Compare a fotossíntese à quimiossíntese, em relação ao processo de obtenção de elétrons e prótons.
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Explicação:
A quimiossíntese é um processo no qual ocorre produção de matéria orgânica a partir de gás carbônico, água e outras substâncias inorgânicas (como amônia, ferro, nitrito e enxofre), sem a utilização de energia luminosa. Por não necessitar de energia luminosa, esse tipo de bactéria pode realizar a quimiossíntese em ambientes desprovidos de luz e matéria orgânica, já que a energia utilizada em seu desenvolvimento é obtida através de oxidações inorgânicas.
Exemplos de bactérias que realizam a quimiossíntese são as do gênero Beggiatoa e Thiobacillus, também chamadas de sulfobactérias, pois elas realizam seu metabolismo através das reações de oxidação de compostos de enxofre.
Outro exemplo de bactérias quimiossintetizantes, também chamadas de nitrobactérias, são as bactérias do gênero Nitrosomonas e Nitrobacter, muito importantes para o meio ambiente e para os seres humanos. Essas bactérias são encontradas no solo e realizam um importante papel na reciclagem do nitrogênio em nosso planeta. As bactérias do gênero Nitrosomonas conseguem energia através da oxidação do íon amônio (NH4+), que se encontra presente no solo, transformando-o em íon nitrito (NO-2); enquanto as bactérias do gênero Nitrobacter oxidam o íon nitrito (NO-2), transformando-o em íon nitrato (NO-3), que é absorvido pelas raízes das plantas e utilizado na síntese de proteínas.
A fotossíntese, termo que significa “síntese utilizando a luz”, é geralmente definida como o processo pelo qual um organismo consegue obter seu alimento. Esse processo é realizado graças à energia solar, que é capturada e transformada em energia química. O processo de fotossíntese ocorre em tecidos ricos em cloroplastos, sendo um dos tecidos mais ativos o parênquima clorofiliano encontrado nas folhas
Nas plantas, a fotossíntese acontece nos cloroplastos e caracteriza-se pelas diversas reações químicas observadas. Essas reações podem ser agrupadas em dois processos principais:
Reações luminosas: ocorrem na membrana do tilacoide (sistemas de membranas internas do cloroplasto).
Reações de fixação de carbono: ocorrem no estroma do cloroplasto (fluido denso no interior da organela).
Na fotossíntese, gás carbônico é utilizado e oxigênio liberado. As trocas gasosas com o meio acontecem graças à presença de estômatos.
Na fotossíntese, gás carbônico é utilizado e oxigênio liberado. As trocas gasosas com o meio acontecem graças à presença de estômatos.
→ Fotossistemas
Antes de entender cada reação que ocorre na fotossíntese, devemos conhecer o local em que algumas dessas reações acontecem. As reações luminosas acontecem, por exemplo, na membrana do tilacoide, mais precisamente nos chamados fotossistemas.
Os fotossistemas são unidades nos cloroplastos em que estão inseridas as clorofilas a e b e os carotenoides. Nesses fotossistemas, é possível perceber duas porções denominadas de complexo antena e centro de reação. No complexo antena são encontradas moléculas de pigmento que captam a energia luminosa e as leva para o centro de reação, um local rico em proteínas e clorofila.
No processo de fotossíntese, é possível verificar a presença de dois fotossistemas ligados por uma cadeia transportadora de elétrons: o fotossistema I e o fotossistema II. O fotossistema I absorve luz com comprimentos de onda de 700 nm ou mais, enquanto o fotossistema II absorve comprimentos de onda de 680 nm ou menos. Vale destacar que a denominação de fotossistema I e II foi dada na ordem de suas descobertas.
→ Reações luminosas
Nas reações luminosas, inicialmente a energia luminosa entra no fotossistema II, onde é aprisionada e levada até as moléculas de clorofila P680 do centro de reação. Essa molécula de clorofila é excitada, seus elétrons são energizados e transportados da clorofila em direção a um receptor de elétrons. A cada elétron transferido, ocorre a substituição desse por um elétron proveniente do processo de fotólise da água.
Pares de elétrons saem do fotossistema I por uma cadeia transportadora de elétrons, impulsionando a produção de ATP (grande fonte de energia química) pelo processo conhecido como fotofosforilação. A energia absorvida pelo fotossistema I é transferida para moléculas de clorofila P700 do centro de reação. Os elétrons energizados são capturados pela molécula da coenzima NADP+ e são substituídos na clorofila pelos elétrons provenientes do fotossistema II. A energia formada nesses processos é guardada em moléculas de NADPH e ATP.