Mecanismo da fotossintese

MECANISMO DA FOTOSSINTESE

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MECANISMO DA FOTOSSINTESE
O presente trabalho visa abordar sobre o tema mecanismo da fotossíntese,
tema de grande importância e interesse para nossa sociedade e o mundo em
geral.
A fotossíntese é o processo pelo qual a planta sintetiza compostos orgânicos a
partir da presença de luz, água e gás carbônico. Ela é fundamental para a
manutenção de todas as formas de vida no planeta, pois todas precisam desta
energia para sobreviver. Os organismos clorofilados (plantas, algas e certas
bactérias) captam a energia solar e a utilizam para a produção de elementos
essenciais, portanto o sol é a fonte primária de energia. Os animais não fazem
fotossíntese, mas obtém energia se alimentando de organismos produtores
(fotossintetizantes) ou de consumidores primários. A fotossíntese pode ser
representada pela seguinte equação:
luz
6H2O + 6CO2 -> 6O2 + C6H12O6
Clorofila

A água e o CO2 são pouco energéticos, enquanto que os carboidratos
formados são altamente energéticos. Portanto a fotossíntese transforma
energia da radiação solar em energia química.
Através da fotossíntese as plantas produzem oxigênio e carboidratos a partir do
gás carbônico. Na respiração ela consome oxigênio e libera gás carbonico no
ambiente, entretanto em condições normais, a taxa de fotossíntese é cerca de
30 vezes maior que a respiração na mesma planta, podendo ocorrer momentos
em que ambas serão equivalentes.

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MECANISMO DA FOTOSSINTESE
A fotossíntese é o mecanismo pelo qual as plantas clorofiladas produzem
compostos orgânicos a partir de gás carbônico, água e energia luminosa. Esse
fenômeno fotobiológico pode ser considerado o mais importante dentre os que
ocorrem no mundo vivo, uma vez que os compostos orgânicos sintetizados
tornam-se aproveitáveis como fonte de energia tanto para as próprias plantas
como para os animais. As plantas clorofiladas constituem, portanto, as fábricas
de alimento do mundo. Além disso, é graças ao mecanismo de fotossíntese
que a taxa de gás carbônico e oxigênio na atmosfera se mantém praticamente
constante. As folhas são os órgãos-sede da fotossíntese; esse processo pode
ser resumido pela seguinte equação geral: Vários são os fatores que podem
influenciar na velocidade da fotossíntese. Esses fatores podem ser externos
(disponibilidade de gás carbônico, luz, etc.) ou internos ( grau de abertura dos
estômatos, teor de clorofila, etc.).
A concentração de gás carbônico
A atmosfera contém cerca de 0,03% de gás carbônico. Considera-se que essa
taxa constitui um fator limitante da fotossíntese, principalmente em plantas
terrestres, uma vez que se encontra muito aquém do requerido por elas.
Mantendo-se como único fator variável a taxa de CO2 , verifica -se
experimentalmente que a velocidade da fotossíntese é baixa quando a
disponibilidade de CO2 também baixa. Isso acontece , uma vez que o CO2 é
fonte de carbono para a produção de matéria orgânica. À medida que aumenta
a concentração de CO2, aumenta a taxa de fotossíntese – mas apenas até
certo ponto. Dizemos, então, que a planta se encontra saturada de CO2, e um
aumento na quantidade desse gás não afetará a velocidade do processo.
A influência da luz
Na Fotossíntese a luz é fonte de energia para a formação de ATP e NADPH2,
substâncias que participam ativamente da converção do CO2 em compostos
orgânicos. Por isso, quando a disponibilidade de luz é baixa, a taxa de
fotossíntese é muito pequena; aumentando a intensidade da luz, observa-se
um aumento da velocidade fotossíntetizante, até a planta encontrar-se
luminicamente saturada.
A influência da temperatura
A temperatura é especialmente importante na fotossíntese , pela influência que
exerce na atividade do equipamente enzimático que atua nesse fenômeno
bioquímico. Assim, a velocidade de fotossíntese é máxima numa faixa térmica
entre 30?C e 40?C. Em temperaturas muito baixas , a taxa de fotossíntese é
pequena porque as enzimas acham-se pouco ativas; e , em temperaturas muito
altas, a fotossíntese pode ser anulada devido à desnaturação enzimática.


