A Vida Pode Sim Usar a Luz Solar Para Produzir Energia

 

Vegetação alienígena
fototrófica. Crédito de
imagem:Imagem feita
por AldeirJunior25
usando a REMIX.

Humanoide fototrófico.
Crédito de imagem:Imagem
 feita por AldeirJunior25
usando a REMIX.

 Como sabemos todo ser vivo precisa alimentar-se para poder viver,assim um ser vivo que não se alimenta,não é considerado vivo para a ciência,já que através da alimentação várias reações essenciais para a vida ocorre,sendo a mais importante delas a reposição das nucleobases que formarão seus códigos genéticos. Entretanto alguns seres vivos são heterotróficos,necessitando devorar outros seres vivos para sobreviverem e alguns deles são autotróficos e produzem seus próprios alimentos para viverem.

  E o que muitos não sabem,é que o autotrofismo não depende 100% da luz solar para ocorrer,isso porque as plantas,as algas e outros seres vivos autotróficos podem usarem a energia mitocondrial de suas células para produzirem seus próprios alimentos,nas quais a mesma energia gerada na respiração celular,é a mesma quantidade de energia que os alimentos precisam para serem produzidos,já que as duas fórmulas químicas são reversas umas das outras,assim:6 CO2+6 H2O+36 ATPs=C6H12O6+6 O2 (fotossíntese)=6 CO2+6 H2O+36 ATPs (respiração celular). E as Leis da ciência,diz-nos que células podem terem uma indeterminada quantidade de energia para funcionarem,por exemplo,as células do coração possuem em torno de 5000 mitocôndrias cada uma. Eu sei,que o processo de retirar toda essa energia da mitocôndria para produzir seus próprios alimentos e depois renová-la respirando é algo tão possível e fácil para uma única mitocôndria,imagina só para milhares delas,entretanto se a célula tivesse apenas uma única mitocôndria não haveria energia suficiente para ela trabalhar e fazer suas funções vitais e iria claramente levaria a célula a falecer,mas a existência de milhares de mitocôndrias não é algo impossível. De fato,os próprios seres vivos autotróficos terráqueos não precisam ficarem toda vez no Sol para viverem,então é MITO ensinarmos que se a luz solar desaparecesse toda a vida autotrófica e fotossintetizante terráquea iria desaparecer,já que os próprios pegam emprestado a energia mitocondrial para produzirem a glicose (C6H12O6) no estroma de seus cloroplastos.

 Dessa maneira,a luz solar é muito importante para os seres vivos fotossintéticos,mas não essencial,já que a energia gerada na mitocôndria de suas células podem simplesmente serem transferidas para os cloroplastos desses seres vivos fotossintéticos,nas quais ao chegarem lá os ATPs serão quebrados por meio da água (H2O) e transformados em ADPs (difosfato de adenosina) e serão portanto desativados,já que os ADPs são claramente baterias celulares vazias.

 Mas será que é possível haverem seres vivos que usam a luz solar ou de qualquer outra estrela ou outra fonte luminosa para respirarem? Essa é uma pergunta bastante curiosa,já que ela revela-nos que caso seja possível os seres vivos usarem a luz para produzirem moléculas de ATPs,eles poderão ficarem sem se alimentarem de qualquer coisa,apenas dependendo de uma fonte luminosa para respirarem. E a resposta é sim,realmente podem haverem seres vivos que usam a luz de uma fonte luminosa para respirarem,isso acontece porque assim como acontece na produção autotrófica alimentar,a luz pode ser captada por uma determinada molécula usada para esses fins,inclusive pela própria clorofila usada pelos seres vivos fotossintéticos.

