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Biologia

Fotossíntese e Quimiossíntese - Fotossíntese: Visão Geral

Prof. Davis Posso timer 14:44

Um dos processos mais conhecidos de produção de ATP é a fotossíntese, realizada por vários organismos como plantas e algas. Nesta aula você verá a importância deste processo, qual a relação que a luz tem com os pigmentos fotossintéticos, quais as etapas fundamentais ao entendimento deste metabolismo e compreender sua equação geral.

E aí, beleza? Preparado para mais uma aula de biologia? Bacana, hein! Hoje a gente vai conversar um pouquinho sobre o processo de fotossíntese, inicialmente passando para você uma visão geral, a importância da fotossíntese, e depois entrando mesmo para valer nas suas fases. Beleza? Está preparado? Então vamos lá! Para a gente começar a ter uma visão geral da fotossíntese eu quero chamar a sua atenção para a importância da fotossíntese. Primeiro, a importância para quem faz e segundo a importância ecológica da fotossíntese. Aí você diz assim: “Como assim Davis?” Olha só que bacana. A fotossíntese, ela representa para a planta ou para aquele ser fotossintético aquele ser autótrofo, fotossintético, que aí eu chamo sua atenção de quem são esses seres: as cianobactérias, as algas, as plantas. Vamos pensar agora numa planta, tranquilo? Para que ela faz fotossíntese? Pode ser a sua grande pergunta. A fotossíntese, se você pegar pela construção da palavra vem de síntese, que é a produção a partir da luz, agora, produção a partir da luz? É, a fotossíntese é um processo no qual a planta faz a produção da sua matéria orgânica, que você aprendeu quando era pequenininho lá, que ela produz o próprio alimento, então ela faz a produção da matéria orgânica que vai construir o seu corpo. É a partir da fotossíntese que ela vai produzir os seus açúcares, os seus aminoácidos que vão depois gerar proteínas, os seus lipídios, as suas vitaminas, os seus nucleotídeos que depois vão virar seus ácidos nucléicos, ou seja, toda a matéria orgânica vai ser produzida a partir das reações da fotossíntese. Tudo bem? Então eu posso dizer que a fotossíntese representa a nutrição orgânica, ou seja, a planta faz a nutrição mineral, quando tira a água e os sais do solo por exemplo, e faz nutrição orgânica quando realiza a fotossíntese e produz as suas substâncias orgânicas. Tranquilo? Muito bem! A fotossíntese ela acontece nos cloroplastos de órgãos clorofilados. Aqui eu quero chamar sua atenção, calma. Quando eu digo que ela ocorre nos cloroplastos e eu estou me referindo a aqueles seres que são eucariontes. Tudo bem? Tranquilo? Por quê? Porque lá nas cianobactérias, que é um ser procarionte, obviamente a fotossíntese não vai acontecer no cloroplasto, vai acontecer dentro da própria célula. Então vão ter regiões na célula que vão ter os pigmentos que permitem a realização da fotossíntese, mas nos seres eucariontes vai acontecer nos cloroplastos. Eu fiz uma referência de cloroplastos de órgãos clorofilados. Por quê? Quando você pega a estrutura de uma planta, a sua raiz fixada ao solo, o seu caule desenvolvido como o tronco, são regiões onde não há o processo fotossintético, são regiões puramente heterotróficas de uma planta, são regiões apenas consumidoras de matéria orgânica. Então cabe às folhas ou se for uma plantinha jovem até mesmo ao seu caule, a realização da fotossíntese. Tudo bem? Muito bem, agora um ponto importantíssimo: qual importância ecológica da fotossíntese. Isso você tem que ter bem fixado na sua cabeça, porque é bastante abordado em questões.Primeiro, a fotossíntese realiza a captura de CO² atmosférico. Hoje se fala muito em retirar CO² da atmosfera em virtude do agravamento do efeito estufa e do consequente aquecimento global. O principal gás associado ao efeito estufa é o gás carbônico. O gás carbônico associado ao gás metano, ele gera uma película de gases que permitem a passagem da luz do sol, mas retém o calor. Quanto mais espessa essa camada, maior a retenção de calor e consequentemente eu gero aquecimento global. Se eu acredito que tem seres que realizam a fotossíntese, retiram esse gás carbônico, isso é benéfico. Isto é importante, a importância ecológica é grande, mas vale a pena chamar sua atenção