2 - Onde, Como Ocorre e Estruturas.

Como e onde ocorre a Fotossíntese?

Apresentando por tópicos para ficar mais simplificado:

*  A energia é armazenada nas ligações  das moléculas dos carboidratos.

* A conversão de gás carbônico e água em carboidratos se dá pela absorção de energia radiante pelos pigmentos fotossintéticos existentes dentro de organelas complexas chamadas Cloroplastos.

 

  

As imagens à esquerda são fotos de Cloroplastos contendo os granum, que são formados por tilacoides empilhados. O pigmento da clorofila se encontra dentro dos tilacoides e pode-se notar o quanto essas pequenas estruturas são esverdeadas. No lado direito temos o Cloroplasto e todas as estruturas que o constitui. (Click na imagem para vê-la ampliada).

* A fotossíntese transforma moléculas oxidadas, com baixo conteúdo energético em moléculas com elevado poder redutor e conteúdo de energia.

* Nesse processo a luz excita elétrons para níveis mais energéticos, caracterizando um processo termodinâmico não expontâneo.

* O O₂ eliminado no processo é somente uma consequência desse processo.

* Outras organelas complexas muito importantes, as Mitocôndrias, degradam os carboidratos, transferindo a energia anteriormente armazenada nas ligações de carbono para moléculas de ATP (Adenosina Trifosfato). 

* O ciclo se completa com a respiração, consumindo O₂ e produzindo CO₂ e água. 

Respiração e Fotossíntese são processos biológicos de conversão de energia com vetores termodinâmicamente opostos.

* A respiração portanto é, um processo termodinâmicamente espontânea.

* Em cada transformação, parte da energia é dissipada para o ambiente na forma de calor. Com isso o fluxo de energia biológica tem um sentido único, só podendo ter continuidade se houver influxo permanente de energia solar. 

Estrutura do ATP: Um Reservatório Energético

Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou simplesmente ATP, é um nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia em suas ligações químicas. É constituída por adenosina, um nucleosídeo, associado a três radicais fosfato conectados em cadeia. A energia é armazenada nas ligações entre os fosfatos. 

Estrutura do ATP, Bidimensional e Tridimensional. Clique na imagem para ver em tamanho maior.

 O ATP pode ser considerado como um reservatório energético:  

As principais formas de produção do ATP são a fosforilação oxidativa e a fotofosforilação. Um radical fosfato inorgânico (Pi) é adicionado a uma molécula de ADP (adenosina difosfato), utilizando energia proveniente da decomposição da glicose (na fosforilação oxidativa) ou da luz (na fotofosforilação).

O ADP possui a mesma estrutura do ATP, mas com um fosfato a menos. O mesmo se dá  AMP (Adenosina Monofosfato), só que com dois fosfatos a menos que o ATP.

NADH: Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo:

* NAD: É uma coenzima que apresenta dois estados de oxidação: NAD⁺ (oxidado) e NADH (reduzido).

* A forma NADH é obtida pela redução do NAD⁺ com dois elétron e aceitação de um próton (H⁺). Em sua forma reduzida (NADH) faz a transferência de elétrons durante a fosforilação oxidativa.

Estrutura do NAD

A fosforilação oxidativa é uma via metabólica que utiliza energia libertada pela oxidação de nutrientes de forma a produzir trifosfato de adenosina (ATP).

O processo refere-se à fosforilação do ADP em ATP, utilizando para isso a energia libertada nas reações de oxidação-redução.

Entrando mais profundamente no estudo da reação da Fotossíntese, podemos montar uma reação de oxi-redução. Também vamos ver que a Fotossíntese se dá em um processo dividido em duas etapas.

No próximo post desse blog continuaremos a estudar o processo, adentrando mais precisamente na reação de oxi-redução.