A fotossíntese é o processo pelo qual seres autotróficos, como plantas, algas e cianobactérias, usam a energia da luz para produzir matéria orgânica a partir de dióxido de carbono e água. Nos organismos que libertam oxigénio, a equação geral simplificada é:
dióxido de carbono + água + energia luminosa → glícidos + oxigénio
Convém reter que a luz é uma forma de energia que é convertida em energia química armazenada nos compostos orgânicos.
Onde decorre
Nas células vegetais, a fotossíntese ocorre nos cloroplastos. No seu interior existem membranas em forma de sacos achatados, os tilacoides, empilhados em granas, e um fluido à volta, o estroma.
Pigmentos fotossintéticos
As clorofilas (e os carotenoides) absorvem a luz. Cada pigmento absorve melhor certos comprimentos de onda. O espetro de absorção de um pigmento mostra quanta luz absorve em função do comprimento de onda; a clorofila absorve sobretudo o azul-violeta e o vermelho e reflete mais o verde, o que explica a cor das folhas. O espetro de ação mostra a eficácia de cada comprimento de onda na fotossíntese e é semelhante ao de absorção.
Fase fotoquímica (fase dependente da luz)
Ocorre nas membranas dos tilacoides.
- A clorofila absorve luz e liberta eletrões energizados.
- Os eletrões passam por uma cadeia de transporte, e a energia libertada é usada para formar ATP.
- Os eletrões são aceites pelo NADP+, que fica reduzido a NADPH.
- Para repor os eletrões da clorofila, a água é dividida (fotólise da água) e liberta-se oxigénio.
Produtos: ATP, NADPH e O2.
Fase química (ciclo de Calvin)
Ocorre no estroma, e não depende diretamente da luz, mas depende dos produtos da fase anterior.
- A enzima RuBisCO fixa o CO2 numa molécula orgânica.
- Com o ATP e o NADPH da fase fotoquímica, formam-se açúcares de três carbonos.
- Parte destes compostos regenera a molécula inicial, permitindo que o ciclo continue, e outra parte é usada para formar glicose, amido e outras moléculas.
Resumo do balanço
- A fase fotoquímica transforma energia luminosa em energia química (ATP e NADPH).
- A fase química usa essa energia para fixar carbono e produzir compostos orgânicos.
- O oxigénio libertado provém da água, não do CO2.
Importância
A fotossíntese está na base da maioria das cadeias alimentares e é responsável pela produção do oxigénio que respiramos. Em ecossistemas sem luz, como em torno de fontes hidrotermais, existe outro processo autotrófico, a quimiossíntese, em que a energia vem de reações químicas inorgânicas e não da luz.