para aquele importante detalhe. A gente escuta as pessoas comentarem, falarem que a Amazônia é o verdadeiro pulmão do mundo. Cuidado! Na verdade, lá na Amazônia, considerando aquelas plantas de grande porte, praticamente toda a captura de gás carbônico que é feita é compensada pelo processo de respiração. Então Davis, quem são os verdadeiros renovadores de oxigênio atmosférico? São os microrganismos que compõe o que nós chamamos de fitoplâncton. Então lá nos ecossistemas aquáticos, os ecossistemas marinhos, é que eu vou encontrar microalgas e também cianobactérias realizando intensos processos de fotossíntese e liberando uma grande quantidade de oxigênio para a atmosfera. Então olha que bacana, retira o CO² que nos traz esse problema do aquecimento global e abastece com o oxigênio que é fundamental para a respiração de todos os seres aeróbicos. Além disso, a outra importância ecológica é a manutenção do fluxo de matéria e de energia lá nos ecossistemas. Por quê? A gente lembra que no ecossistema quando eu falo em produtor, consumidor primário, consumidor secundário consumidor terciário, decompositor eu estou falando numa passagem de matéria e numa transferência de energia. Então a fotossíntese, ela permite com que a matéria inorgânica seja transformada em orgânica com a ajuda da energia luminosa, e que essa matéria essa energia seja passada ao longo da cadeia alimentar. Tudo bem? Então olha como é importante o processo fotossintético. Muito bem! Quero chamar a sua atenção agora para a importância da luz na fotossíntese. “Davis, como assim?” A fotossíntese como eu bem destaquei é um processo de produção de matéria orgânica e que tem como fonte de energia a nossa fonte mais primária, que é a luz. Agora, quando eu imagino a luz branca que é essa luz que vem pelos raios luminosos do sol, essa luz como você bem sabe. E aí eu até deixo uma dica pra você! Vai lá na física, procure em óptica geométrica uma aula sobre cores, que tem tudo falando sobre luz branca falando sobre o que eu vou de maneira muito simples resumir pra você tá. Quando você pega a luz branca e passa pelo prisma essa luz ela vai se decompor. E aí eu tenho uma faixa de luz que eu chamo de luz do visível, que ela vai lá passar por todas aquelas cores que você conhece que são as cores do arco íris. Muito bem, nesses comprimentos de onda é que mora a chave da fotossíntese. Por quê? Porque a planta, ou melhor, o ser fotossintético, possui pigmentos fotossintetizantes ou fotossintéticos que absorvem certos comprimentos de onda e reflete outros. “Como assim Davis? Melhora pra mim”. Vou primeiro chamar sua atenção para uma imagem. Observe essa linda imagem aí ó. Vê a chegada da luz branca no prisma e vê depois o seu processo de decomposição, se eu puder falar assim. Aí é a luz que a gente vê, que a gente diz, que é a luz do visível, que está compreendida entre o ultravioleta e o infravermelho. Agora eu quero que você acompanhe comigo o seguinte, os pigmentos fotossintéticos eles absorvem certos comprimentos de onda, e aqueles comprimentos que ele não absorve ele reflete. Isso aí você vai encontrar essa aula de Física com maiores detalhes, essa é a dica que eu dei para você. Então por exemplo, a clorofila é o principal pigmento vegetal, que confere a cor verde à planta. Por quê? Porque a clorofila que nós temos, clorofila A, B, C, mas as principais é a clorofila A e B. Elas absorvem o violeta, em maior intensidade, e o vermelho. E qual é a cor que ela reflete principalmente? O verde. E é por isso que as plantinhas têm essa cor esverdeada. Já no caso do caroteno, dos carotenoides, são os pigmentos acessórios os carotenoides eles já refletem luz entre o alaranjado e o amarelado, quando o fruto está amadurecendo ele vai tendo uma decomposição da clorofila e uma produção de carotenoides fazendo com que ele saia do estágio de verde, para amarelado, para alaranjado, para avermelhado. Como a gente bem conhece, beleza? Tranquilo? Então dá uma olhadinha agora neste gráfico. O que que você está observando? Os vários comprimentos de luz e você está vendo aí a absorbância, ou seja, o grau de absorção ou a faixa de comprimento de onda que a clorofila A e a clorofila B absorve. Vê aí ó, que é o azul violeta e o vermelho. Então