A fotossíntese consiste na captura da energia luminosa sendo fixada em certas moléculas orgânicas para a produção de energia. Assista uma vídeo aula e veja também um slide para depois continuar com o texto. Acompanhe.
Ela é vital para todos os seres vivos, podemos considerá-la uma das mais importantes reações que ocorrem na natureza. Sem ela, não haveria a produção de gás oxigênio e nem a produção de alimentos. Podemos dizer que a base da vida no Planeta Terra depende de forma vital da Fotossíntese
A fotossíntese nada mais é que a conversão de energia luminosa em energia química para a formação de compostos orgânicos pelos seres fotossíntetizantes.
Esse processo pode ser resumido pela equação: luz
6 C02 + 12 H20 –luzà C6H1206 + 6 H20 + 6 02
que, simplificada, fica assim:
C02 + 2 H20 —luzà(CH20) + H20 + 02
A combinação entre o gás carbônico e a água, indicada na equação química, não ocorre diretamente, mas desenvolve-se através de várias reações, com a participação de várias enzimas. A fotossíntese pode ser dividida em duas etapas: luminosa ou fotoquímica, que se processa em presença da luz, e escura ou química, que independe da luz.
O que é fotossíntese – fases, resumo
Fotofosforilação
A fotofosforilação acontece quando os elétrons de clorofila que são excitados pela luz são “apanhados” pelas moléculas aceptoras e sua energia é utilizada para ligar grupos fosfato ao ADP, formando ATP.
Fotólise da água
A energia dos elétrons excitados também “quebra” moléculas de água em oxigênios, que se desprendem, e em hidrogênios que são captados por uma substância aceptora, a nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADP), que se converte em NADPH2.
O desprendimento de 02 pelos cloroplastos isolados, quando expostos à luz, é conhecido desde 1937, ano que tal fato foi descoberto pelo biólogo inglês Robert Hill. Por isso, as reações da fotólise da água são também conhecidas como reações de Hill.
A fotofosforilação pode ser dividida em duas fases: cíclica e acíclica. Na fase cíclica, os elétrons excitados pela luz, e que escapam da clorofila a, retornam a ela quando baixam de nível energético. Na fase acíclica, a clorofila a recebe elétrons provenientes da clorofila b, e esta recebe elétrons das moléculas de água quebradas na fotólise.
Etapa luminosa ou fotoquímica
Nesta etapa acontece uma série de reações onde a energia da luz será transferida para algumas moléculas em forma de energia química. Essa etapa não ocorre sem que haja o pigmento clorofila que tem a capacidade de absorver a energia da luz. Como já foi dito anteriormente, há dois tipos de clorofila: A e B.
A energia contida na luz faz com que alguns elétrons fiquem excitados, isto significa que eles passam para níveis energéticos mais altos e conseguem escapar na moléculas de clorofila e assim podem são levados por uma série de enzimas. Assim é feita a fixação da energia da luz solar em certas moléculas químicas.
Veja essa Animação sobre a Fase luminosa da Fotossíntese.
Etapa escura ou química
Esta etapa compreende a formação de moléculas orgânicas pela incorporação do C02 do ambiente. Os ATP formados na etapa luminosa vão fornecer energia para ligar moléculas de C02 a moléculas de ribulose-fosfato, um açúcar de 5 carbonos. Formam-se, então, moléculas de 6 carbonos, que se quebram em duas moléculas de 3 carbonos. Cada uma dessas moléculas de 3 carbonos, por sua vez, recebe hidrogênios do NADPH2 e se torna um fosfoglicerato.
Veja essa Animação sobre a Fase escura da Fotossíntese.
A partir do fosfoglicerato, constituído por moléculas de 3 carbonos, vão se formar os açúcares, como a glicose e a ribulose, os ácidos graxos e os aminoácidos, dos quais vão derivar os açúcares complexos, as proteínas, as gorduras e outros compostos orgânicos.
