Como os vegetais obtêm os elementos necessários para se desenvolver?
De uma maneira geral, os animais são considerados heterótrofos por não conseguirem produzir matéria orgânica a partir de matéria inorgânica, diferente dos vegetais classificados como autótrofos.
Porém, recentemente uma exceção foi identificada na Costa leste dos Estados Unidos. Trata se da lesma-do-mar (Elise chlorotica). Segundo os cientistas, é um molusco marinho que capaz de realizar fotossíntese pelo fato de consumir na sua dieta, uma grande quantidade de algas verdes. Os cloroplastos das algas são incorporados nas células do animal que adquirem tonalidade esverdeada da clorofila.
Os pesquisadores ainda descobriram que esse animal pode ficar alguns meses sem se alimentar desde que o ambiente onde ele esteja, lhe forneça luz para o processo.
Outra descoberta que se soma às demais é o fato da característica não ser transferida para os descendentes e durar somente a o período de atividade dos cloroplastos.
1. A reação química da fotossíntese
Em seres procariontes autotróficos, a fotossíntese ocorre com a reação da luz e os pigmentos presentes em lamelas fotossintéticas presentes no citoplasma celular. Já nos seres eucariontes, a clorofila concentra-se no interior de organelas denominadas cloroplastos.
É também nos cloroplastos que ocorre o armazenamento de pigmentos acessórios como os carotenoides. (Não se preocupe, já será comentado o que são pigmentos acessórios).
Juntos, clorofila e pigmentos acessórios, são responsáveis pela fotossíntese.
A fotossíntese é uma reação que se caracteriza por montar moléculas grandes a partir da combinação de moléculas menores, quando isso ocorre, denomina-se síntese. Toda reação que resulta na montagem (síntese) de moléculas é classificada como anabólica.
Além disso, a fotossíntese “guarda” energia nestas moléculas que sintetiza e por isso é também classificada como um processo endotérmico.
A fotossíntese é anabólica porque sintetiza moléculas orgânicas e endotérmica porque armazena energia nessas moléculas.
Gas Carbônico
Água
Glicose
Oxigênio
LEMBRETE:
A fotossíntese é anabólica porque sintetiza moléculas orgânicas e é endotérmica por que armazena energia
1. a Absorção de energia luminosa
Sabe-se que a luz se propaga no ambiente por meio de ondas eletromagnéticas. Essas ondas apresentam comprimentos diferentes. Essa diferença de comprimento é crucial para determinar diversas características do espectro luminoso: desde se ocorrerá reação com os pigmentos ou se até mesmo vamos enxergá-la.
Isso mesmo!
Nossa visão capta raios luminosos entre os comprimentos de 400 nm (lê-se nanômetros) a 700 nm. Este intervalo de comprimentos de onda forma o que se considera espectro de luz visível. Para ilustrar o que foi descrito agora, observe a imagem à esquerda.
Para entender o processo de fotossíntese é necessário fazer uma "viagem" lá nos conteúdos da química e da física. Entender como a luz se propaga é de suma importância para entender como a planta capta energia luminosa.
Sabe-se que a luz se propaga no ambiente por meio de ondas eletromagnéticas. Essas ondas apresentam comprimentos diferentes. Essa diferença de comprimento é crucial para determinar diversas características do espectro luminoso: desde se ocorrerá reação com os pigmentos ou se até mesmo vamos enxergá-la.
O olho humano enxerga as cores entre o violeta e o vermelho. Qualquer comprimento de onda que esteja abaixo do comprimento de onda violeta como os raios X e os raios gama é classificado como raio ultravioleta e acima do vermelho, como as microondas e as ondas de rádio, são classificados como raios infravermelho.
O fato de cada espectro luminoso se propagar em comprimentos de onda diferentes significa que cada um deles tem diferentes capacidades de reação com a clorofila. Durante a evolução dos vegetais, surgiram diferentes tipos de clorofila.
As clorofilas que ocorrem em maior quantidade nos vegetais é a clorofila a e a clorofila b e cada uma delas reagem em comprimentos de onda diferentes.
A luz que está fora do comprimento de onda que reage com a clorofila reage com os pigmentos acessórios, daí o nome destes pigmentos. Eles complementam a reação da fotossíntese reagindo com a luz que estão fora do alcance de reação das clorofilas.
Tudo isso ocorre porque a fotossíntese depende de grande intensidade luminosa.
Existe um comprimento de onda que não participa da fotossíntese tanto quanto os demais, é o comprimento de onda na faixa do verde. A luz presente nessa faixa de comprimento tende a ser refletida, ao invés de absorvida - por isso enxerga-se boa parte da planta na cor verde, por que a luz verde é refletida.
Então pode-se considerar que o comprimento de onda de menor participação na fotossíntese é o comprimento de onda verde, posicionado na faixa de 500 nm e 600 nm.
2. Etapas da fotossíntese
Por mais que a fotossíntese dependa da luz para acontecer. existe uma parte dela que não depende da luz. A etapa que depende da luz é chamada de etapa fotoquímica e a etapa que não depende da luz é denominada etapa química.
As duas etapas ocorrem em uma organela citoplasmática denominada cloroplasto e compreende uma série de reações sequenciais e de certa forma, complexas.
Por mais que a etapa química da fotossíntese não dependa da luz para ocorrer, ela depende dos produtos gerados na etapa fotoquímica para acontecer.
A fase clara ou etapa fotoquímica ocorre nas tilacoides dos cloroplastos e depende da absorção de luz pela clorofila. À medida que a luz incide sobre a clorofila, estimula a geração de energia capaz de gerar uma molécula hidrogenada, que é o NADPH que será utilizada na etapa química.
A energia luminosa participa de maneira direta na quebra de molécula de água (fotólise da água) e também da produção da molécula de ATP - Adenosina trifosfato que é utilizada para "montar" a molécula de açúcar na etapa química. Essa energia será usada posteriormente quando o açúcar for quebrado em processos como a respiração.
As células vegetais estão sempre produzindo moléculas orgânicas e destruindo-as.
As reações da fase escura tambem conhecidas como etapa química foram descritas por Melvin Calvin e Adam Benson em 1940.
Essa dupla de pesquisadores descobriu que as reações ocorrem e se repetem constantemente e por isso as batizou de Ciclo de Calvin-Benson.
Essas reações ocorrem no estroma dos cloroplastos e não dependem diretamente da luz para acontecer mas dependem das substâncias NADPH e ATP produzidas na etapa fotoquímica.
À medida que consome o NADPH e o ATP produzidos na etapa fotoquímica, a planta consegue fixar o gás carbõnico abosrvido em compsotos orgânicos, como a glicose.
Quando a planta não está exposta à luminosidade, a quantidade de NADPH e ATP tende a vir a zero, já que a produção destas duas substâncias dependem da luz e ocorre na etapa fotoquímica.
Como é a organização de uma célula animal?
Essa dupla de pesquisadores descobriu que as reações ocorrem e se repetem constantemente e por isso as batizou de Ciclo de Calvin-Benson.
Essas reações ocorrem no estroma dos cloroplastos e não dependem diretamente da luz para acontecer mas dependem das substâncias NADPH e ATP produzidas na etapa fotoquímica.
À medida que consome o NADPH e o ATP produzidos na etapa fotoquímica, a planta consegue fixar o gás carbõnico abosrvido em compsotos orgânicos, como a glicose.
Quando a planta não está exposta à luminosidade, a quantidade de NADPH e ATP tende a vir a zero, já que a produção destas duas substâncias dependem da luz e ocorre na etapa fotoquímica.