 A diferença entre os seres vivos autotróficos e os seres vivos autoenergizantes,é o fato do sistema de fotossistemas estarem localizados nos cloroplastos dos seres vivos autotróficos e nas mitocôndrias dos seres vivos autoenergizantes. Porém,funcionará da mesma forma tanto para os seres vivos autotróficos como para os seres vivos autoenergizantes,ou seja a luz solar é absorvida por elétrons presentes no fotossistema II que são transportados para a plastoquinona até o complexo de elétrons b6-f que trata-se de uma bomba de prótons,entretanto para compensar a saída do elétron excitado,o fotossistema II quebra uma molécula de água (H2O) por meio de uma enzima e absorve um elétron dessa molécula quebrada e o oxigênio molecular (O2) será produzido e sairão desenergizados do complexo b6-f para o fotossistema I através da proteína plastocianina para substituir o elétron perdido do fotossistema I,quando este absorve um fóton,ele excita um elétron seu e ficando excitado vai para a ferrodoxina que transfere-o para a enzima NADP redutase que transfere esse elétron excitado do fotossistema I para o NADP reduzindo-o a NADPH,enquanto que a chegada desses elétrons energizados até o complexo b6-f faz com que esse complexo transfira os protóns localizados no estroma para os tilacoides deles,o que gera um gradiente protônico através da membrana dos tilacoides que é impermeável a eles,por isso que a ATP sintase disponibiliza um canal para eles passarem,o que resultarão na fosforilação do ADP fazendo-o transformar-se em ATP num processo denominado "fotofosforilação",nas quais para cada dois prótons que atravessam a ATP sintase,uma molécula de ATP é formada a partir de uma molécula de ADP. Lembrando que,no caso da fotossíntese esse processo chama-se "fase clara da fotossíntese".

 Nos seres vivos autoenergizantes,a produção de ATP existe em dois casos:Dentro da captação de fótons da luz estelar ou de outra fonte luminosa que estará localizado na matriz mitocondrial,onde também se realiza o ciclo de Krebs em seres vivos não-autoenergizantes e nas cristas mitocondriais,onde se realiza o processo de fosforilação oxidativa que serão transportados para lá através da coenzima NADH e a partir daí irão para a coenzima Q movimentando dois pares de íons de hidrogênio (H+) para o espaço intermembranar ao passarem para complexo III que também fará com que dois pares de íons de hidrogênio (H+) passem para o espaço intermembranar mitocondrial e no final do complexo III serão recebidos por um determinado elemento químico,geralmente oxigênio (O) para formar água (H2O) no final do processo,esses elétrons sairão do espaço intermembranar mitocondrial e voltarão para o centro mitocondrial através da ATP sintase,nas quais cada par de íons de hidrogênio (H+) produz uma molécula de ATP,como acontece na respiração celular,assim cada par de elétron excitado com a luz solar produzirão duas moléculas de ATP,pois movimentaram dois pares de íons de hidrogênio (H+) para o espaço intermembranar mitocondrial.

 Assim,é possível um ser vivo usar a luz solar captando através da clorofila que irá transformá-lo em moléculas de ATP,ou seja é possível um ser vivo transformar a luz solar ou de outra estrela ou outra fonte luminosa e transformá-la em energia química.

  E apesar da clorofila ser um pigmento muito popular entre as plantas,as algas e os protistas fotossintéticos terráqueos,mas não entre os animais aqui na Terra,há entretanto um animal conhecido que possui naturalmente clorofila e é capaz de produzi-la de forma natural sendo os 'corallicólidos' que representam algo valiosíssimo para a astrobiologia,já que revela-nos a possibilidade de três coisas acontecerem:Haverem animais fotossintéticos iguais às plantas terráqueas,haverem seres vivos autoenergizantes e haverem um possível caso de seres vivos metade plantas e metade animais como os fungos terráqueos, entretanto a existência dos corallicólidos não nos revelam que hajam esses seres vivos no Universo,mas sim que eles realmente possam existirem de acordo com a ciência.

 Mas como acontece esse processo nos seres vivos autoenergizantes? Nesses seres vivos alienígenas autoenergizantes,ou seja que produzem suas próprias energias,há a presença de uma organela exótica especial que contém tanto os complexos proteicos da fotossíntese quanto os complexos proteicos da fosforilação oxidativa,nas quais a primeira etapa inicia-se com a fase clara da respiração celular que acontece do mesmo jeito que a fase clara da fotossíntese como já mencionado anteriormente,assim quando a fase clara da respiração celular estiver concluída,o fotossistema I reduzirá o NADP+ em NADPH usando a enzima NADP+ redutase para transformar o NAD+ em NADPH que irá para as proteínas Fe-S que receberão seus elétrons e enviarão-os para o NADH ou em alguns casos enviá-los para os citocromos que enviarão-os para as quinonas e finalmente chegarão ao NADH para entrarem na fase escura da respiração celular desses alienígenas que é a fosforilação oxidativa,ou em alguns casos usarem flavoproteínas que receberão os elétrons do NADPH e enviarão-os diretamente para o NADH para finalmente entrarem na fase escura da respiração celular ou usarem complexos de cobre (Cu) para realizarem tais funções,porém para que o processo seja eficiente e viável,as proteínas Fe-S,as quinonas e os citocromos devem estarem bem próximos uns dos outros,do fotossistema I e do complexo I da fosforilação oxidativa.

