Fotossíntese

Visão geral da fotossíntese

E este é um processo que as plantas usam,

E pode ser que nós tenhamos aprendido isso quando éramos bem pequenos.

Esse é o processo que as plantas usam pra pegar dióxido de carbono

mais água, mais um pouco de luz solar

e transformar isso em alguns açúcares, ou melhor, carboidratos.

Carboidratos (ou açúcares) mais oxigênio.

Obviamente, isso tem duas importâncias fundamentais para nós

como seres vivos:

1) Nós precisamos de carboidratos, ou nós precisamos de açúcares como

combustível para nossos corpos.

Você viu isso nos vídeos de respiração celular.

Nós geramos todo o nosso ATP fazendo respiração

celular a partir de glicose, que essencialmente é um

carboidrato quebrado.

É o mais simples pra gente processar na respiração celular.

E a segunda parte imensamente importante

é conseguir o oxigênio.

Mais uma vez, nós precisamos respirar oxigênio para poder

quebrar a glucose, para poder respirar, para poder

fazer respiração celular.

Então essas duas coisas são a chave para a vida,

especialmente para as formas de vida que respiram oxigênio.

Então esse processo -- além do fato de ser interessante,

que existem organismos ao nosso redor,

principalmente plantas, que são capazes de absorver de fato a luz do sol.

Tem essas reações de fusão no sol

a 149 669 000 km de distância. E elas estão liberando esses fótons, e

um pequeno grupo desses fótons atinge

a superfície da Terra.

Eles encontram caminho através das nuvens e do que for.

E então essas plantas e algas são capazes de

absorver isso de alguma forma e transformá-los em açúcares que nós podemos

então comer ou então a vaca come eles e nós comemos a vaca, se

nós não formos vegetarianos, e então nós podemos usar isso pra conseguir energia.

Não que a vaca seja puro carboidrato, mas isso é

essencialmente o que é usado como combustível ou energia para todos

os outros compostos importantes que nós consumimos.

Isso é de onde nós conseguimos todo o nosso combustível.

Então isso é combustível para animais.

Ou se você comer uma batata diretamente, você está

pegando diretamente os seus carboidratos.

Mas, de qualquer modo, essa é uma noção bastante simples de fotossíntese.

Mas ela não está errada.

Quer dizer, se você tiver que saber uma coisa sobre fotossíntese,

seria isso.

Mas vamos nos aprofundar um pouco e tentar chegar

ao centro da coisa e ver se nós entendemos um pouco melhor

como isso de fato acontece.

Eu acho incrível como de algum modo os fótons da luz solar são usados

para criar essas moléculas de açúcar ou esses carboidratos..

Então vamos nos aprofundar um pouco.

Nós podemos escrever a equação geral da fotossíntese

Bem, eu quase escrevi ela aqui.

Mas eu vou escrever de um modo um pouco mais científico.

Você começa com um pouco de dióxido de carbono.

Você acrescenta um pouco de água, e você adiciona a isso -- ao invés

de luz solar eu vou dizer fótons, porque são eles que

realmente vão excitar os elétrons na clorofila que vão

sair, e você verá esse processo provavelmente neste

vídeo, e nós vamos entrar em mais detalhes nos próximos vídeos.

Mas o elétrons excitado vai a um estado de alta energia, e

quando ele vai a um estado de baixa energia, somos capazes de coletar

essa energia para produzir ATPs, e NADPHs, e

eles são usados para produzir carboidratos.

Mas nós vamos ver isso em breve.

Mas a visão geral da fotossíntese: você começa com

esses constituintes, e então você acaba com

um carboidrato.

E o carboidrato pode ser glucose

(não precisa ser glucose).

E a forma geral pela qual nós podemos escrever "carboidrato" é CH2O.

E nós vamos colocar um 'n' aqui, que nós podemos ter n-múltiplos

desses, e, normalmente, 'n' vai ser pelo menos 3.

No caso da glucose, 'n' é 6.

Você tem 6 carbonos, 12 hidrogênios e 6 oxigênios.

Então esse é um termo geral para carboidratos.

Mas você pode ter muitos múltiplos disso.

Você pode ter carboidratos de cadeia longa.

Então você termina com um carboidrato e com

um pouco de oxigênio.

Então isso aqui não é tão diferente do que eu escrevi aqui

em cima na minha primeira visão geral de como nós sempre imaginamos

a fotossíntese na nossa cabeça.

Para balancear esta equação -- vamos ver, eu tenho 'n'

carbonos, então eu preciso de 'n' carbonos lá.

