Biologia & Geologia

Fotossíntese

Nós sabemos que os consumidores obtêm o seu alimento a partir dos produtores, mas de onde vem o alimento do produtores?

Depende do seu ambiente, mas já lá vamos.

A fotossíntese é um processo químico, ela usa H₂O, CO₂, luz, pigmentos fotossintéticos e outros compostos(como o ácido oxaloacético) para formar glicólise(alimento), oxigénio e água(produtos de secreção).

É provável terem reparado que a luz não é uma substância química, e têm razão, ela apenas fornece a energia para dissociar a água absorvida e para expelir electrões dos produtos fotossintéticos(embora nem todos os mesmos comprimentos de onda tenham a mesma eficácia, como se pode comprovar com as leis da Física e uma observação superficial a folhas normais. Se uma folha é verde, contém uma grande concentração de clorofila, que reflecte a luz verde do espectro, absorvendo melhor todas os outros comprimentos, logo aumentando a taxa fotossintética)

A dissociação da água fornece electrões aos pigmentos fotossíntéticos, substituindo os ejectados, e forma protões de hidrogénio (H⁺), o átomo de oxigénio junta-se com outro átomo de oxigénio, formando O₂, que é expelido.

Os electrões que pertenciam aos pigmentos, “viajam” por uma cadeia transportadora de electrões, os sucessivos “saltos” entre proteínas libertam energia que é utilizada para fosforilar ADP, formando adenosina trifosfato, armazenando a energia libertada na ligação entre o ADP e o terceiro fosfato.

Os electrões acabam por ligar um transportador de electrões chamado NADP⁺ com um dos protões libertados pela dissociação de H₂O, formando NADPH.

Esta fase chama-se “fase fotoquímica”, pois depende directamente da luz, ao contrário da fase química, ou Ciclo de Calvin, que apenas depende dos compostos formados duante a primeira fase.

O ciclo de Calvin começa com a fixação do Carbono(proveniente do CO₂) a um composto chamado Ribulose difosfato, uma molécula com cinco átomos de carbono e dois átomos de fosfato, a integração de um sexto carbono destabiliza o composto, forçando-o a separar-se, formando dois compostos com três carbonos e um fosfato. É agora que entram os compostos fotoquímicos. Os ATP’s formados vão dissociar-se, soltando a sua energia para fosforilar os dois compostos, adicionando um P a ambos os compostos, formando PGA(ácido fosfoglicérico, doze para dizer a verdade, visto que se usaram seis CO₂), o NADPH, transforma-se em NADP⁺ e volta a soltar o P integrado pelo ATP, com outras mudanças, transformando o PGA em PGAL (tornando-se num aldeído, em oposição à sua condição anterior de ácido), dois deles são utilizados para a formação da glicose, enquanto que as restantes dez são usadas para regenerar a Ribulose(RuDP), com a utilização de mais ATP’s .

É necessário que este ciclo se repita seis vezes, visto que CH₂O (PGAL) é a sexta parte de C₆H₁₂0₆ (glucose)

Ilustração 1 - Ciclo de Calvin

Agora, lembram-se de eu ter dito que o tipo de alimentação dependia do meio do ser vivo?

A fotossíntese necessita de luz, mas nós sabesmos que existem extremófilos que vivem na escuridão, em zonas com fenómenos vulcânicos.

Chamam-se químiossintéticos aqueles que usam substratos minerais reduzidos como H₂S para obter electrões e protões de hidrogénios, oxidando-os.

Quimiossíntese

Ilustração 2 – Quimiossíntese

No entanto ,a glicose é apenas uma molécula, temos que usá-la para fabricar energia. Como? Vamos abordar essa questão na obtenção de energia.