A fotossíntese das plantas pode ser dividida em duas partes. A primeira parte requer luz para transformar a energia luminosa em química, e suas reações químicas são chamadas de reações dependentes de luz. A segunda parte, que usa a energia química criada pela primeira parte para produzir carboidratos vegetais para alimentação vegetal, é composta de reações independentes de luz. As reações independentes de luz também são chamadas de ciclo de Calvin, em homenagem ao químico Melvin C. Calvin que ganhou o prêmio Nobel de química em 1961 após identificar o processo.
TL; DR (muito longo; Não li)
As reações da fotossíntese independentes da luz são as quatro reações que ocorrem na parte posterior do processo de fotossíntese. Também conhecido como ciclo de Calvin, as quatro etapas das reações independentes de luz ou escuridão são fixação de carbono, redução, formação de carboidratos e regeneração das enzimas iniciais. Embora sejam conhecidas como reações escuras porque não precisam de luz para prosseguir, as reações ocorrem durante o dia, ao mesmo tempo que o reações dependentes de luz porque as reações escuras precisam dos produtos químicos das reações dependentes de luz como reagentes para os quatro degraus.
Visão geral do ciclo de Calvin
O ciclo de Calvin usa os produtos químicos produzidos durante as reações dependentes de luz para fixar o dióxido de carbono e produzir os carboidratos de que as plantas precisam para sobreviver. No geral, os precursores químicos contendo hidrogênio do primeiro estágio da fotossíntese e dióxido de carbono são transformados em carboidratos.
Nas reações dependentes de luz, a luz é absorvida e a energia é usada para dividir as moléculas de água. Os íons de hidrogênio e elétrons resultantes são transferidos para o fosfato de dinucleotídeo de adenina nicotinamida químico (NADP+) para produzir fosfato de dinucleotídeo de nicotinamida adenina (NADPH) reduzido pela adição de dois elétrons e um íon de hidrogênio. Ao mesmo tempo, o difosfato de adenosina químico (ADP) é alterado para trifosfato de adenosina (ATP) pela adição de um grupo fosfato. Os novos produtos químicos são usados para armazenar a energia absorvida da luz e disponibilizá-la para o ciclo de Calvin.
O ciclo de Calvin usa o hidrogênio do NADPH, o carbono do dióxido de carbono e a energia do ATP para produzir os carboidratos de que a planta precisa. Durante este processo, o NADPH e o ATP são alterados de volta para NADP+ e ADP para que estejam novamente disponíveis para reações dependentes de luz adicionais.
Reagentes e produtos do ciclo de Calvin
O ciclo de Calvin ocorre dentro dos cloroplastos das células vegetais. Cada célula possui vários cloroplastos, e as células que os contêm formam as folhas da planta. Dentro dos cloroplastos, as reações do ciclo de Calvin ocorrem no estroma. Os reagentes CO2, ATP e NADPH iniciam as reações de quatro etapas que constituem o ciclo de Calvin.
A primeira etapa fixa o carbono do dióxido de carbono no ar. Os átomos de carbono estão ligados a uma molécula de açúcar intermediária. Na segunda etapa, um grupo fosfato do ATP é transferido para uma enzima intermediária e os elétrons do NADPH são usados para reduzir o açúcar intermediário da etapa 1. Na terceira etapa, o açúcar intermediário reage com a enzima intermediária para formar glicose, que as plantas de carboidratos básicos podem usar como alimento. Na quarta etapa, os produtos químicos originais necessários para a reação são regenerados. Os produtos da reação são glicose, ADP e NADP+. Os dois últimos são usados novamente em reações dependentes de luz.
Embora as reações do ciclo de Calvin possam ocorrer na ausência de luz, elas são, na verdade, dependentes da luz nas plantas e ocorrem durante o dia. Essa dependência vem dos reagentes necessários ATP e NADPH, que são rapidamente usados pelas reações do ciclo de Calvin. Os reagentes são reabastecidos pelas reações dependentes de luz dos produtos do ciclo de Calvin ADP e NADP+. O processo completo de fotossíntese depende de um funcionamento coordenado das reações dependentes de luz e escuridão para produzir carboidratos a partir da luz, água e dióxido de carbono.