 Entretanto é importante ressaltarmos que em algumas espécies alienígenas,o fotossistema I poderá ser modificado para reduzir NAD+ para NADH usando a NAD+ redutase e não reduzir NADP+ para NADPH usando a NADP+ redutase (no caso daquelas apenas autoenergizantes) ou poderem reduzirem tanto o NAD+ para NADH quanto o NADP+ para NADPH (no caso daquelas autoenergizantes facultativas),isso permitirá um transporte menos complexo e mais eficiente para o complexo I da fosforilação oxidativa,pois os NADH reduzidos por esses fotossistemas I exóticos permitirão a transferência direta de elétrons entre os fotossistemas I e os complexos I da respiração celular,ou em algumas espécies alienígenas autoenergizantes,seus intermediários são capazes de levarem o NADPH do fotossistema I para o complexo I devido ao fato deles sofrerem modificações que permitem a transferência de seus elétrons para o complexo I diretamente attavés de sítios de ligações,ou é claro,alguns desses seres vivos extraterrestres podem usarem enzimas específicas desconhecidas aqui na Terra para converterem NADPH em NADH para que seus elétrons possam serem usados diretamente no complexo I da fosforilação oxidativa.

 Além disso,em algumas espécies alienígenas autoenergizantes,seus complexos I da fosforilação oxidativa estão modificados para receberem com mais eficiência os elétrons do fotossistema I como a modificação de sítios de ligações da ubiquinona do complexo I que poderá ligar-se a intermediários com potencial de redução mais altos que são compatíveis com o fotossistema I e/ou possuírem novos domínios adicionados neles que contenham cofatores específicos que se ligarem ao intermediário do fotossistema I e transferi-los diretamente para a ubiquinona e/ou a criação de um caminho mais direto para a transferência de elétrons provindos do fotossistema I através do arranjo de suas subunidades,por exemplo.

  Além disso,algumas espécies alienígenas autoenergizantes podem usarem apenas citocromos para realizarem isso para evitarem gastos e desperdícios grandes de energia,devido ao fato deles serem conhecidos por serem altamente eficientes no transporte de elétrons,tornando-os assim os melhores candidatos para a transferência de elétrons entre o fotossistema I e o complexo I da respiração celular em sistemas híbridos,além disso,eles são altamente estáveis e versáteis,sendo encontrados em diversas vias metabólicas incluindo a fotossíntese e a fosforilação oxidativa dos seres vivos terráqueos que usam organelas diferentes para separarem tais complexos proteicos,significando que eles podem sim serem usados em sistemas híbridos fotorrespiratórios,transportando elétrons excitados do fotossistema I para o complexo I da respiração celular,devido ao fato deles terem um potencial de redução ajustável que pode ser ajustado através de ligação de diferentes grupos heme ou através de modificações estruturais dos próprios citocromos,permitindo assim que eles se ajustem e fiquem otimizados o suficiente para transferirem os elétrons do fotossistema I para o complexo I da respiração celular.

 Sendo importante ressaltarmos que os complexos proteicos fotossintéticos e os complexos proteicos respiratórios devem estarem sincronizados uns com os outros para uma fotorrespiração eficiente,além de ser altamente regulado para impedirem que um fluxo descontrolado de elétrons sobrecarreguem-os e gerem uma fotorrespiração ineficaz.

 Existem seres vivos terráqueos autoenergizantes? NÃO existem seres vivos terráqueos autoenergizantes,principalmente pelo fato de que os dois complexos proteicos estarem localizados em membranas distintas em suas células,nas quais os complexos proteicos fotossintéticos localizam-se nos cloroplastos,enquanto que aqueles usados na fosforilação oxidativa localizam-se em suas mitocôndrias.

