Por Mike Charmaine – Atualizado em 30 de agosto de 2022

A fotossíntese é uma via bioquímica fundamental que converte energia luminosa em energia química, produzindo glicose a partir de dióxido de carbono e água enquanto libera oxigênio. Esta série complexa de reações ocorre em plantas superiores, algas, certas bactérias e outros fotoautotróficos. A taxa de fotossíntese depende da intensidade da luz, da temperatura e da concentração de dióxido de carbono, e requer água como agente redutor crítico.

Evolução histórica da fotossíntese

A Terra primitiva tinha oxigênio atmosférico insignificante, então os primeiros organismos fotossintéticos usaram sulfeto de hidrogênio e ácidos orgânicos dissolvidos na água do mar. Esses substratos eram escassos, limitando a eficiência da fotossíntese inicial. Ao longo do tempo geológico, os organismos evoluíram para aproveitar a água como substrato, um avanço que libertou oxigénio como subproduto. Este enriquecimento de oxigénio transformou a atmosfera da Terra, abrindo caminho para os ecossistemas dependentes de oxigénio que vemos hoje.

Como a água impulsiona a fotossíntese

No nível molecular, a água desempenha diversas funções indispensáveis:

• Doador de elétrons: No Fotossistema II, a água doa elétrons que substituem aqueles perdidos pelas moléculas de clorofila durante a absorção de fótons.
• Fonte de oxigênio: A oxidação da água produz oxigênio molecular (O₂) que é liberado na atmosfera.
• Fornecedor de prótons: A fotólise da água libera prótons (H⁺) que, junto com os elétrons, reduzem o NADP⁺ a NADPH, um agente redutor chave para o ciclo de Calvin.

Produção de Água e Oxigênio

Durante a fotossíntese, seis moléculas de dióxido de carbono e seis moléculas de água reagem sob a luz solar para produzir uma molécula de glicose e seis moléculas de oxigênio:

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 Assim, cada molécula de oxigênio em nossa respiração se origina de moléculas de água divididas nos cloroplastos das plantas. 
 
Água como matéria-prima de elétrons
 
 Os elétrons fornecidos pela água ligam os átomos de hidrogênio aos átomos de carbono do dióxido de carbono, facilitando a montagem da glicose. Sem água, esta transferência de elétrons seria interrompida, paralisando todo o processo fotossintético. 
 
Fotólise da Água – A Cascata Energética
 
 A fotólise da água é a primeira etapa do esquema Z da cadeia fotossintética de transporte de elétrons. A reação ocorre no Fotossistema II e é catalisada pelo complexo oxidante de água. Ele gera um gradiente de prótons através da membrana tilacóide, conduzindo a síntese de ATP via quimiosmose, ao mesmo tempo que fornece elétrons que reduzem NADP⁺ a NADPH. 
 
Conclusão
 
 A água não é apenas um participante, mas o eixo da fotossíntese. Ao fornecer elétrons, prótons e oxigênio, permite a conversão da energia luminosa em açúcares e oxigênio que sustentam quase toda a vida na Terra. A compreensão do papel fundamental da água sublinha a importância da preservação dos ecossistemas aquáticos para o equilíbrio ecológico global.