Fotossíntese: acompanhe a energia e o carbono
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Um mapa do cloroplasto
Uma folha produz moléculas orgânicas usando energia luminosa, água e dióxido de carbono. Nas células vegetais, a fotossíntese ocorre nos cloroplastos. O CO₂ entra nas folhas pelos estômatos, poros que também permitem a saída de vapor de água.
Dentro do cloroplasto, os tilacoides são sacos membranosos. A clorofila de suas membranas absorve luz, mas não fornece o carbono dos açúcares. O estroma é o fluido que envolve os tilacoides. Diferencie esses dois locais ao acompanhar as reações.
Acompanhe dois caminhos nas próximas páginas: a energia passa da luz para ATP e NADPH e depois para moléculas orgânicas; o carbono passa do CO₂ para moléculas orgânicas. O oxigênio liberado pela fotossíntese vem da água.
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Reações luminosas: da água aos transportadores
As reações dependentes de luz ocorrem na membrana dos tilacoides. A luz excita elétrons nos fotossistemas. A quebra da água repõe os elétrons perdidos pelo fotossistema II e libera H⁺ e oxigênio (O₂). Esse oxigênio não é produzido pela quebra do CO₂.
O transporte de elétrons ajuda a acumular uma alta concentração de H⁺ no interior do tilacoide. O H⁺ retorna em direção ao estroma pela ATP sintase. Esse fluxo impulsiona a produção de ATP. Se o gradiente desaparecer, a produção de ATP por essa via diminui.
As reações luminosas também reduzem NADP⁺ a NADPH. O ATP fornece energia ao ciclo de Calvin, e o NADPH fornece elétrons para a redução. Nem o ATP nem o NADPH fornecem o esqueleto de carbono das novas moléculas orgânicas.
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Ciclo de Calvin: do carbono ao G3P
O ciclo de Calvin ocorre no estroma. Durante a fixação do carbono, a enzima Rubisco une CO₂ a RuBP, uma molécula de cinco carbonos já presente. Portanto, o novo carbono incorporado ao ciclo vem do CO₂, não da luz solar.
ATP e NADPH sustentam a transformação do carbono fixado em G3P, uma molécula de três carbonos. Parte do G3P sai como produto líquido e pode ajudar a formar açúcares; o restante regenera RuBP. O ciclo não libera diretamente uma molécula completa de glicose a cada volta.
Independente de luz significa que o ciclo de Calvin não absorve fótons diretamente. Ele ainda depende do ATP e do NADPH fornecidos pelas reações luminosas. Isso não significa que ocorra apenas à noite ou que possa continuar indefinidamente sem esse fornecimento.
Este exemplo foi escrito e revisado com base no PDF abaixo. Para estudar seu próprio material, entre no ThetaWave e envie seu PDF.
Material de estudo original da ThetaWave com exercícios revisados. Referência científica: OpenStax Biology 2e, seções 8.1–8.3.