O ponto de compensação

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O ponto de compensação luminoso corresponde à taxa de luz em que a
atividade fotossintetizante é igual à atividade respiratória. Isso significa que
nesse ponto, a planta consome na respiração um quantidade de O2
equivalente à produzida na fotossíntese; ou que consome na fotossíntetizante
uma quantidade de CO2 equivalente à liberada pela respiração. Uma fonte se
encontra-se acima do ponto de compensação quando a intensidade luminosa é
tal que a fotossintese supera a respiração; por outro lado, a planta está abaixo
do ponto de compensação quando a atividade respiratória supera a atividade
fotosssintetizante , devido a carência de luz. Uma planta não sobreviverá se for
mantida infinitamente no ponto de compensação ou abaixo dele. Nessas
circuntâncias, a planta não disporá de alimentos para garantir a manutenção de
sua atividade nos momentos em que somente respira (ausência de luz ): a
planta portanto, irá definhando até a morte. Quanto ao ponto de compensação,
as plantas se dividem em:
Heliófitas ou plantas de sol: apresentam elevado ponto de compensação.
Umbrófitas ou plantas de sombra: a presentam baixo ponto de compensação.
As etapas da Fotossíntese
A Fotossíntese ocorre em duas etapas: a fotoquímica e a química. A etapa foto
química é chamada também de fase do claro, pois nela é imprescindível a
presença de luz. Sua sede é o grama e as membranas intergrana. A etapa
química, pelo fato de independer da ação da luz, denomina-se fase do escuro.
Sua sede é o estoma. Mas note que tanto a fase química quanto a fotoquímica
ocorrem durante o dia.
Etapa fotoquímica
Nessa etapa a energia luminosa absorvidas pela clorofilas é transferida sob
forma de energia química, através dos elétrons a outros compostos, os
aceptores. Nessas condições, a clorofila(que é doadora de elétrons) se oxida e
o composto aceptor de elétrons se reduz. Trata-se ,portanto, um processo de
oxidorredução, no qual tomam um par de um redutor(doador de elétrons) e um
oxidante(receptor de elétrons).
Fotofosforilação cílica
Na Fotofosforilação cílica, a luz é absorvida pelo fotossistema, elevando o nível
energético dos elétrons que são capturados pela ferredoxina e transportados a
citocromos via plastoquinona, retornando depois ao fotossistema.
Fotofosforilação acílica
Nesse caso os elétrons liberados durante a fotolise da água são capturados
pelo fotossistema e não retornam à água. Tais elétrons passam por um sistema
de transporte ate chegar ao NADP e, juntamente com os prótons provenientes
da fotolise da água, são utilizados na síntese da NADPH2.
Etapa química
A etapa química da Fotossíntese realiza-se independentemente da luz, e suas
reações são catalisadas por enzimas, sendo importante nesse caso a

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temperatura. A energia utilizada nessa fase resulta da decomposição do ATP
formado na etapa fotoquímica. A energia do ATP é empregada na redução do
CO2 pelo NADPH2 também formado na etapa fotoquímica. Desta forma chega-
se a conclusão que Fotossíntese é um processo de oxidorredução no qual
tomam parte o CO2 como oxidante e o H2O como redutor, envo lvendo a
transferência de dois elétrons(da fotolise da água). Como produtos da reação
fornam-se carboidratos(que funcionam como alimentos energéticos) e o
oxigênio, imprescindível no processo de respiração anaeróbio.
Quimiossíntese
Certas bactérias sintetizam seu material orgânico a partir de CO2 e H2O sem
utilizar a energia luminosa. Eles utilizam a energia química proveniente da
oxidação de compostos inorgânicos. Tal processo é denominado
quimiossíntese. Realizam este processo alguns grupos de bactérias autótrofas
como as sulfobactérias, as ferrobactérias e as nitro bactérias. As nitrobactérias
compreendem dois grupos distintos: as Nitrosomonas e as nitro bacter.
Respiração Aeróbica
A respiração aeróbica, assim como ocorre na fermentação, extrai
energia da glicose, porém, se dá em presença de O2 e resulta como produto
final CO2 e H2O. Simplificadamente, ela se dá em 3 etapas distintas:
Glicólise: Ocorre no hialoplasma, e por um processo idêntico ao da
fermentação, transforma a glicose em duas moléculas de ácido pirúvico. Ciclo
de Krebs: Na mitocôndria, cada molécula de ácido pirúvico se transforma em
ácido acético, resultando em perda de CO2 que é eliminado pelas vias
respiratórias e H2 que é transportado pelo NAD e FAD (aceptores
intermediários de hidrogênio). Cadeia respiratória: O hidrogênio combina-se
com o oxigênio (proveniente das vias respiratórias) e transforma-se em água.
Ao final, o saldo de energia é de 38 ATP, contra apenas 2 da fermentação.
A Fotossíntese e a sua Importância
A fotossíntese significa etimologicamente síntese pela luz. Excetuando as
formas de energia nuclear, todas as outras formas de energia utilizadas pelo
homem moderno provêem do sol. A fotossíntese pode ser considerada como
um dos processos biológicos mais importantes na Terra. Por liberar oxigênio e
consumir dióxido de carbono, a fotossíntese transformou o mundo no ambiente
habitável que conhecemos hoje. De uma forma direta ou indireta, a
fotossíntese supre todas as nossas necessidades alimentares e nos fornece
um sem-número de fibras e materiais de construção. A energia armazenada no
petróleo, gás natural, carvão e lenha, que são utilizados como combustíveis em
várias partes do mundo, vieram a partir do sol via fotossíntese. Assim sendo, a
pesquisa científica da fotossíntese possui uma importância vital. Se pudermos
entender e controlar o processo fotossintético, nós saberemos como aumentar
a produtividade de alimentos, fibras, madeira e combustível, além de aproveitar
melhor as áreas cultiváveis. Os segredos da coleta de energia pelas plantas
podem ser adaptados aos sistemas humanos para fornecer modos eficientes
de aproveitamento da energia solar. Essas mesmas tecnologias podem
auxiliar-nos a desenvolver novos computadores mais rápidos e compactos, ou

