Os vegetais verdes possuem, nas suas células, organoides chamados cloroplastos, onde se processa o fenômeno da fotossíntese. Os cloroplastos transformam a energia luminosa em energia química através da equação:
12H2O + 6CO2 luz clorofila C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
A fotossíntese pode ser subdividida em duas etapas: fotoquímica ou luminosa e química ou escura.
Na fase fotoquímica, a energia luminosa, absorvida pelas clorofilas, será utilizada na síntese de dois compostos energéticos, o ATP e o NADPH2. A síntese de ATP se faz a partir do ADP e fosfato e é chamada fotofosforilação. O NADPH2 se forma quando a molécula da água é quebrada nos seus componentes, isto é, oxigênio e hidrogênio. O oxigênio é liberado como subproduto da fotossíntese, e o hidrogênio é utilizado na redução do NADP a NADPH2.
Na fase química ocorre: absorção e fixação de CO2; redução do CO2 pelo NADPH2, consumindo a energia do ATP e produzindo a glicose, rica em energia.
Os vegetais, os animais e os decompositores liberam a energia dos compostos sintetizados, na fotossíntese, durante a respiração. A respiração aeróbia ocorre nas mitocôndrias dos eucariontes e pode ser expressa através da equação:
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 12H2O + 6CO2 + Energia
A energia liberada é utilizada na manutenção dos fenômenos vitais.
Podemos dividir a respiração celular nas seguintes etapas: glicólise, Ciclo de Krebs e cadeia respiratória.
Alguns dos ATPs formados durante a respiração celular são produzidos diretamente durante o processo de glicólise, outros se originam da fosforilação oxidativa que ocorre durante a cadeia respiratória e da qual participam as moléculas de NADH2, FADH2 e GTP, formadas durante a glicólise e o ciclo de Krebs.
Eis, a seguir, mais detalhadamente, o que se produz em cada uma das etapas:
1. Glicólise
Ocorre no citoplasma da célula e produz ácido pirúvico a partir de glicose. Esse processo gera 2 ATPs e 2 NADH2. Cada NADH2 produzido na glicólise será convertido em 3 ATPs durante a cadeia respiratória. Portanto, ao final de todos os processos, pode-se dizer que o saldo total da glicólise é de 8 ATPs.
Para cada molécula de glicose degradada são formadas 2 moléculas de ácido pirúvico. Antes da próxima etapa, o ácido pirúvico reage com a coenzima A originando a acetil-coenzima A (acetil-CoA). Nesse processo formam-se 2 NADH2 que irão originar, durante a cadeia respiratória, 6 ATPs. Portanto, o saldo total da conversão ácido pirúvico em acetil-CoA é de 6 ATPs.
2. Ciclo de Krebs
Ocorre na matriz mitocondrial. Durante o ciclo são formados: 6 NADH2, que irão originar 18 ATPs durante a cadeia respiratória; 2 moléculas de FADH2 sendo que, cada uma, durante a cadeia respiratória, irá formar 2 ATPs (total = 4 ATPs), e 2 moléculas de GTP, sendo que cada uma originará 1 ATP durante a cadeia respiratória (total = 2 ATPs). Portanto, ao final da cadeia respiratória, o Ciclo de Krebs permitirá a formação de 24 ATPs.
3. Cadeia respiratória
Ocorre nas cristas mitocondriais e promove a conversão das moléculas produzidas durante as fases anteriores (NADH2, FADH2 e GTP) em moléculas de ATP.
Resumindo
- Glicólise produz: 2 ATP + 2 NADH2
Conversão do ácido pirúvico em acetil-CoA: 2 NADH2
- Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2 FADH2 + 2GTP
Cadeia transportadora de elétrons:
- 2 NADH2 (glicólise) = 6 ATPs
- 2NADH2 (conversão do ácido pirúvico)= 6 ATPs
- 6 NADH2 (Ciclo de Krebs) = 18 ATPs
- 2 FADH2 (Ciclo de Krebs)= 4 ATPs
- 2 GTP (Ciclo de Krebs)= 2 ATPs
Saldo total = 38 ATPs
Confira o ciclo da fotossíntese
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A palavra fotossíntese significa, literalmente, síntese (produção) pela luz. É através desse processo que a energia radiante do Sol é capturada e transformada em matéria orgânica, em especial, a glicose.
Apenas alguns tipos de organismos vivos realizam fotossíntese: plantas, algas e algumas bactérias que possuem clorofila, o pigmento essencial para o desempenho do processo fotossintético. Esses organismos utilizam a energia solar para converter moléculas simples – CO2 (dióxido de carbono) e H2O (água) – em moléculas mais complexas, das quais toda a vida no planeta necessita. Além disso, durante o processo, os seres fotossintetizantes, liberam O2 (oxigênio) para o ar que respiramos.
A fotossíntese é, sem dúvidas, o processo mais importante que ocorre na Terra. Toda a vida no nosso Planeta depende desse processo. A glicose produzida, substância muito energética, torna-se disponível para outros seres vivos. Mesmo os animais carnívoros dependem da fotossíntese, pois
comem outros animais que alimentam-se de vegetais.
O oxigênio, liberado para a atmosfera, garante a respiração aeróbica dos próprios vegetais e animais.
Grande parte dos recursos energéticos disponíveis no Planeta, como o petróleo e o carvão, derivados de seres vivos, foram armazenados em matéria orgânica produzida pela fotossíntese.
Como fora dito anteriormente, os seres fotossintetizantes convertem moléculas simples, como o CO2, em moléculas orgânicas, com liberação de O2. Assim a fotossíntese promove o “seqüestro do carbono” da atmosfera, enquanto que, durante a respiração da maioria dos organismos, ocorre o consumo e oxigênio e liberação de gás carbônico. É justamente esse ciclo e equilíbrio de retirada e liberação de carbono na atmosfera que favoreceu e favorece a existência de um ambiente propício à vida no Planeta.
Atualmente a liberação de CO2 para a atmosfera está maior do que os seres fotossintetizantes podem consumir. A queima de combustíveis fósseis, onde havia carbono aprisionado, acaba liberando esse carbono para a atmosfera na forma de gás carbônico. Este aumento de CO2 afeta a vida de todos os seres vivos, inclusive o homem, pois promove o aumento da temperatura da Terra.
Diminuir as emissões de CO2 e outros gases de efeito estufa, juntamente com a conservação das nossas florestas, da nossa biodiversidade é uma das formas de suavizar os efeitos do aquecimento global, que tanto se fala atualmente.
Nós, seres humanos, e todas as outras formas de vida, somos totalmente dependentes da fotossíntese, seja porque é um processo que nos fornece alimento e oxigênio seja porque ameniza a temperatura da Terra. O fato é que a sobrevivência de todos depende muito da continuidade desse processo em nosso Planeta.
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