Em 1948, o norte-americano Melvin Calvin comprovou a participação do C02 na síntese de glicose na etapa escura da fotossíntese. Por isso, todas as reações químicas da etapa escura ficaram conhecidas como ciclo de Calvin.
As reações da etapa escura são indiferentes à luz, mas dependem da etapa luminosa para acontecerem. Assim, em última análise, as duas etapas ocorrem, na natureza, durante o dia.
As etapas da fotossíntese no cloroplasto
A etapa luminosa acontece nas lamelas e nos grana, e toda a etapa escura acontece no estroma ou matriz. Assim, água, ADP + P e NADP, que participam da fase luminosa, entram nas lamelas e nos grana, e transformam-se em 02, ATP e NADPH2. Os produtos da fase de claro, ATP e NADPH2, além do C02, que vem do ambiente, participam da fase escura, havendo produção de glicose. Esse açúcar pode ser enviado, via seiva elaborada ou orgânica, para outras partes da planta, ou então, pode ser transformado em amido, que fica armazenado em órgãos como raízes e caules.
A intensidade luminosa é um fator limitante com valores diferentes para as plantas heliófilas e plantas umbrófilas. Intensidades luminosas baixas reduzem a taxa de fotossíntese, havendo para cada espécie vegetal um valor ótimo. Intensidades luminosas elevadas inibem a fotossíntese porque desorganizam a estrutura molecular dos pigmentos fotossintetizantes. Em nossa aula sobre o Reino Vegetal você aprende mais sobre esse universo
A concentração de C02 é frequentemente o fator limitante da fotossíntese na natureza, devido à sua baixa concentração na atmosfera (cerca de 0,03%). Um aumento da concentração de C02 determina um aumento da taxa de fotossíntese nas plantas em geral; entretanto, concentrações acima de 1% são inibidoras, devido à formação de ácido carbônico.
Fatores limitantes da fotossíntese
A taxa de fotossíntese pode ser influenciada tanto por condições internas das plantas quanto por condições externas do meio físico. As condições ou fatores internos estão relacionados principalmente com as enzimas e os pigmentos fotossintetizantes. Os fatores externos são principalmente a intensidade luminosa, a concentração de C02 e a temperatura. Esses fatores são conhecidos como fatores limitantes, pois cada um deles pode isoladamente impedir a elevação da taxa fotossintética.
Entre dois ou mais fatores, age como limitante aquele que se apresenta em intensidade menor do que os demais.
Fotosíntese e respiração
O processo da respiração pode ser considerado complementar ao da fotossíntese. Ele ocorre dia e noite sem cessar, durante a vida da planta, com consumo de 02 e de açúcares produzidos na fotossíntese e liberação de C02 e água. Durante o dia, a planta também realiza fotossíntese, com utilização de C02 e água.
Como as plantas tanto produzem quanto consomem água, C02 e 02, haverá ocasiões em que a intensidade luminosa será tal que determinará uma equivalência nas taxas dos processos respiratório e fotossintético. Isso significa que a quantidade de 02 consumida na respiração será igual à produzida na fotossíntese, o mesmo ocorrendo com o C02. Nesse caso, a intensidade luminosa é denominada ponto de compensação fótico ou luminoso e varia para cada espécie vegetal.
Uma planta só acumula matéria orgânica e cresce quando realiza fotossíntese acima do seu ponto de compensação fótico, porque, nesse caso, a taxa de fotossíntese será maior que a taxa de respiração.
Quimiossíntese
Um reduzido número de organismos (no caso algumas bactérias) fabrica seu alimento orgânico sem depender de luz, por um processo denominado quimiossíntese. A importância ecológica das bactérias é imensa.
A principal diferença entre os processos de fotossíntese e quimiossíntese relaciona-se com a fonte de energia utilizada. Assim, enquanto os seres clorofilados usam energia luminosa, os seres quimiossintetizantes valem-se da energia liberada pela oxidação de substâncias inorgânicas, como enxofre e amônia, existentes no meio em que vivem.
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https://www.youtube.com/watch?v=Pwrs-6MCfZM&feature=youtu.be
Fonte: https://planetabiologia.com
