BASE TEÓRICA – FOTOSSÍNTESE
A fotossíntese, processo fundamental para manutenção do equilíbrio biológico nos diversos ecossistemas do nosso planeta, é realizada por organismos fotossintetizantes ou fotoautotróficos (plantas, cianobactérias, bactérias verdes e púrpuras e algas). Por esse processo são produzidos compostos orgânicos altamente energéticos a partir de CO2 atmosférico, utilizando a energia luminosa absorvida por pigmentos, especialmente, as clorofilas a e b. A redução do CO2 requer um doador de elétrons; quando o doador é a H2O, haverá a liberação de O2 (Fotossíntese Oxigênica).
A luz é constituída por ondas eletromagnéticas e as clorofilas têm capacidade de absorver do espectro eletromagnético da luz branca, apenas radiações nos comprimentos de onda do espectro visível. As clorofilas absorvem mais energia nos comprimentos de onda da luz vermelha e da azul, absorvendo menos no comprimento de onda da luz verde que é refletida. Pigmentos acessórios ou secundários contribuem, absorvendo a energia luminosa em outras faixas do visível. Nos vegetais, a fotossíntese ocorre em organelas, denominadas cloroplastos, envolve dois fotossistemas (PSI e PSII) e compreende 2 fases:
1ª – Fase Clara ou Fotoquímica (depende diretamente da luz): ocorre a absorção de energia luminosa, na faixa do visível, pelas clorofilas presentes nas membranas dos tilacoides, sendo uma parte armazenada como moléculas de ATP (mecanismo denominado fotofosforilação). Ao mesmo tempo, essa absorção de energia viabiliza a quebra da molécula de água (fotólise), liberando oxigênio (O2), íons hidrogênio (H+ ) e elétrons (e- ). O oxigênio é liberado para o meio, enquanto os hidrogênios (H+ e e- ) são utilizados para reduzir nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADP+ ) em NADPH.
2ª - Etapa química ou fase de fixação de CO2 (também conhecida como fase escura, porque não depende diretamente da luz). Ocorre no estroma do cloroplasto e resulta na fixação de carbonos do CO2 por meio de uma via cíclica (Ciclo de Calvin-Benson ou das pentoses). Utiliza a energia (ATP e NADPH) conservada na 1ª. fase. O CO2 é reduzido, formando carboidratos (CH2O) de três carbonos (trioses), os quais podem ser condensados para produzir hexoses, como a glicose (C6H12O6), e também outros carboidratos.
O processo fotossintético pode ser resumido pela equação geral abaixo:
6CO2 + 6 H2O 6O2 + C6H12O6