Fotossíntese e Quimiossíntese: Processos Vitais

Fotossíntese

A fotossíntese é o processo pelo qual certas células conseguem capturar a energia da luz solar e transformá-la em energia química. É realizado por plantas, algas verdes ou vermelhas e algumas bactérias. Consiste em sintetizar matéria orgânica a partir de matéria inorgânica (CO₂, H₂O, sais minerais), utilizando a energia luminosa e libertando oxigénio molecular (O₂) para a atmosfera durante o processo.

Nas células eucarióticas, a fotossíntese ocorre nos cloroplastos e divide-se em duas fases:

• Fase Luminosa (ou Fotoquímica): Ocorre na membrana dos tilacoides dos cloroplastos, onde se encontra a clorofila. Capta a energia da luz solar e converte-a em energia química, armazenada em moléculas ricas em energia como o ATP, e numa molécula com grande poder redutor, o NADPH. A fotólise da água liberta O₂.
• Fase Escura (ou Ciclo de Calvin): Ocorre no estroma dos cloroplastos. Nesta fase, a luz não é imprescindível, embora geralmente ocorra durante o dia. Utiliza-se a energia química (ATP e NADPH) obtida na fase luminosa para reduzir o CO₂ e sintetizar matéria orgânica. O objetivo do Ciclo de Calvin é usar o poder redutor do NADPH + H⁺ e a energia do ATP para fixar o CO₂ e incorporá-lo na forma de matéria orgânica (geralmente glicose). O balanço global simplificado do Ciclo de Calvin é:
  6 CO₂ + 18 ATP + 12 NADPH + 12 H⁺ → C₆H₁₂O₆ + 18 ADP + 18 P_i + 12 NADP⁺ + 6 H₂O

Características da Fotossíntese

A fotossíntese é um processo anabólico porque consome energia e matéria inorgânica (CO₂, H₂O, fotões da luz solar, sais minerais) para sintetizar moléculas orgânicas mais complexas (hidratos de carbono). É também um processo endergónico (consome energia).

Embora a fase luminosa liberte O₂ para a atmosfera, este oxigénio não é utilizado pelo cloroplasto para a degradação dos hidratos de carbono. Apenas as mitocôndrias realizam a respiração celular.

Quimiossíntese

A quimiossíntese trata-se da síntese de ATP a partir da energia libertada em reações de oxidação de substâncias inorgânicas. Os organismos que realizam estes processos são chamados quimioautotróficos ou quimiolitoautotróficos. Todos são bactérias.

Estes microrganismos são fundamentais para fechar os ciclos biogeoquímicos, permitindo a vida no planeta, ao retornarem substâncias essenciais ao substrato através da oxidação da matéria orgânica em decomposição e de compostos inorgânicos. Assim, os restos dos seres vivos e outros compostos são transformados em sais minerais de nitrogénio, enxofre, ferro, etc., que podem ser novamente absorvidos pelas plantas e outros organismos.