Resumo de biologia: Fotossíntese
Fotossíntese
Autora: Professora Carla Aquino
A fotossíntese é a transformação de energia luminosa em energia química, produzindo o alimento para a sobrevivência de plantas, algas e outros seres. Existem animais que realizam fotossíntese? Sabemos que os animais são heterótrofos, mas existe um grupo de afídeos – pulgões – que realiza um tipo primitivo de fotossíntese. Até 2012, essa informação não era conhecida.
Mas como isso acontece? Pesquisadores observaram que o afídeo da espécie Acyrthosiphon pisum produz energia (ATP) a partir da luz solar, realizando um processo muito semelhante à fotossíntese. Foi identificado que esses animais produzem pigmentos carotenoides em suas células. Acredita-se que os genes envolvidos na produção de pigmentos, foram transferidos - ao longo da evolução – das plantas para os insetos por transferência lateral. Essa informação é muito interessante e será importante para compreender a evolução dos seres vivos no planeta.
A fotossíntese é um processo bioquímico que tem como função a produção de energia (matéria orgânica) com a utilização de energia luminosa. A fotossíntese é fundamental para a sobrevivência e é realizado por plantas, algas e outros organismos. Nesse processo, ocorre a retirada do gás carbônico atmosférico e a liberação de oxigênio para o meio ambiente. O oxigênio é um gás essencial para a vida na Terra, visto que é utilizado na respiração dos seres vivos.
A importância da fotossíntese na cadeia alimentar
A fotossíntese é uma importante fonte de energia para os diversos organismos, não somente para as plantas, mas também para vários outros seres que dependem direta ou indiretamente das substâncias produzidas pelos autótrofos. Devemos nos lembrar que em uma cadeia alimentar, os produtores são os responsáveis pela fabricação dos carboidratos que servirão para nutrir e dar energia para os demais níveis tróficos. Dessa forma, mesmo os seres que não se alimentam dos produtores, necessitam da energia produzida por esse grupo.
Etapas da fotossíntese:
A fotossíntese, nos vegetais, ocorre no interior de uma organela chamada cloroplasto e necessitam de um pigmento chamado clorofila. As variações na cor das plantas estão relacionadas com a distribuição dos pigmentos nas estruturas dos vegetais e também na associação da clorofila com outros pigmentos, como os carotenos e xantofilas, por exemplo.
A figura abaixo, mostra um esquema básico da fotossíntese:
Figura: Fotossíntesehttps://www.shutterstock.com/pt/image-vector/photosynthesis-explanation-science-diagram-illustration-1106407613?src=ccp33zG_BWnm2eXzWmv5KQ-1-2 Acesso em 08/05/2019.
A fotossíntese ocorre em duas etapas:
· Etapa fotoquímica – ela ocorre na membrana dos tilacoides.
Também é conhecida como fase clara ou luminosa. Ela é dependente da luz para acontecer. O principal evento que ocorre é a fotofosforilação, que consiste na adição do fósforo (P) ao ADP, formando então a molécula ATP. Durante o processo ocorre a formação de oxigênio, ATP e NADPH2.
Como os elétrons são transportados, fica um vazio no local. Então, vamos compreender como os vazios são preenchidos e o destino dos elétrons perdidos pela clorofila. O que ocorrer de duas formas:
· Fosforilação cíclica: Ao se iluminada, a clorofila a – que é predominante no fotossistema 1 - perde um par de elétrons, esse par é recolhido pelos citocromos e à medida que os elétrons passam por essas moléculas, eles perdem energia, a qual é usada na formação do ATP (fosforilação). Após a passagem pela cadeia, os elétrons retornam à clorofila, preenchendo o vazio e por isso é chamada de fosforilação cíclica.
· Fosforilação acíclica: Há a participação do fotossistema I e II, em que há predomínio das clorofilas a e b, respectivamente. Ao ser iluminada, a clorofila a tem seus elétrons recolhidos pela ferredoxina, já a clorofila b quando iluminada perde o par de elétrons – passam pela cadeia de citocromos e vão ocupar o vazio deixado pela saída dos elétrons da clorofila a. Nesse processo, há a formação do ATP. É chamada de acíclica, pois os elétrons que preenchem a clorofila a são da clorofila b.
