Explique como a mitocôndria e o cloroplasto trabalham juntos para realizar o metabolismo energético nos fotossintetizantes
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Tanto o cloroplasto como a mitocôndria são organelas que fazem parte do metabolismo biológico.
O cloroplasto é responsável pelas reações fotossintéticas, de caráter anabólico e endergônico, ou seja, de síntese/construção e armazenamento de energia. Ocorrem em duas fases: etapa clara/dependente de luz/fotoquímica e etapa escura/independente de luz/química.
- A primeira etapa consiste em duas subetapas: fotólise da água (quebra das moléculas de água) e fotofosforilação (formação de ATP). É importante notar que o oxigênio liberado pelas plantas vem da molécula de água que está sendo quebrada nessa primeira etapa. Outro ponto, é que o ATP é produzido em função da concentração de hidrogênios presente no estroma do cloroplasto.
- A segunda etapa consiste na fixação do gás carbônico (CO2) por parte da enzima Rubisco, etapa essa que ocorre no ciclo de Calvin ou Ciclo das Pentoses. Ao final do do processo uma molécula orgânica é formanda, comumente chamada de glicose.
A mitocôndria é uma organela catabólica, de caráter exergônico, ou seja, com reações de quebra/degradação e liberação de energia. Realiza um processo conhecido como respiração celular, sendo nela que o composto orgânico produzido pelo cloroplasto será oxidado e essa energia guardada na forma de ATP. Para que isso ocorra temos um conjunto de 3 reações: Glicólise, Ciclo de Krebs e Cadeia Respiratória/Fosforilação Oxidativa
- A glicólise ocorre no citoplasma das células e não depende da mitocôndria, mas dos compostos orgânicos, pois, como o nome diz, é nela que a glicose será quebrada em piruvato. Esse piruvato pode ir para a mitocôndria realizar as demais etapas ou sofrer um processo conhecido como fermentação.
- As duas outras etapas só ocorrem caso tenha oxigênio disponível (este proveniente do processo fotossintético (não só das plantas, mas das cianobactérias e todas as algas e organismos que contribuem para a liberação de oxigênio na atmosfera)). O ciclo de Krebs é um conjunto de várias reações que tem por objetivo armazenar a energia da degradação do piruvato em compostos intermediárias, chamados de NAD e FAD. Esses compostos serão utilizados na última etapa para a formação do ATP, que ocorre em função da produção de água (aqui entra a participação do oxigênio e desses componentes intermediários). Vamos representar as reações químicas simplificadas:
Fotossíntese:
6CO2 + 6H2O ---> 6O2 + C6H12O6
Respiração Celular:
C6H12O6 + 6O2 ---> 6H2O + 6CO2 + 32ATP
Podemos perceber que a reação da fotossíntese é o inverso da respiração celular e o contrário também é verdade, demonstrando a atuação em conjunto das duas organelas. Processos estes que corroboram para a diversificação da vida no planeta Terra e o surgimento dos Eucariontes aeróbios fotossintéticos e heterotróficos.
Espero ter ajudado