INTRODUÇÃO

Toda a energia livre consumida por sistemas biológicos é originada da energia solar, que é captada pelo processo da fotossíntese. A equação básica da fotossíntese é simples:

O mecanismo da fotossíntese é complexo e requer a interação de muitas proteínas e moléculas pequenas. A fotossíntese nos vegetais verdes ocorre nos cloroplastos. O sistema de conversão de energia é parte integrante do sistema de membranas tilacóides dessas organelas.

A primeira etapa da fotossíntese é a absorção de luz pela clorofila, uma porfirina com um ionte magnésio coordenado. A excitação elétrica resultante passa de uma molécula de clorofila para outra, em um complexo de colheita de luz, até que a excitação seja captada por uma molécula de clorofila com propriedades especiais. Em tal centro de reação, a energia do elétron é convertida em uma separação de cargas. Em suma, a luz é usada para criar um potencial redutor. Dois tipos de reação à luz participam na fotossíntese em plantas verdes. O fotossistema I gera poder redutor na forma de NADPH. O fotossistema II transfere os elétrons da água a uma quinona e, concomitantemente, desprende oxigênio. O fluxo de elétrons entre os fotossistemas gera um gradiente de prótons transmembrana que é usado para impelir a síntese de ATP, como na fosforilação oxidativa. A principal diferença entre esses processos de transdução de energia está na fonte de elétrons de alto potencial. Na fosforilação oxidativa, vem da oxidação de alimentos; na fotossíntese, são produzidos pela fotoexcitação da clorofila. O NADPH e o ATP formados pela ação da luz reduzem então o gás carbônico e o convertem em 3-fosfoglicerato por uma série de reações no escuro, chamadas de Ciclo de Calvin, que ocorrem no estroma dos cloroplastos. Formam-se hexoses a partir do 3-fosfoglicerato pela via da gliconeogênese. Veja abaixo o esquema geral fotossíntese: