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Os seres humanos e a maioria dos outros animais precisam de certas coisas para sobreviver. O oxigênio é um deles, e a glicose de carboidratos é outro. Felizmente para eles, as plantas (e certas bactérias e algas) produzem ambos como resultado de um processo complexo conhecido como fotossíntese.
A fórmula
A fórmula associada ao processo de fotossíntese é
6H2O + 6CO2 = C6H12O6 + 6O2.
Esta fórmula diz a você que seis moléculas de água mais seis moléculas de dióxido de carbono produzirão uma molécula de glicose mais seis moléculas de oxigênio. Todo esse processo passa por duas etapas distintas antes de ser concluído. O primeiro estágio é um processo dependente da luz e o segundo estágio é um processo independente da luz.
Dependente da luz
No processo dependente da luz, os elétrons dos cloroplastos (organelas especiais usadas para realizar a fotossíntese) são excitados para um estado de energia mais alto quando são bombardeados com luz. Esses elétrons excitados causam uma série de reações que produzem adenosina trifosfato (ATP) e nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH). ATP e NADPH são então usados para fazer ligações de carbono no processo independente da luz. As moléculas de água presentes no processo dependente da luz são divididas. Suas moléculas de oxigênio são liberadas na atmosfera.
Independente da luz
Lembre-se da divisão das moléculas de água no processo dependente da luz que liberou moléculas de oxigênio na atmosfera. Desde que a água é H20, ainda existe um átomo de hidrogênio. Esse átomo de hidrogênio é usado no processo independente da luz quando as plantas retiram dióxido de carbono da atmosfera. O dióxido de carbono e o hidrogênio se unem através de um processo chamado fixação de carbono, que forma um carboidrato não específico.
Fotofosforilação
A fotofosforilação é o processo pelo qual a energia luminosa produz NADPH. Pigmentos especiais encontrados nas células da planta, conhecidos como clorofila, tornam esse processo possível. Os dois principais tipos de clorofila são a clorofila A e a clorofila B. Em termos simples, os elétrons das moléculas de água presentes na clorofila B ficam excitados pela presença da luz. A clorofila B leva um desses elétrons excitados dividindo o H2Molécula de O em H+ e O-2. O-2 é convertido em O2 e liberado na atmosfera. O elétron excitado é ligado a um receptor primário de elétrons e, através de uma série de reações complexas, forma o NADPH. O NADPH é o transportador de energia usado na fixação de carbono.
O Ciclo de Calvin
As plantas produzem glicose em um processo conhecido como ciclo de Calvin. O dióxido de carbono capturado no processo independente da luz é processado neste ciclo. Para cada seis moléculas de dióxido de carbono capturadas e colocadas no ciclo, uma molécula de glicose é produzida. O produto químico que captura o dióxido de carbono para uso no ciclo de Calvin é o bifosfato de ribulose.