Vamos ver, eu tenho 2n hidrogênios aqui.

2 hidrogênios e eu tenho 'n' lá, então eu preciso de 2n

hidrogênios aqui.

Então eu vou colocar um 'n' lá.

E vamos ver quantos oxigênios.

Eu tenho 2n oxigênios, mais outro 'n', então eu

tenho 3n oxigênios.

Vamos ver, eu tenho um 'n', e você coloca um 'n' aqui, e

então eu tenho 2n, e eu acho que esta equação está balanceada.

Então essa é uma visão bem de longe do que está acontecendo na

fotossíntese.

Mas conforme você olha mais de perto, você vê que isto

não acontece diretamente, que isto acontece através de um monte

de passos que eventualmente nos levam ao carboidrato.

De maneira geral, nós podemos dividir a fotossíntese.

Eu vou reescrever a palavra.

Nós podemos reescrever a fotossíntese -- e nós vamos

nos aprofundar nos próximos vídeos, mas eu quero te dar

a visão geral primeiro -- em duas etapas.

Nós chamamos uma de fase clara.

Ou, algumas vezes, de reações dependentes de luz,

e essa provavelmente seria uma maneira

melhor de escrever isso.

Deixe-me escrever assim.

"Dependente de luz" quer dizer que elas precisam de luz para acontecer.

Reações dependentes de luz.

E então você tem uma coisa chamada de fase escura, e

esse é na verdade um nome ruim, porque ela também

acontece na luz.

Fase escura, eu escrevi numa cor um pouco mais escura.

E a razão pela qual eu disse que esse é um nome ruim é porque ela

ainda acontece na luz.

Mas a razão por que nós provavelmente chamamos isso de fase

escura é que você não precisa de luz, ou que essa parte

da fotossíntese não é dependente de fótons para acontecer.

Então um termo melhor teria sido

"fase independente de luz".

Então, só pra ficar claro, a fase clara

precisa de luz solar.

Ela de fato precisa de fótons para acontecer.

A fase escura não precisa de fótons para acontecer,

apesar de ela acontecer quando existe sol.

Ela não precisa desses fótons, mas ela precisa dos produtos

da fase clara para acontecer, e é por isso que

é chamada de fase independente de luz.

Ela ocorre quando tem sol, mas ela

não precisa do sol.

Esta precisa do sol, deixe-me esclarecer isso.

Então esta precisa de luz solar.

Esta precisa de fótons.

E deixe-me dar uma visão geral rápida disso.

Isso talvez nos deixe começar a construir uma base a partir da qual

nós podemos nos aprofundar.

Então a fase clara precisa de fótons, e

então ela precisa de água.

Então a água vai entrar na fase clara e do outro

lado da fase clara

nós temos oxigênio molecular.

Então isso é o que acontece na fase clara, e eu vou

me aprofundar muito mais no que realmente acontece.

E o que a fase clara produz é ATP, que nós sabemos

que é a moeda celular de energia biológica.

Ela produz ATP e ela produz NADPH.

Agora, quando nós estudamos respiração celular, nós vimos a

molécula de NADH.

NADPH é bem parecida.

Só tem um "P" a mais ali.

Você só tem esse grupo fosfato ali, mas elas realmente

atuam de forma semelhante. Este agente bem aqui,

esta molécula bem aqui, é capaz de dar -- vamos

pensar no que isso significa -- é capaz de doar este

hidrogênio e os elétrons associados a este hidrogênio.

Então, se você doa um elétron a alguém ou

alguém ganha um elétrons, esse alguém

está sendo reduzido.

Deixe-me escrever isso.

Isso é um bom lembrete.

OEP REG

Oxidação É Perder um elétron.

Redução É Ganhar um elétron.

A sua carga é reduzida quando você ganha um elétron.

Ele tem uma carga negativa.

Então esse é um agente redutor.

Ele é oxidado quando perde o hidrogênio e

o elétron com ele.

Eu tenho toda uma discussão sobre a visão biológica

versus a visão química da oxidação, mas é a mesma ideia.

Quando eu perco um hidrogênio, eu também perco a habilidade de estocar

o elétron do hidrogênio.

Então isso aqui, quando isso reage com outras coisas, isso

é um agente redutor.

Isso doa o hidrogênio e o elétron associado

a ele, e então a outra coisa é reduzida.

Então esse é um agente redutor.

E o que é útil a respeito disso é que quando esse hidrogênio, e

especialmente o elétron associado a este hidrogênio,

vai do NADPH para, digamos, outra molécula e vai a

um nível de energia mais baixo, essa energia também pode ser usada na

fase escura.

