Estrutura do Cloroplasto

 A fotossíntese ocorre em organelas chamadas cloroplastos que se localizam principalmente no mesófilo foliar.
Envelope: Membrana dupla de revestimento do cloroplasto; Estroma: Matriz fluida, que contém várias estruturas membranosas, chamadas grana; Grana: Estruturas com várias camadas membranosas, em forma de discos; Lamelas: Conjunto de canais membranosos que interligam os grana. Tilacóides: Discos membranosos que formam o granum, e encontram-se empilhados.



A conversão de radiação solar em energia química ocorre nas lamelas e nos grana, com a participação de pigmentos fotossintéticos. No estroma ocorre a produção de carboidratos, aminoácidos, etc. e fixação do CO2. Os pigmentos relacionados à fotossíntese são as clorofilas e os carotenóides. As clorofilas possuem coloração verde-azulada e os carotenóides têm cor alaranjada mas normalmente são mascarados pelo verde da clorofila. Existem dois tipos de clorofila: a e b. A clorofila “a” ocorre em todos os organismos clorofilados, possui cor verde-azulada e absorve luz na região próxima ao azul e ao violeta. A clorofila “b” é considerada um pigmento acessório, juntamente com os carotenóides e possui cor verde. As plantas de sombra possuem maior quantidade de clorofila “b” em relação à “a”. A clorofila “b” não faz conversão de energia, após absorver luz, transfere para a clorofila “a” a energia captada do fóton para que ela faça a conversão.
As reações químicas da fotossíntese
É comum representarmos a fotossíntese utilizando-se a equação química:
Gás Carbônico + Água + Luz Solar --> Glicose + Oxigênio
Sendo: CO2 - gás carbônico; H2O - água; C6H12O6 - glicose e O2 - gás oxigênio.
Essa equação é, no entanto, uma simplificação, já que a fotossíntese No entanto, atualmente sabe-se que o produto direto da fotossíntese não é a glicose, mas um outro glicídio, chamado gliceraldeído-3-fosfato, que, logo depois, é transformado em amido ou em sacarose.
Essa equação é, no entanto, uma simplificação, já que a fotossíntese envolve um conjunto de várias reações que ocorrem no interior dos cloroplastos das células de plantas e algas, ou no citoplasma de algumas bactérias, envolvendo a produção de várias substâncias intermediárias. Tais reações acontecem em duas fases: as reações de claro - ou fase fotoquímica - e as reações de "escuro" - ou fase química.
A fase fotoquímica ocorre nas regiões do cloroplasto que contêm clorofila (lamelas e grana) e compreende duas reações, a fotofosforilação cíclica e a fotólise da água.
Na primeira reação, a clorofila, ao receber luz, emite elétrons altamente energizados que passam por diversas substâncias chamadas de aceptores e voltam à clorofila. Durante esse trajeto, os elétrons liberam energia que é usada para a formação de ATP (molécula armazenadora de energia química). Ao mesmo tempo, a luz promove a quebra da molécula de água (fotólise) que libera íons hidrogênio (H+) e átomos de oxigênio. Estes, unindo-se dois a dois, formam moléculas de gás oxigênio (O2), enquanto os íons hidrogênio, por sua vez, se combinam com moléculas da substância NADP, formando o NADPH2.
É fácil perceber que esse primeiro conjunto de reações recebeu o nome de reações de claro ou fase fotoquímica porque, nele, a luz tem participação direta.
As reações de escuro ocorrem na região do cloroplasto que não contém clorofila (estroma), para onde se difundem as moléculas de CO2 e para onde migram as de ATP e NADPH2, formadas na fase anterior. Através de numerosas e complexas reações, que receberam o nome de Ciclo das pentoses ou Ciclo de Calvin-Benson, moléculas de glicose são formadas a partir do CO2, de Hidrogênios fornecidos pelo NADPH2 e de energia liberada pelo ATP.
Apesar do nome, as reações de escuro também ocorrem durante o dia, utilizando substâncias produzidas na fase clara - dependendo, portanto, indiretamente, da luz.