O que é reduzido e oxidado na fotossíntese?

Escrito por angela libal Google | Traduzido por fernando prezotto
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O que é reduzido e oxidado na fotossíntese?
Reações de oxirredução em plantas (texture vegetale image by choucashoot from Fotolia.com)

A fotossíntese é um processo em que plantas convertem água e dióxido de carbono em carboidratos e oxigênio usando a energia do Sol. Para entender o que é reduzido e o que é oxidado durante esse processo, é necessário entender o que significam exatamente oxidação e redução. Reações de oxirredução envolvem a transferência de elétrons. Quando a carga em um átomo aumenta, dizemos que o átomo oxidou. Quando a carga decresce, dizemos que o átomo reduziu. Uma vez que elétrons têm cargas negativas, o átomo para o qual eles vão é o átomo que reduz.

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Reações químicas na fotossíntese

A reação química principal que acontece durante a fotossíntese é: (luz) 6 CO2 + 6 H20 -> (C6H12O6) + 6 O2. Em palavras, seis moléculas de dióxido de carbono mais 12 moléculas de água, na presença de luz, produzem carboidratos (glicose) mais oxigênio. Você pode já ter escutado a expressão: "plantas inspiram dióxido de carbono e expiram oxigênio". Essa é uma formula química geral que mostra como isso funciona. Essa reação, porém, é realmente o resultado de dois processos separados. O primeiro processo é a separação da molécula de água. O segundo é a conversão do dióxido de carbono em glicose.

Separando a molécula de água

A equação química que mostra a separação da molécula de água é a seguinte: (luz) 12 H2O --> 6 O2 + 24 H+ + 24e-. Para cada 12 moléculas de água, seis moléculas de hidrogênio são liberadas. Isso é acompanhado pela liberação de 24 átomos de hidrogênio e 24 elétrons. Como a molécula de água está perdendo elétrons nessa reação, dizemos que ela foi oxidada.

Conversão do dióxido de carbono em glicose

A equação química que mostra a conversão de dióxido de carbono em glicose é a seguinte: CO2 + 24 H+ + 24 e- --> C6H12O6 + 6 H2O. Nessa reação, o dióxido de carbono, na presença de íons hidrogênio e elétrons, é convertido em glicose e água. Como os elétrons estão sendo adicionados ao dióxido de carbono, este é reduzido.

Mais reações de oxirredução

Enquanto essas são reações gerais em cadeia para converter dióxido de carbono e água em glicose e oxigênio durante a fotossíntese, não são apenas essas reações de oxirredução que ocorrem. Quando a água é convertida em íons hidrogênio e elétrons, um composto químico chamado de nicotinamida adenina dinueleotídeo fosfato (NADPH) é formado. O NADPH é um carregador de elétrons capaz de doar elétrons para uma variedade de reações dentro da célula. NADP+ + H2O --> NADPH + H+ + O. NADP+ é a forma oxidada do NADPH. O NADP+ é reduzido a NADPH aceitando elétrons que são doados pela quebra da molécula de água. Portanto, durante a fotossíntese, além do dióxido de carbono que é reduzido, NADP+ também sofre o mesmo efeito. Como o NADP+ é reduzido em NADPH, outro composto é criado. A molécula de adenosina trifosfato (ATP) é formada. O ATP é formado quando a adenosina difosfato (ADP) é fosforilado (Pi designado por fosfato inorgânico) durante a reação com a luz (adiciona outro grupo fosfato). ADP + Pi --> ATP. Enquanto o ADP é fosforilado para criar o ATP, isso não é uma reação oxirredução. Na verdade, o termo utilizado para essa reação é a fotofosforilação, já que o ADP é fosforilado usando a energia solar.

Sumário

A fotossíntese ocorre em dois passos. O primeiro passo é a separação da molécula de água, usando a energia da luz, em moléculas de oxigênio e hidrogênio mais elétrons. No processo, dizemos que a molécula de água foi oxidada. Isso ocorre na fase da fotossíntese, que é dependente de luz e de sua energia para separar as moléculas de água. Os elétrons liberados dessa reação reduzem o NADP+, criando o NADPH. A energia liberada dessa reação é usada no ADP fosforilado, usando Pi e criando ATP, o principal portador de energia da célula. No processo, o dióxido de carbono é reduzido, resultando na formação de glicose.

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