Por David Chandler Atualizado em 24 de março de 2022
TL;DR
Durante a fase leve da fotossíntese, a água é dividida para liberar átomos de oxigênio livres que se emparelham para formar gás oxigênio.
Reações leves
As reações de luz coletam energia solar e a convertem em energia química para as reações escuras. A luz solar excita elétrons na clorofila, que viajam através de uma cadeia de transporte de elétrons, criando um gradiente de prótons através da membrana tilacóide. A ATP sintase aproveita esse gradiente para produzir ATP, enquanto o NADP⁺ é reduzido a NADPH. Essas moléculas potencializam a síntese de carboidratos no ciclo de Calvin.
Fotofosforilação cíclica e não cíclica
A fotofosforilação pode ocorrer em dois modos. Na fotofosforilação cíclica, o elétron retorna ao fotossistema após energizar a cadeia, produzindo ATP sem formar NADPH. Na fotofosforilação não cíclica (linear), o elétron é finalmente transferido para o NADP⁺, gerando NADPH e exigindo um novo elétron da água. Essa rotatividade impulsiona a evolução do oxigênio.
Cloroplastos
Nos organismos fotossintéticos eucarióticos, todo o processo ocorre dentro dos cloroplastos. Essas organelas contêm membranas tilacóides que formam pilhas chamadas grana. As membranas tilacóides abrigam os fotossistemas e estabelecem o gradiente de prótons necessário para a síntese de ATP. Embora todos os organismos fotossintéticos possuam membranas tilacóides, apenas os eucariontes as encapsulam nos cloroplastos.
Fotossistemas
Os fotossistemas são complexos pigmento-proteína incorporados na membrana tilacóide. A clorofila a fica no centro de cada fotossistema e captura a energia luminosa, energizando os elétrons. A clorofila também hospeda um complexo de divisão de água que repõe o elétron perdido através da oxidação da água, liberando oxigênio como subproduto.
Formação de oxigênio
Quando o complexo de divisão da água oxida a água, ele divide uma molécula de H₂O em dois prótons e um elétron. Dois desses elétrons se combinam e os átomos de oxigênio liberados de duas moléculas de água formam uma molécula de O₂. Quatro elétrons, portanto, devem ser transferidos para gerar uma única molécula de O₂. Os prótons resultantes contribuem para o gradiente de prótons através da membrana tilacóide, enquanto ATP e NADPH são produzidos para o ciclo de Calvin.