 Porém,alguns estudos apontam na possibilidade de que todos os seres vivos terráqueos fotossintéticos sejam autoenergizantes,e isso acontece porque seus fotossistemas fotossintéticos possuem naturalmente ATP sintases neles,assim é possível que nem todos os ATPs produzidos nesses processos sejam usados no Ciclo de Calvin-Benson que pode haver também o Ciclo de Hatch-Slack em plantas C4,primeiro antes do Ciclo de Calvin-Benson acontecer no caso delas,porém isso ainda não foi confirmado,mas é possível de existir segundo a ciência.

 Qual é a forma mais segura e mais verídica de que um ser vivo alienígena autoenergizante pode usar para realizar a respiração celular segundo a ciência? O uso simultâneo dos complexos proteicos fotossintéticos e dos complexos proteicos da fosforilação oxidativa numa mesma organela é algo totalmente possível de acontecer,mas é bem complexo,pois o fluxo de elétrons nos complexos proteicos fotossintéticos é invertido em comparação com o fluxo de elétrons nos complexos proteicos da fosforilação oxidativa,pois a fórmula da fotossíntese que é essa:6 CO2+6 H2O+Energia=C6H12O6+6 O2 é inversa em comparação com a fórmula usada na respiração celular que é essa:C6H12O6+6 O2=6 CO2+6 H2O+Energia. Porém,alienígenas autoenergizantes podem possuírem complexos proteicos fotossintéticos e complexos proteicos respiratórios que não se invertem,uma vez que a fotorrespiração usa diretamente os fótons para produzirem energia,sem haver assim a necessidade de usar a produção de glicose (C6H12O6) por meio da fotossíntese e o uso dela para reagir com o oxigênio molecular (O2) para efetuarem o Ciclo de Krebs,pois os seres vivos não-autoenergizantes usam o Ciclo de Krebs para produzirem partes desses 36 ATPs,gerando no total claros 10 ATPs,uma vez que o Ciclo de Krebs gera 3 NADH que gera cada um deles 2.5 ATPs e 1 FADH2 que gera cada um deles 1.5 ATPs,totalizando (3*2.5)=7.5+(1*1.5)=7.5+1.5=9 ATPs+1 ATP (produzido diretamente no Ciclo de Krebs por cada volta completa no ciclo)=10 ATPs,enquanto que a fosforilação oxidativa produz claramente 19 ATPs,já que a glicólise produz diretamente 2 ATPs e duas moléculas de NADH que totaliza (2*2.5)+2=5+2=7 ATPs produzidos na glicólise,assim 7 ATPs da glicólise somados com os 10 ATPs do Ciclo de Krebs formam 17 ATPs e portanto a fosforilação oxidativa gera portanto 19 ATPs a cada ciclo,mas tal energia nos seres vivos autoenergizantes provém diretamente da luz que é a própria energia. Porém,seres vivos alienígenas autoenergizantes facultativos podem usarem bombas de prótons invertidas,ou seja uma maior concentração de prótons em seus estromas em relação aos seus lúmens tilacoidais para fazerem com o fluxo de elétrons seja impulsionado contra o gradiente de potencial redutor podendo assim migrarem do fotossistema I para o complexo I diretamente,enquanto que tais organelas regulem suas ATPs sintases,já que suas inibições aumentarão o gradiente protônico,deixando assim o fluxo de elétrons do fotossistema I para o complexo I mais eficiente e mais rápido,além disso para um processo ainda mais rápido e mais eficiente,o fotossistema I deve ficar o mais próximo possível do complexo I da fosforilação oxidativa para minimizar a necessidade de transportadores intermediários como citocromos e quinonas para minimizar e reduzir assim as perdas de energias,podendo também usarem "pontes" proteicas que facilitam ainda mais a transferência de elétrons do fotossistema I para o complexo I ao terem sítios específicos de ligação para conseguirem direcionarem corretamente o fluxo eletrônico entre os dois complexos proteicos,tais proteínas de adaptação fazem com que o potencial redutor eletrônico do fotossistema I seja compatível com o complexo I da fosforilação oxidativa,permitindo assim o fluxo eletrônico correto entre os dois complexos proteicos e minimizando assim as perdas de energia,além de terem mecanismos eficientes que minimizem ao máximo à existência de curtos-circuitos que podem fazerem com que os elétrons fluem para outros aceptores ao invés de irem para o complexo I,o uso de gradientes eletroquímicos é essencial para direcionar os elétrons na direção correta e minimizar assim as perdas de energia,assim como a presença de enzimas antioxidantes e de um ambiente redox é essencial durante a fotorrespiração,uma vez que dificultará a formação de radicais livres e de espécies reativas de oxigênio (EROs) durante as transferências eletrônicas que são danosas para as células e produzem muito gasto energético desnecessário. Porém,não só deve haverem mecanismos que mudem o fluxo de elétrons de modo que eles consigam irem para o complexo I da fosforilação oxidativa como também mecanismos que aumentem o potencial de redução do fotossistema I para que ele consiga empurrar os elétrons para o complexo I da fosforilação oxidativa,já que seus potenciais de reduções são mais baixos do que eles,deixando assim a fotorrespiração terráquea,um processo mais complexo.

