Relatório de fotossíntese (bioquímica)
O início da fotossíntese ocorre com a absorção de luz pelas moléculas de clorofila, tornando-as eletronicamente excitadas. Ao absorver um fóton de luz de frequência apropriada, o elétron de um átomo ou molécula faz uma transição de um orbital de menor energia (estado fundamental) para um orbital de maior energia (estado excitado).
A molécula excitada é uma entidade altamente instável e transitória, podendo voltar ao estado fundamental em questão de nanosegundos, perdendo sua energia de diferentes maneiras (Figura 1): emitindo fluorescência; por relaxamento térmico, emitindo radiação infravermelha (calor); por transferência de energia a outra molécula muito próxima com a capacidade de absorver esta energia; por reação fotoquímica, como transferência de elétrons para um aceptor de maior potencial de redução.
Figura 1 – Esquema de absorção de luz e perda de energia: (A) Desativação térmica. (B) Fluorescência. (C) Fotoquímica. (D) Transferência de energia.
Nos fotossistemas as moléculas de clorofila estão organizadas próximas umas das outras, transferindo sua energia de uma molécula para outra na forma de éxcitons (por ressonância), até alcançar o centro de reação fotoquímica que consiste de uma molécula de clorofila que funciona como aceptora final desta energia transmitida por ressonância eletromagnética. Esta clorofila, do centro de reação está acoplada com uma cadeia de transporte de elétrons, transferindo o elétron excitado para uma série de aceptores até o aceptor final, num processo de óxido-redução.
Neste processo, a clorofila fica oxidada e tem seu potencial de redução muito diminuído, criando um potencial de redução alto o suficiente para puxar elétrons de um fraco doador, que no caso da fotossíntese oxigênica é a água. Desta forma, durante a fotossíntese, a absorção de luz pela clorofila impulsiona elétrons da água pelos fotossistemas I e II até um aceptor final de elétrons que pode ser natural ou artificial, com a liberação