Nessa etapa, também há a ocorrência de um processo denominado fotólise da água, no qual a energia emitida pela luz faz a quebra das moléculas de água dentro dos cloroplastos:
Fonte: Equação da fotólise da água - http://fisiologiavegetalporhilde.blogspot.com/2011/10/estruturas-envolvidas-na-fotossintese.html Acesso em 09.05.2019
Etapa química – é o processo que ocorre no estroma do cloroplasto – nessa etapa ocorre o ciclo de Calvin. Durante a etapa química - também conhecida como escura, por não necessitar da luz- ocorre a utilização CO2 retirado da atmosfera, dos ATPs e NADPH2 produzidos durante a etapa clara para a formação das moléculas de glicose.
Dessa forma, na etapa química da fotossíntese ocorre o ciclo de Calvin (também conhecido como ciclo das pentoses) no qual há um complexo de reações que darão origem aos carboidratos que são essenciais para as plantas e depois seres vivos do planeta. Lembre-se! As plantas fazem parte do grupo dos produtores, a base das cadeias alimentares.
Figura: Ciclo de Calvin - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ciclo_calvin.png Acesso em 08/05/2019.
Figura: Equação geral da fotossíntese. http://www.vanialima.blog.br/2014/08/balanceamento-das-equacoes-quimicasenem.html Acesso em 08/05/2019.
Agora que já relembramos um pouco mais sobre a fotossíntese, vamos fazer testar nossos conhecimentos?
No vestibular...
1. (UEPB) Observe a equação simplificada representada a seguir:
CO2 + H2O ® (CH2O) + O2
Esta reação ocorre nos organoides celulares denominados:
a) Mitocôndrias
b) Cloroplastos
c) Ribossomos
d) Lisossomos
e) Peroxissomos
2. (Fuvest) A energia luminosa fornecida pelo Sol:
a) é fundamental para a manutenção das cadeias alimentares, mas não é responsável pela manutenção da pirâmide de massa.
b) transfere-se ao longo dos níveis tróficos das cadeias alimentares, mantendo-se invariável.
c) tem transferência bidirecional nas cadeias alimentares por causa da ação dos decompositores.
d) é captada pelos seres vivos no processo da fotossíntese e transferida ao longo das cadeias alimentares.
e) aumenta à medida que é transferida de um nível trófico para outro nas cadeias alimentares.
Gabarito:
1. B A fotossíntese ocorre no cloroplasto.
2. D A energia luminosa é convertida em energia química pelas plantas, através das reações de fotossíntese. A energia produzida é transmitida aos próximos níveis tróficos contida na matéria orgânica.
[Fecharbox – no vestibular...]
Resumão
A fotossíntese é a de produção de matéria orgânica (carboidratos) a partir da energia solar. Luz incide sobre a clorofila excita seus elétrons. Esse processo é dividido em duas etapas:
Fase clara – que ocorre nos tilacoides, realizando a fotolise da água – que libera o oxigênio para a atmosfera, produzindo ATP e NADH2.
Fase escura (química) – ocorre no estroma dos cloroplastos. Nessa etapa, há a formação do ciclo de Calvin (ciclo das pentoses), no qual há a formação da glicose.
A equação da fotossíntese é: CO2 + H2O ® (CH2O) + O2 .
Referências:
Fotossíntese – UFVJM: http://www.ufvjm.edu.br/fisiologiavegetal/index.php?option=com_content&view=article&id=2&Itemid=7 Acesso em: 08/05/2019.
Fotossíntese animal: http://www.temasbio.ufscar.br/?q=artigos/fotoss%C3%ADntese-animal Acesso em: 08/05/2019.
ESALQ - http://www.esalq.usp.br/cprural/informacoes/mostra/161/insetos-que-realizam-fotossintese-sao-descobertos.html Acesso em: 08/05/2019.
UFLA: http://www.ledson.ufla.br/geral_glicolise/etapa-fotoquimica/estrutura-dos-pigmentos-fotossinteticos/ Acesso em: 08/05/2019.