 Assim,de acordo com a ciência,o cenário mais provável para esse isso é tais seres vivos alienígenas usem apenas os complexos proteicos da fotossíntese para respirarem,uma vez que eles já possuem ATP sintases eficientes no processo de produção de energia,diretamente ligados a eles,além disso,o mesmo tanto de energia usada para realizar a fotossíntese usando a fórmula:6 H2O+6 CO2+Energia=C6H12O6+6 O2,é usada na produção de energia através da respiração celular,através d fórmula:C6H12O6+6 O2=6 H2O+6 CO2+Energia,ou seja,36 ATPs,pois as fórmulas são as mesmas. Assim,de acordo com a ciência,o cenário mais plausível e provável que revela-nos como os alienígenas autoenergizantes respiram é que eles tenham mitocôndrias especiais ricas em fotossistemas fotossintéticos,porém ao contrário dos cloroplastos,eles não usados no Ciclo de Calvin-Benson,pois não é necessário a produção de nutrientes,pois não haveria o Ciclo de Krebs e nem a Fosforilação Oxidativa nelas.

 A autoenergização (fotorrespiração) é benéfica para esses seres vivos alienígenas? SIM,essa traz muitos benefícios para eles,tais como maior eficiência na produção de ATP,melhor uso de NADH,aumento de NADH,maior eficiência na produção de ATP em diferentes condições,redução da emissão de dióxido de carbono (CO2) e maior uso de energia sustentável.

 Quais são as diferenças entre os seres vivos alienígenas autoenergizantes e aqueles não-autoenergizantes? Aquelas formas de vidas não-autoenergizantes como são todos os seres vivos terráqueos conhecidos,utilizam a energia armazenadas em moléculas para sobreviverem,como por exemplo,alguns desses alíens utilizam a glicose (C6H12O6) e outros açúcares para reagirem com o oxigênio molecular (O2) produzindo dióxido de carbono (CO2) e água (H2O) através da seguinte fórmula:6 O2+C6H12O6→6 CO2+6 H2O+Energia (na forma de 36 ATPs),enquanto que os seres vivos autoenergizantes que não existem exemplares conhecidos aqui na Terra,não utilizam a quebra de moléculas para obterem energia,pois tal energia provém diretamente da luz.

 Em ambientes com pouca intensidade luminosa,tais ETs armazenam seus próprios ATPs em ATPossomos que são organelas protetoras capazes de protegerem os ATPs da degradação enzimática das ATPases,porém não presentes em nenhum ser vivo terráqueo conhecido e/ou podem usarem formas alternativas para quebrarem as moléculas orgânicas e liberarem energia,ou em alguns casos,algumas espécies desses alíens podem realizarem o Ciclo de Krebs e a Fosforilação Oxidativa de forma facultativa.

AUTOR DO TEXTO:José Aldeir de Oliveira Júnior.

Foto de José Aldeir de Oliveira Júnior,fundador do blog A Química Extradimensional,do blog A Astronomia Extradimensional,do blog A Matemática Extradimensional,do blog A Física Extradimensional e do blog A Possível Vida Alienígena Que Pode Existir,sendo o grande descobridor do fato da vida poder usar a luz solar para produzir moléculas de ATP sem precisar se alimentar para isso ou produzirem seus próprios alimentos para isso acontecer.

A Vida Pode Sim Usar a Luz Solar Para Produzir Energia by José Aldeir de Oliveira Júnior is licensed under CC BY 4.0