Por dentro da Bioquímica Básica, de Anita Marzzoco e Bayardo Baptista Torres 4º edição. Capítulo 15: Fotossíntese

 Por dentro da Bioquímica Básica,

de Anita Marzzoco e Bayardo Baptista Torres

4º edição.

Capítulo 15: Fotossíntese

O Capítulo 15. Fotossíntese aborda um dos processos bioquímicos mais importantes dos sistemas vivos, responsável pela conversão da energia luminosa em energia química e pela produção de matéria orgânica a partir de dióxido de carbono e água. Os autores destacam que a fotossíntese é a base energética da maioria das cadeias alimentares e a principal fonte de oxigênio da atmosfera, sendo essencial para a manutenção da vida no planeta.

O capítulo inicia-se com a contextualização da importância biológica da fotossíntese, ressaltando que esse processo ocorre em organismos fotossintetizantes, como plantas, algas e cianobactérias. Nessas células, a fotossíntese está associada a uma organela especializada, o cloroplasto, cuja estrutura interna é altamente organizada para otimizar a captura e a conversão da energia luminosa. Os autores descrevem o cloroplasto como composto por uma membrana externa, uma membrana interna e um sistema de membranas internas denominado tilacoide, imerso no estroma.

A fotossíntese é apresentada como um processo dividido em duas grandes etapas: as reações dependentes da luz e as reações de fixação do carbono, também conhecidas como reações do ciclo de Calvin. As reações dependentes da luz ocorrem nas membranas dos tilacoides e têm como principal função a conversão da energia luminosa em energia química na forma de ATP e NADPH. Já as reações de fixação do carbono ocorrem no estroma e utilizam esses compostos energéticos para a síntese de carboidratos.

No estudo das reações luminosas, os autores destacam o papel central dos pigmentos fotossintéticos, especialmente a clorofila, responsável pela absorção da luz visível. A energia luminosa absorvida é transferida para os fotossistemas I e II, complexos proteicos especializados que atuam de forma coordenada. No fotossistema II ocorre a fotólise da água, processo no qual a molécula de água é dissociada, liberando elétrons, prótons e oxigênio molecular. Essa etapa é fundamental, pois fornece os elétrons que alimentam a cadeia de transporte de elétrons fotossintética e é a origem do oxigênio liberado para a atmosfera.

Os elétrons excitados percorrem uma cadeia transportadora, resultando no bombeamento de prótons através da membrana do tilacoide e na formação de um gradiente eletroquímico. Esse gradiente é utilizado pela ATP sintase para a síntese de ATP, em um processo denominado fotofosforilação. Paralelamente, no fotossistema I, os elétrons são utilizados para a redução do NADP⁺ a NADPH, completando a etapa de conversão da energia luminosa em energia química.

O capítulo prossegue com a descrição do ciclo de Calvin, principal via de fixação do carbono nos organismos fotossintetizantes. Nesse ciclo, o dióxido de carbono é incorporado a moléculas orgânicas por meio da ação da enzima ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase/oxigenase (RuBisCO), formando compostos de três carbonos. Os autores destacam que o ciclo de Calvin pode ser dividido em três fases: fixação do CO₂, redução e regeneração do aceptor de CO₂. O ATP e o NADPH produzidos nas reações luminosas são consumidos nesse processo, permitindo a síntese de carboidratos, como a glicose.

A RuBisCO é apresentada como uma enzima de grande relevância biológica, embora possua eficiência catalítica relativamente baixa. Os autores discutem o fenômeno da fotorrespiração, no qual a RuBisCO atua como oxigenase, reduzindo a eficiência da fotossíntese. Esse aspecto é abordado como um desafio metabólico enfrentado pelas plantas, especialmente em ambientes com altas temperaturas e baixa concentração de CO₂.

O capítulo também destaca a integração da fotossíntese com o metabolismo celular, ressaltando que os carboidratos produzidos podem ser utilizados como fonte de energia, armazenados na forma de amido ou direcionados para a síntese de outras biomoléculas. Dessa forma, a fotossíntese não apenas sustenta o metabolismo do organismo fotossintetizante, mas também fornece energia e matéria orgânica para praticamente todos os seres vivos.

O Capítulo 15, sobre fotossíntese apresenta uma visão clara, integrada e funcional desse processo essencial. Ao relacionar estrutura celular, mecanismos moleculares e fluxos energéticos, os autores demonstram como a fotossíntese constitui o principal elo entre a energia solar e a bioquímica da vida, consolidando seu papel central no equilíbrio energético e ecológico do planeta.