Fotossistemas


Fotossistema.

Na membrana dos tilacóides existem dois tipos de fotossistemas: fotossistema I e fotossistema II. Estes distinguem-se pelos respectivos pigmentos dos seus centros de reacção. O centro de reacção  do fotossistema I é referido por P700 e o centro de reacção do fotossistema II é referido por P680. Os fotossistemas captam a energia luminosa e a transferem para os centros de reacção dos respectivos fotossistemas, estes ficam excitados e liberam electrões que passam através de uma cadeia de transportadores e vão condicionar a fosforilação de ADP.


Captação da energia luminosa pela clorofila a e transferencia de electrões.

Atendendo o modo como ocorrem os fluxos de electrões, a fotofosforilação pode ser classificada de duas maneiras: fotofosforilação acíclica e fotofosforilação cíclica.


Fotofosforilação acíclica


A fotofosforilação acíclica é um processo que ocorre na fase fotoquímica da fotossíntese (dependente da luz), neste molécula de ADP é transformada em ATP, sem que os electrões liberados da clorofila a regressem novamente a ela.

A fosforilação acíclica ocorre com a participação do fotossistema I e do fotossistema II. 

  1. A energia luminosa é captada pelos pigmentos do fotossistema I e fotossistema II, que a tranferem para a clorofila a dos respectivos centros de reacção.  A clorofila a do centro de reacção de cada fotossistema fica excitada e perdem electrões que são transferidos para uma cadeia de transportadores. 

  2. Os electrões que abandonam o centro de reacção do fotossistema II vão percorrer uma cadeia de transportadores, ao longo do qual o nível energético dos electrões vai decaindo, até ser aceite pela clorofila a oxidada do fotossistema I. Deste modo,  a clorofila a deste  centro de reacção (do fotossistema I) readquire os electrões que perdeu durante a excitação da luz.


Durante este fluxo de electrões do fotossistema II até ao fotossistema I, a energia liberada durante a passagem destes electrões é usada para produção de ATP.

ADP + Pi + Energia → ATP + água


No interior dos cloroplastos, a água é decomposta na presença da luz (fotólise da água).

2 H2O → 4 e- + 4 H+ + O2

A redução do fotossistema II é feita através dos electrões provenientes da fotólise da água, os quais são recebidos por um aceptor e transferidos para o centro de reacção do fotossistema II. Os protões H+ provenientes da fotólise da água, juntamente com os electrões provenientes da cadeia transportadora, irão transformar o NADP+  em NADPH. Sendo assim, água é o dador electrónico primário.

2 NADP+ + 4 e- + 4 H+ → NADPH + H+


Como o "vazio de electrões" nos pigmentos de cada fotossistema não é preenchido pelos mesmos electrões que saíram dessas molécula, este processo é conhecido como fotofosforilação acíclica, pois há um fluxo electrónico unidireccional da água até ao NADP+, desencadeado pela energia luminosa, dando-se a fosforilação de ADP ao nível da cadeia de transportadores compreedida entre os dois fotossistemas.


Fosforilação acíclica.

O saldo deste processo é: ATP, NADPH2 e O2. O ATP e NADPH2 serão utilizados na fase química da fotossíntese (não dependente da luz).



Fotofosforilação cíclica


A fotofosforilação cíclica é um processo que ocorre na fase fotoquímica da fotossíntese (dependente da luz), neste a molécula de ADP é transformada em ATP,  e os electrões liberados da clorofila a regressam novamente até ela por meio de uma cadeia de transportadores.

A fotofosforilação cíclica ocorre apenas com a participação do fotossistema I. 

  1. O fotossitema I capta a energia luminosa e transfere-a para a clorofila a do centro de reacção.

  2. A clorofila a, fotoexcitada, perde electrões que vão percorrer uma cadeia de transportadores, até regressarem novamente à clorofila a (do  fotossistema I). Ao longo desse fluxo electrónico, há liberação de energia, que em parte, é utilizada para síntese de ATP.


Fosforilação cíclica.



Moleculas intervenientes na fotofosforilação


As moléculas intervenientes no fluxo acíclico e no fluxo cíclico de electrões encontram-se localizados nas membranas dos tilacóides. Essas moléculas são: os  pigmentos fotossintéticos dos fotossistemas I e II, os aceptores e transportadores de electrões, e os complexos enzimáticos ATPsintetases, onde o se dá a síntese de ATP.



Relação da fotofosforilação com fase química da fotossíntese


Relação da Fotofosforilação Com a Fase Química da Fotossíntese.