E nós vimos na respiração celular a molécula

parecida, NADH, que através do Ciclo de Krebs, ou,

mais importante, que através da cadeia de transporte de elétrons,

era capaz de produzir ATP quando doava seus elétrons

e ia para estados mais baixos de energia.

Mas eu não quero te confundir muito.

Então a fase clara, você pega os fótons, você pega

água, ela cospe fora oxigênio e cospe fora ATP e NADPH

que podem ser usados na fase escura.

E a fase escura, para a maioria das plantas de que nós falamos,

é chamado de Ciclo de Calvin.

E eu vou entrar em muito mais detalhes sobre o que de fato ocorre

no Ciclo de Calvin, mas ele pega o ATP, o NADPH,

e produz -- ele não produz glucose diretamente.

Ele produz -- oh, você provavelmente viu isso.

Você pode chamar isso de PGAL.

Você pode chamar isso de G3P.

Tudo isso significa -- deixe-me escrever isso -- isso é

fosfogliceraldeído.

Minha escrita falhou.

Ou você pode chamar isso de gliceraldeído-3-fosfato.

Exatamente a mesma molécula.

Você pode imaginar isso como -- esta é uma simplificação

bem grosseira -- como três carbonos com um grupamento fosfato

ligado a eles.

Mas isso pode ser usado para produzir outros carboidratos,

incluindo glucose.

Se você tem dois desses, você pode usá-los

para produzir glucose.

Então vamos dar uma olhada rápida novamente porque isso é

super importante.

Eu vou fazer vídeos sobre a fase clara e

a fase escura.

Esses vão ser os próximos vídeos que eu vou fazer.

Então a fotossíntese, você começa com fótons.

Tudo isso ocorre quando tem sol, mas só a fase

clara precisa mesmo de fótons.

A fase clara pega os fótons -- nós vamos entrar

em mais detalhes sobre o que de fato ocorre --

e pega água.

Sai oxigênio.

Sai ATP e NADPH, que então são usados pela

fase escura, ou Ciclo de Calvin, ou as

reações independentes de luz, porque elas ainda

acontecem na luz.

Elas só não precisam dos fótons.

Então elas são as reações independentes de luz.

E elas usam isso em conjunção -- e nós vamos falar

sobre outras moléculas que são usadas em conjunção.

Ah, e eu esqueci de um constituinte muito importante da

fase escura.

Ela precisa de dióxido de carbono.

E dele que você consegue os carbonos para continuar produzindo

esses fosfogliceraldeídos, ou gliceraldeídos-3-fosfato.

Então isso é super importante.

Ela pega o dióxido de carbono, os produtos da

fase clara, e então usa isso no Ciclo de Calvin para

produzir esse bloco bem simples de construção de

outros carboidratos

E se você se lembrar da glicólise, você pode se lembrar

de que esta molécula de PGAL, ou esse G3P -- mesma coisa -- isso

era na verdade o primeiro produto quando nós dividimos a glucose em dois

quando nós fazemos a glicólise.

Então agora nós vamos no caminho inverso.

Nós estamos construindo glucose para que nós possamos quebrá-la

mais tarde para obter energia

Então, nessa visão geral da fotossíntese, e nos

próximos vídeos, eu vou me aprofundar

um pouco mais e te falar sobre as fase clara

e a fase escura e como elas de fato acontecem.

esse pequeno 'bloco de construção' de outros

carboidratos.

E se você se lembrar da glicólise, você deve lembrar

que a molécula de PGAL, ou o G3P - é a mesma coisa - esse

é, na verdade, o primeiro produto que sai quando partimos a glicose em dois

quando acontece a glicólise.

Agora estamos indo na direção contrária.

Nós estamos gerando glicose e nós podemos quebrá-la

mais tarde para obter energia.

Então essa é uma visão geral da fotossíntese, e nos

próximos vídeos eu vou me aprofundar

um pouco mais e te explicar as reações de claro e

de escuro e como elas realmente ocorrem.

Vamos falar de um dos mais

importantes processos biológicos.

Francamente, se este processo não ocorresse, provavelmente

não haveria vida na Terra,

e eu não estaria fazendo este vídeo para você.

Porque não haveria lugar pra eu conseguir comida.

E o processo é chamado de "fotossíntese".

E provavelmente você está razoavelmente familiarizad@ com a ideia.

A ideia toda é que plantas --

e, na verdade, algas e outras coisas --

Mas nós normalmente associamos isso a plantas --

Deixe-me falar em termos bem simples.

Então nós normalmente associamos isso a plantas.