A fotossíntese é uma via bioquímica importante que envolve a produção de açúcar (glicose) a partir de luz, água e dióxido de carbono e liberando oxigênio. É uma série de reações bioquímicas complexas e ocorre em plantas superiores, algas, algumas bactérias e alguns fotoautotróficos. Quase toda vida depende desse processo. A taxa de fotossíntese está relacionada à concentração de dióxido de carbono, temperatura e intensidade luminosa. Obtém energia de fótons absorvidos e usa água como agente redutor.
Fotossíntese no passado
Com o advento da vida na Terra, o processo de fotossíntese começou. Como a concentração de oxigênio era insignificante, a primeira fotossíntese ocorreu usando sulfeto de hidrogênio e ácido orgânico na água do mar. No entanto, o nível desses materiais não foi suficiente para continuar a fotossíntese por muito tempo e, portanto, a fotossíntese usando a água desenvolvida. Este tipo de fotossíntese usando água resultou na liberação de oxigênio. Consequentemente, a concentração de oxigênio na atmosfera começou a aumentar. Esse ciclo interminável tornou a Terra rica em oxigênio que poderia suportar o atual ecossistema dependente de oxigênio.
Papel da água na fotossíntese
Em um nível fundamental, a água fornece elétrons para substituir os removidos da clorofila em fotossistema II. Além disso, a água produz oxigênio, bem como reduz NADP para NADPH (necessário no ciclo de Calvin), liberando íons H +.
Água como fornecedor de oxigênio
Durante o processo de fotossíntese, seis moléculas de carbono o dióxido e seis moléculas de água reagem na presença da luz solar para formar uma molécula de glicose e seis moléculas de oxigênio. O papel da água é liberar oxigênio (O) da molécula de água para a atmosfera na forma de oxigênio gasoso (O2).
Água como Alimentador de Elétrons -
A água também tem outro papel importante de ser um alimentador de elétrons. No processo de fotossíntese, a água fornece o elétron que liga o átomo de hidrogênio (de uma molécula de água) ao carbono (de dióxido de carbono) para dar açúcar (glicose).
Fotólise da Água -
A água atua como agente redutor fornecendo íons H + que convertem o NADP em NADPH. Como o NADPH é um agente redutor importante presente nos cloroplastos, sua produção resulta em um déficit de elétrons, resultante da oxidação da clorofila. Essa perda de elétrons deve ser preenchida por elétrons de algum outro agente redutor. O fotossistema II envolve as primeiras etapas do esquema Z (o diagrama da cadeia de transporte de elétrons na fotossíntese) e, portanto, um agente redutor que pode doar elétrons é necessário para oxidar a clorofila, que é fornecida pela água (atuando como fonte de elétrons). em plantas verdes e cynobacteria). Os íons de hidrogênio assim liberados criam um potencial químico (quimiosmótico) através da membrana que finalmente resulta na síntese de ATP. O fotossistema II é a principal enzima conhecida que atua como catalisador nesta oxidação da água.
