|
A fotossíntese é o processo através do qual as plantas, seres autotróficos (seres que produzem seu próprio alimento) e alguns outros organismos transformam energia luminosa em energia química processando o dióxido de carbono (CO2), água (H2O) e minerais em compostos orgânicos e produzindo oxigênio gasoso (O2). Através do processo aqueles seres vivos produzem o seu próprio alimento, constituído essencialmente por açúcares, como a glicose.
Este é um processo de catabolismo, a planta acumula energia a partir da luz para uso no seu metabolismo, ações necessárias para o bom funcionamento do organismo, quebrando então a molécula quando necessário, formando adenosina tri-fosfato, o ATP, a moeda energética dos organismos vivos, mediante uso do oxigênio.
A fotossíntese inicia toda a cadeia alimentar. Sem esta, os animais e os outros seres heterotróficos seriam incapazes de sobreviver porque a base da sua alimentação estará sempre nas substâncias orgânicas proporcionadas pelas plantas verdes.
A relação da cor verde das plantas com a luz
Já na antiguidade Aristóteles havia observado e descrito que as plantas necessitavam de luz solar para adquirir a cor verde. Mas somente em 1771, o estudo do processo fotossintético começou a ser observado por Joseph Priestley. Aquele químico inglês, confinando uma planta numa redoma de cristal comprovou a produção de uma substância que permitia a combustão, e que, em certos casos avivava a chama de um carvão em brasa. No futuro acabou se descobrindo que a dita substância era um gás, o oxigênio.
A descoberta da utilização do carbono do ar
Na segunda metade do século XVIII, Jan Ingenhousz, físico-químico holandês, sustentou que o dióxido de carbono do ar era utilizado como nutriente pelas plantas. A comprovação se deu em seguida por diversos químicos daquele século que repetiram as experiências do cientista holandês.
A incorporação da água pelas plantas
Nicolas-Théodore de Saussure, já no início do século XIX descobriu que os vegetais incorporavam água a seus tecidos. Ao avançar do tempo, os conhecimentos sobre nutrição vegetal foram se desfraldando.
A descoberta da retirada de nutrientes do solo
Uma observação importante foi que o nitrogênio, assim como diversos sais e minerais, era retirado do solo pelas plantas e que a energia proveniente do Sol se transformava em energia química, ficando armazenada numa série de produtos em virtude de um processo que então acabou sendo chamado de fotossíntese.
A substância chamada de clorofila foi isolada na segunda década do século XIX. Ainda naquele século, descobriu-se que a clorofila era a responsável pela cor verde das plantas, além de desempenhar papel importante na síntese da matéria orgânica. Julius von Sachs demonstrou que a clorofila se localizava nos chamados orgânulos celulares, que depois, por meio de estudos mais acurados, foram chamados de cloroplastos.
A reprodução do ciclo da clorofila em laboratório
Ao avançarem as técnicas bioquímicas, em 1954 foi possível o isolamento e extração daqueles orgânulos intactos. Foi Daniel Israel Arnon, quem obteve cloroplastos a partir das células do espinafre conseguindo reproduzir em laboratório as reações completas da fotossíntese.
As etapas da fotossíntese
Com estas técnicas, descobriu-se, por exemplo, que a fotossíntese ocorre ao longo de duas etapas:
A fase fotoquímica (fase dependente da luz solar ou etapa clara), onde a luz é captada deixando os eletrons do fotossistema num estado excitado. Nesta mesma etapa, dá-se a fotólise da água (desdobramento das moléculas em protons, eletrons e oxigênio devido à radiação). O hidrogénio (protons) e os electrons vão então intervir em sucessivas reacções de oxirredução. Existe libertação do oxigênio, pois este composto não é necessário ao processo fotossintético, não interessando à planta.
A fase química, onde se observa um ciclo descoberto pelo bioquímico norte-americano Melvin Calvin. Nessa fase chamada de ciclo de Calvin, o carbono que provém do dióxido de carbono do ar é fixado e integrado numa molécula de hidrato de carbono (carboidrato). Desta fase resulta a formação de compostos orgânicos como a glicose, necessária à actividade da planta.
Plantas jovens consomem mais dióxido de carbono e libertam mais oxigénio, pois o carbono é incorporado a sua estrutura física durante o crescimento.
A clorofila é responsável pela absorção de energia luminosa que será utilizada numa reação complexa onde o dióxido de carbono reage com a água, formando-se glicose (base dos hidratos de carbono), que é armazenada e utilizada pelas plantas, libertando-se, como resíduo desta operação, moléculas de oxigênio.
É importante ressaltar que a fase escura não ocorre de noite ou na ausencia de luz, o nome apenas se refere ao fato desta fase não necessitar da luz para seu funcionamento. Ela acontece logo após a fase clara numa reação em cadeia ate que o substrato se esgote.
Organismos fotossintetizadores
Além das plantas verdes, incluem-se entre os organismos fotossintéticos certos protistas (como as diatomáceas e as euglenoidinas), as cianófitas (algas verde-azuladas) e diversas bactérias.
Fatores que afetam a fotossíntese
- Comprimento de onda e intensidade da luz
- Concentração de dióxido de carbono
- Temperatura
- Água
- Morfologia foliar
A importância da fotossíntese
A importância da fotossíntese para a vida na Terra é enorme. A fotossíntese é o primeiro e principal processo de transformação de energia na biosfera. Ao alimentarmo-nos, parte das substâncias orgânicas, produzidas graças à fotossíntese, entram na nossa constituição celular, enquanto outras (os nutrientes energéticos) fornecem a energia necessária às nossas funções vitais, como o crescimento, a reprodução, etc...Alem do mais,ela nos fornece oxigenio para a respiraçao.
Subprodutos remotos da fotossíntese
Indiretamente, mas não menos efetivamente, o petróleo e o carvão, que são utilizados pelo ser humano como fonte de energia, têm origem na fotossíntese, pois, são produtos orgânicos provenientes de seres vivos (plantas ou seres que se alimentavam de plantas) de outras eras geológicas.
|