Fotossíntese é um processo realizado pelas plantas para a produção de energia necessária para a sua sobrevivência.
Como acontece?
A água e os sais minerais são retirados do solo através da raiz da planta e chega até as folhas pelo caule em forma de seiva, denominada seiva bruta. A luz do sol, por sua vez também é absorvida pela folha, através da clorofila, substância que dá a coloração verde das folhas. Então a clorofila e a energia solar transformam os outros ingredientes em glicose. Essa substância é conduzida ao longo dos canais existentes na planta para todas as partes do vegetal. Ela utiliza parte desse alimento para viver e crescer; a outra parte fica armazenada na raiz, caule e sementes, sob a forma de amido.
A fotossíntese também desempenha outro importante papel na natureza: a purificação do ar, pois retira o gás carbônico liberado na nossa respiração ou na queima de combustíveis, como a gasolina, e ao final, libera oxigênio para a atmosfera.
A fotossíntese é uma das principais fontes de energia da natureza, não só para os vegetais, mas para vários outros seres vivos. Sendo assim, os vegetais estão na origem da cadeia alimentar fornecendo para os animais, entre eles, o homem.
A energia acumulada nas plantas é também aproveitada pelo homem através da queima do petróleo, da lenha e do carvão.
O pulmão do mundo
Até pouco tempo, acreditava-se que a região amazônica era a grande responsável pela manutenção dos níveis de oxigênio da terra, sendo popularmente chamada de ‘pulmão da terra’. Porém, recentes pesquisas descobriram a existência de um novo “pulmão”: as algas marinhas. Apesar de se apresentar nas cores verdes, azuis, marrons, amarelas e vermelhas, todas as algas possuem clorofila e fazem fotossíntese. Como são muito numerosas, que se atribui a sua fotossíntese a maior parte de oxigênio existente no planeta.
A vida, tal como atualmente se acha organizada em nosso planeta, depende em grande parte dos seres vivos fotossintetizantes. Poderíamos começar justificando essa afirmativa pelo fato de que a quase totalidade do gás oxigênio atmosférico, usado pela grande maioria dos seres vivos atuais na respiração celular, provém da fotossíntese realizada por plantas, algas e algumas bactérias.
Esse é, talvez, o aspecto que as pessoas mais relacionam com a fotossíntese, mas é muito importante sabermos que a produção de gás oxigênio não é o único evento importante da fotossíntese. Durante esse processo, os organismos fotossintetizantes fixam a energia luminosa do sol e a transformam em energia química, armazenando-a em moléculas de carboidratos (também produzidas durante o processo).
Esses carboidratos são utilizados pelo próprio organismo que os produziu, parte para a realização da respiração celular, que libera energia para seus processos vitais, e parte para a fabricação de diversas substâncias orgânicas importantes, como aminoácidos, lipídios, celulose etc.
Isso torna os organismos fotossintetizantes independentes de outros seres vivos para se alimentar e faz com que eles ocupem a base da grande maioria das cadeias alimentares, com os consumidores dependendo, direta ou indiretamente, do alimento produzido por eles.
A palavra fotossíntese (do grego photos, luz, synthesis, composição) diz respeito a esse processo no qual ocorre, em presença da luz, a produção de moléculas orgânicas ricas em energia, a partir de compostos inorgânicos pobres em energia (gás carbônico e água). A energia química armazenada nas moléculas orgânicas produzidas nesse processo fica, dessa forma, disponível para o organismo fotossintetizante e para seus possíveis consumidores.
As reações químicas da fotossíntese
Os vegetais e organismos unicelulares capazes de realizar a fotossíntese são os únicos seres vivos que conseguem transformar a energia luminosa (do Sol) em energia química. Isso quer dizer que essas criaturas captam a energia que os outros seres vivos não são capazes de absorver e tornam isso possível, ao modificar a forma da energia. Parece mágica, mas após inúmeros estudos sobre a fotossíntese, é possível demonstrar esse fenômeno por meio de equações químicas.
Para entender as reações químicas da fotossíntese, é preciso, primeiro, conhecer suas etapas, que são conhecidas como reação fotoquímica (ou fase clara) e reações de carboxilação (antigamente conhecida como fase escura). A primeira etapa difere da segunda, por ser indispensável a presença da luz solar nas reações. Contudo, não se pode esquecer que a fase "escura" depende indiretamente da luz, uma vez que, sem a primeira etapa, a segunda não se realiza.
Na fase
clara, a luz promove a síntese de ATP e a oxidação fotoquímica da água que resulta em oxigênio. Também ocorre a redução de NADP a NADPH2, que é um nucleotídeo reduzido de piridina. Essas reações acontecem no interior das membranas dos cloroplastos, denominadas tilacóides, e suas equações simplificadas são:
As reações de carboxilação, por sua
vez, necessitam do ATP e do NADPH2 produzidos na fase fotoquímica, e, essas reações ocorrem no estroma (parte solúvel dos cloroplastos). Nessa fase o dióxido de carbono e a água são combinados com moléculas de ribulose 1,5 bifosfato. Tal reação origina duas moléculas de fosfoglicerato que, são reduzidas e transformadas em carboidratos. A regeneração química da ribulose sustenta a continuidade desse ciclo, chamado Ciclo de Calvin.
Para se ter uma ideia de quanta energia o Ciclo de Calvin utiliza, basta saber que, para cada molécula de dióxido de carbono fixada, são consumidas duas moléculas de NAPH e três de ATP. Geralmente, a fase de carboxilação é representada de maneira muito simplificada pelas equações:
Ao somar todas as equações químicas acima, o resultado é a equação geral da fotossíntese:
E sua forma simplificada é:
Erros comuns em relação à fotossíntese
Há uma ideia muito difundida de que as plantas, durante a fotossíntese, transformam o gás carbônico em oxigênio.
Contudo, retomando os processos da fase clara da fotossíntese, percebemos que é durante a fotólise da água que se formam as moléculas de gás oxigênio que podem ser liberadas para o ambiente. É um erro, portanto, pensar que o gás oxigênio forma-se a partir do gás carbônico - ele é proveniente das moléculas de água que participam desse processo.
É comum também que as pessoas pensem que a fotossíntese é a respiração das plantas ou que elas fazem fotossíntese durante o dia e respiram à noite. Respiração celular e fotossíntese são processos distintos e ambos são realizados pelos vegetais, algas e também por algumas bactérias.
A respiração, ao contrário da fotossíntese, não depende da luz e é realizada ao longo de todo o dia. Nos períodos em que há grande luminosidade, a intensidade da fotossíntese é tal que o organismo produz gás oxigênio suficiente para a sua própria respiração celular e libera o excesso, dando a falsa impressão de que não respira, pois não está absorvendo o gás oxigênio da atmosfera.
Confira o ciclo da fotossíntese
Confira dez temas importantes de biologia para o vestibular
+5
+3
Leia também
- Fotossíntese: Vegetais "fabricam" seus próprios alimentos
- Vida e energia - Fotossíntese e fermentação
- Vida e energia - Respiração aeróbia
- Compare os processos de fotossíntese e respiração
- Algumas bactérias realizam fotossíntese
- Quais seres vivos fazem a fotossíntese?
Veja errata.