Fotólise


Fotólise é a etapa de destruição de moléculas orgânicas através da radiação de luz. Essa etapa compreende geralmente os radicais livres, que iniciam a quebra das ligações químicas de corpúsculos, com a produção de íons.

Um ótimo exemplo de acontecimento de fotólise é a fotossíntese, procedimento químico feito pelos vegetais com a finalidade de gerar energia. A reação mais significativa da fotossíntese é a fotólise da água, que acontece na fase clara.

Esse processo começa com a assimilação de energia luminosa pelas moléculas de clorofila. Essa energia assimilada estimula os elétrons de clorofila, que são transmitidos para um elemento aceptor de elétrons. A clorofila estimulada resgata seis eletros desaparecidos removendo-os de moléculas de água. Ao adquirir os elétrons retirados, as moléculas de água se separam em íons H+ e partículas de oxigênio livres. Esses últimos se unem rapidamente dois a dois, gerando moléculas de O2. Essa reação de divisão da água não é nada mais do que uma fotólise.

Fotólise

A reação de fotólise da água pode ser chamada também de reação de Hill, uma vez que foi o bioquímico Robert Hill, britânico, que descobriu a reação em 1937. Essa reação pode ser representada, quimicamente, da seguinte forma:

2 H2O ? O2 + 4 H+ + 4 e-

Na técnica de fotólise da água é gerado o gás oxigênio que, mais tarde é dispensado para o meio, os elétrons devolve os que foram abandonados pela clorofila e os prótons serão usados nos demais procedimentos.

O peróxido de hidrogênio, mais popularmente conhecido como água oxigenada, também está suscetível a fotólise, como demonstrado na expressão química:

H2O2 (aq) ? H2O (l) + 1/2 + O2 (g)

Por causa da sensibilidade luminosa, a água oxigenada de ser guardada em recipientes de vidro escuro ou vasilhas de plástico fosco. Caso contrário, será corrompida pela radiação e dispensa de oxigênio.

Fotossíntese – Fase Clara

A fase clara, fase fotoquímica ou fase luminosa, que depende da luz do sol é a primeira etapa do método fotossintético. Essa etapa acontece nos tilacoides. Seu fenômeno mais importante é a fotofosforilação, que é o acréscimo de fosfato inorgânico ao difosfato de adenosina. A energia da luz é absorvida através de pigmentos fotossintetizantes, aptos a transportá-la até o núcleo da reação. Esse núcleo é formado por um par de clorofilas a, também chamadas de P700.

Os elétrons estimulados da P700 deixam a molécula e são transmitidas para um primeiro elemento aceptor de elétrons, denominado ferredoxina. Essa então transmite para outro elemento, e assim sucessivamente, gerando uma cadeia de deslocamento de elétrons. Esses elementos aceptores se encontram na membrana da tilacoide.

Nessa transmissão entre os aceptores, os elétrons vão soltando energia aos poucos e esta é utilizada para conduzir hidrogênio iônico de fora para dentro do tilacoide, diminuindo o pH de dentro deste. A diminuição do pH aciona o complexo protéico “ ATP sintetase”.

A movimentação de hidrogênio por meio do complexo roda, no seu interior, um tipo de turbina protéica, que impulsiona a fosforilação de moléculas de adenosina difosfato originando a adenosina trifosfato (ATP). Ao atingirem o ultimo aceptor, os eletros apresentam taxa energética bastante baixa e voltam ao par de clorofilas a, diz-se em fotofosforilação cíclica.
Contudo, há outro tipo de fosforilação, a fotofosforilação acíclica no qual os elétrons das moléculas de clorofila a, estimulados pela luz, são capturados pela ferredoxina, porém ao invés de percorrerem a cadeia condutora são capturados pelo NADP e não voltam para a molécula de clorofila a. Esse fica por um tempo incompleto de elétrons.

Posteriormente passa a plastocianina e aos citocromos até serem capturados pela molécula de clorofila a, que se restaura. Esse procedimento de condução também proporciona a síntese do ATP. Já a P680 fica com falta de elétrons. Esses elétrons serão devolvidos pela fotólise da água.

A ruptura da molécula de água pela fotólise da água gera íons de hidrogênio e hidróxidos. Os elétrons dos íons hidróxidos são usados para restaurar o P680 e os íons hidrogênio são capturados pelo NADP, com isso acontece a produção da água oxigenada proveniente da reação de associação entre as hidroxilas.

A água oxigenada é separada pela célula em O2 e água sendo o primeiro solto no processo como sobra. Com o recomeço do processo constrói-se o subsídio energético e de NADPHs essenciais para a fase escura.

12H2O + 6NADP + 9ADP + 9P -(luz)? 9ATP + 6NADPH2 + 3O2+ 6H2O