esses são os principais faixas de absorção da clorofila. Tranquilo? Muito bem, pra gente continuar, temos aqui a divisão da fotossíntese, lembrando que é só uma divisão didática, só para fins de estudo, a gente divide a fotossíntese em dois momentos, em duas fases ou duas etapas. Primeiro, nós temos aquela que é chamada de etapa fotoquímica que é uma etapa que depende diretamente da luz, a luz que a gente viu agora a pouco tempo que é tão importante para o processo. Então, se não tiver luz não há etapa fotoquímica e se não tiver etapa fotoquímica não vai existir a próxima etapa, que é a etapa química, essa etapa química ela passou a ser conhecida como reações de escuro, porém tem um detalhe. Davis, quer dizer que durante o dia a planta faz etapa fotoquímica e durante a noite ela faz apenas a etapa química? Não, significa dizer que a etapa fotoquímica ocorre somente quando há disponibilidade de luz e significa dizer que a etapa química acontece a qualquer momento do dia, desde que tenha sido feito antes etapa fotoquímica. Ficou claro? A etapa fotoquímica depende de luz etapa químico ou reações de escuro independe de luz. Tudo bem?Primeira etapa é a fotoquímica, segunda etapa é a puramente química. Lembrando mais uma vez que se eu estiver trabalhando com um ser eucarionte ou uma planta, essas duas fases vão acontecer no cloroplasto na organela cloroplasto. Muito bem. Aqui quero chamar sua atenção para algo que é bem, bem, bem importante é a gente entender um pouquinho como é a reação ou melhor como é a equação, que explica pra gente ou que traz para a gente, traduz pra gente o processo de fotossíntese. Primeiro eu quero chamar sua atenção para essa que é a chamada equação geral e depois trazer a sua forma simplificada.Preste muita atenção agora. Olha só, na equação geral eu observo o seguinte, eu pego o gás carbônico que a planta absorve pelas folhas, graças aos estômatos, a água que ela absorve pela sua raiz e aqui vai acontecer uma reação entre essas duas substâncias, uma série de reações químicas, com a energia da luz, então a luz é fundamental para isso, onde eu vou ter a formação de uma molécula orgânica, aqui representado pela glicose, representado por um monossacarídeo de seis carbonos, liberação do gás oxigênio e ainda a produção de água. Eu sei que para você que já manja de química deve estar louco para cortar essas seis águas com essas doze águas e ficar sobrando seis águas no reagente, eu sei disso, só que eu não vou fazer isso agora. Sabe pra quê? Pra te explicar uma coisa que o vestibular, que a prova do Enem, que a sua prova que você está se preparando, pode ser que ela cobre. Sabe o que? Isso aqui. Observem um ponto importante você está vendo esses seis oxigênios que eu estou mostrando. Certo. Esses seis oxigênios, melhor desculpa, esses seis gases oxigênio que resultam em doze átomos de oxigênio, eles vêm daqui. Então, esse oxigênio que você está vendo aqui no reagente que está na água, ele origina esse gás oxigênio do produto. Então eu estou chamando a atenção para você. Por quê? Porque se você simplesmente vier aqui cortar essa água com essa e ficar apenas seis moléculas de água no reagente você não tem base pra explicar a origem do gás oxigênio. Então como a gente vai ver em mais detalhes na próxima aula, o que que acontece, a quebra da água, a hidrólise da água, vai gerar o que? O gás oxigênio que vai ser liberado para a atmosfera futuramente. Tudo bem? Agora é claro que se eu então fizer aquilo que você tanto espera, que é cortar essa água do reagente com essa água do produto, eu chego então a equação simplificada. Como fica a equação simplificada? Seis CO², Seis moléculas de água, na presença da luz que é minha fonte de energia, produzindo glicose que é a matéria orgânica e liberando gás oxigênio. Então essa é a equação simplificada da fotossíntese. Tudo bem? Muito bem. Essa visão geral que eu estou passando para você, é pra você começar a entender como podem ser feitas perguntas mais gerais sobre a fotossíntese. Agora, é claro que a gente vai passar a estudar de maneira mais detalhada nas próximas aulas e, é claro, que eu conto com a sua presença. Então um forte abraço e até o próximo encontro!

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