O cloroplasto
Cloroplastos: Teatros para Fotossíntese
Fotossíntese, o processo de transformar a energia da luz solar em “alimento”, é dividido em dois conjuntos básicos de reações, conhecidos como reações de luz e o ciclo Calvin, que utiliza dióxido de carbono. Ao estudar os detalhes em outros conceitos, consulte frequentemente a equação química da fotossíntese: 6CO2 + 6H2O + Energia da Luz → C6H12O6 + 6O2. A fotossíntese ocorre no cloroplasto, uma organela específica das células vegetais.
Se você examinar uma única folha de uma folha de Jasmim de Inverno, mostrada na Figura abaixo, sob um microscópio, você verá dentro de cada célula dezenas de pequenas ovais verdes. Estes são cloroplastos, as organelas que realizam a fotossíntese em plantas e algas. Os cloroplastos assemelham-se muito a alguns tipos de bactérias e até contêm o seu próprio ADN circular e ribossomas. Na verdade, a teoria endosymbiotica sustenta que os cloroplastos já foram bactérias vivas independentes (procariotas). Assim, quando dizemos que a fotossíntese ocorre dentro dos cloroplastos, falamos não só das organelas dentro das plantas e algas, mas também de algumas bactérias – em outras palavras, praticamente todas as autotrofes fotossintéticas.
Foto microscópico de alta potência da parte superior de uma folha de Jasmim de Inverno. Vista sob um microscópio, muitos cloroplastos verdes são visíveis.
Cada cloroplasto contém pilhas limpas chamadas grana (singular, granum). O grana consiste em membranas semelhantes a sacos, conhecidas como membranas tilacóides. Estas membranas contêm fotossistemas, que são grupos de moléculas que incluem a clorofila, um pigmento verde. As reações de luz da fotossíntese ocorrem nas membranas tilacóides. O estroma é o espaço fora das membranas tilacóides, como mostrado na Figura abaixo. É aqui que ocorrem as reações do ciclo de Calvin. Além das enzimas, dois tipos básicos de moléculas – pigmentos e portadores de elétrons – são atores-chave neste processo e também são encontrados nas membranas tilacóides.
Você pode fazer um tour de vídeo de um cloroplasto na Enciclopédia Britânica: Cloroplasto:www.britannica.com/EBchecked/…in-plant-cells.
Um cloroplasto consiste em membranas tirolóides rodeadas de estroma. As membranas tifoides contêm moléculas do pigmento verde clorofila.
As moléculas portadoras de electrões estão normalmente dispostas em cadeias de transporte de electrões (ETCs). Estas aceitam e passam ao longo de elétrons portadores de energia em pequenos passos (Figura abaixo). Desta forma, eles produzem ATP e NADPH, que armazenam temporariamente energia química. Os elétrons em cadeias de transporte se comportam como uma bola saltando por um conjunto de escadas – com cada salto se perde um pouco de energia. No entanto, a energia “perdida” em cada passo de uma cadeia de transporte de elétrons realiza um pouco de trabalho, que eventualmente resulta na síntese de ATP.
Esta figura mostra as reações de luz da fotossíntese. Esta etapa da fotossíntese começa com o fotosistema II (assim chamado porque foi descoberto depois do fotosistema I). Encontrar os dois electrões (2 e-) no fotossistema II, e depois segui-los através da cadeia de transporte de electrões (também chamada cadeia de transferência de electrões) até à formação do NADPH. De onde vêm os iões de hidrogénio (H+) que ajudam a fazer ATP?