Será possível simular o complexo processo da fotossíntese nas plantas?

Após cinco anos de complexos estudos e mais de 30 milhões de horas de cálculo em supercomputadores europeus, uma equipa internacional de cientistas, na qual participam investigadores do Departamento de Física da Universidade de Coimbra (UC), conseguiu simular o processo de captação de luz da gigantesca estrutura de moléculas - a "antena" designada por "Light-Harvesting Complex II" - envolvida no primeiro passo da fotossíntese nas plantas.

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Foi a primeira vez que se estudou toda a enorme estrutura (cerca de 18 mil átomos) do que podemos chamar "o motor de arranque da máquina da fotossíntese", recorrendo exclusivamente à Mecânica Quântica.

Os resultados da pesquisa, já publicados online, e que serão a manchete de uma próxima edição da revista Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP), são importantes para «perceber como a Natureza resolveu o problema de captar e utilizar a energia do Sol. E fê-lo de uma forma extraordinariamente eficiente... muito melhor que os atuais painéis fotovoltaicos», avança o coordenador da equipa portuguesa, Fernando Nogueira.

Neste estudo, os investigadores identificaram, através de um cálculo sem precedentes, quem faz o quê nesta gigante e intrincada espécie de rede de clorofilas: «só uma molécula de clorofila tem o papel principal na estrutura do fotossistema. Todas as outras funcionam como "antenas" de captação de energia, transferindo-a de imediato para a molécula central que é onde se dão os passos seguintes do processo», relata o especialista em Física Computacional da UC.

A forma como se processa a transferência de energia para o centro da reação é ainda um enigma para os cientistas e, por isso, «perceber como é que estas antenas transmitem a energia para a molécula central do fotossistema é o próximo passo da investigação. Recolhemos uma enormidade de informação que é necessário destrinçar», afirma Fernando Nogueira.

Coimbra, 29 de setembro de 2015

Cristina Pinto

Universidade de Coimbra