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ainda, a desenvolver novos medicamentos. Uma vez que a fotossíntese afeta a
composição atmosférica, o seu entendimento é essencial para
compreendermos como o ciclo do CO2 e outros gases, que causam o efeito
estufa, afetam o clima global do planeta. Veremos logo abaixo como a
pesquisa científica em fotossíntese é importante para a manutenção e elevação
da nossa qualidade de vida.
A Fotossíntese e a Energia
A celulose é um dos produtos da fotossíntese que constitui a maior parte da
madeira seca. Quando a lenha é queimada, a celulose é convertida em CO2 e
água com o desprendimento da energia armazenada em sua estrutura. Assim
como na respiração, a queima de combustíveis libera a energia armazenada
para ser convertida em formas de energia útil; por exemplo, quando
queimamos álcool nos nossos automóveis, estamos convertendo a energia
química em energia cinética. Além do álcool que é amplamente utilizado no
Brasil como combustível, no norte do país o bagaço de cana é largamente
empregado para gerar energia nas usinas de beneficiamento da cana de
açúcar. O petróleo, o carvão e o gás natural são exemplos de combustíveis
utilizados no mundo moderno, que tiveram a sua origem na fotossíntese.
Portanto, muitas das nossas necessidades energéticas provém da fotossíntese
e a sua compreensão pode levar a uma maior produtividade dessas formas de
energia.
O conhecimento obtido a partir da pesquisa científica da fotossíntese, também
pode ser utilizado para aumentar a produção energética de uma maneira mais
direta. Embora o processo global da fotossíntese seja ineficiente, as etapas
iniciais de conversão de energia radiante (luz solar) em energia química são
muito eficientes. Se entendermos os processos físicos e químicos da
fotossíntese, poderemos construir tecnologias de alta eficiência na conversão
da energia. Hoje nos laboratórios, os cientistas já podem sintetizar centro de
reações tão eficientes ou mais que os naturais, em termos de quantidade de
energia radiante convertida e armazenada na forma de energia elétrica ou
química.
A Fotossíntese, as Fibras e os Materiais
Hoje em dia fala-se muito em reciclagem de papel como forma de se evitar a
degradação do ambiente, seja no acúmulo de dejetos, seja na preservação das
florestas. A matéria-prima do papel é a celulose e a partir desta, uma gama de
materiais são sintetizados com as mais diversas finalidades: roupas, filtros,
fibras naturais e artificiais e vários outros polímeros derivados da celulose.
Outros materiais que têm como origem a fotossíntese são a borracha natural,
as borrachas sintéticas, os preservativos, os pneus, os plásticos e muitos
outros derivados de petróleo.

CONCLUSÃO

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Concluímos que, a fotossíntese é o mais importante dentre os que se efetuam
na superfície da Terra. Isto porque os compostos de carbono, dele resultantes,
tornam-se aproveitáveis como fonte de energia tanto para as plantas
fotossinteticamente ativas (seres autotróficos) como para as plantas incapazes
de realizar esse processo (seres heterotróficos). É evidente que as plantas
verdes constituem as fábricas de alimento do mundo. Os animais vivem
comendo plantas ou outros animais que se alimentaram de plantas.
A energia à disposição do homem, pela queima dos chamados combustíveis
fósseis, a hulha e o petróleo, é simplesmente energia captada, de eras mais
antigas. É com razão chamada energia fóssil.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GONÇALVES, Fabiana Santos. Fotossíntese. Disponível em: http://www.info
escola.com/biologia/fotossíntese/.
Fotossíntese. Disponível em: http://www.portalsaofrancisco.com.br/biologia/
fotossíntese.