Por meio da fotossíntese, as plantas transformam a luz solar em energia potencial na forma de ligações químicas de moléculas de carboidratos. No entanto, para usar essa energia armazenada para alimentar seus processos vitais essenciais - desde o crescimento e a reprodução até a cura de estruturas danificadas - as plantas devem convertê-la em uma forma utilizável. Essa conversão ocorre por meio da respiração celular, uma importante via bioquímica também encontrada em animais e outros organismos.
TL; DR (muito longo; Não li)
A respiração constitui uma série de reações conduzidas por enzimas que permitem às plantas transformar a energia armazenada de carboidratos produzidos através da fotossíntese em uma forma de energia que eles podem usar para impulsionar o crescimento e o metabolismo processos.
Respiração Básica
A respiração permite que as plantas e outros seres vivos liberem a energia armazenada nas ligações químicas dos carboidratos, como açúcares feitos de dióxido de carbono e água durante a fotossíntese. Embora uma variedade de carboidratos, bem como proteínas e lipídios, possam ser decompostos na respiração, a glicose normalmente serve como a molécula modelo para demonstrar o processo, que pode ser expresso como o seguinte produto químico Fórmula:
C6H12O6 (glicose) + 6O2 (oxigênio) -> 6CO2 (dióxido de carbono) + 6H2O (água) + 32 ATP (energia)
Por meio de uma série de reações facilitadas por enzimas, a respiração quebra as ligações moleculares dos carboidratos para criar energia utilizável na forma da molécula de trifosfato de adenosina (ATP), bem como os subprodutos do dióxido de carbono e agua. A energia térmica também é liberada no processo.
Vias da respiração das plantas
A glicólise serve como o primeiro passo na respiração e não requer oxigênio. Ocorre no citoplasma da célula e produz uma pequena quantidade de ATP e ácido pirúvico. Este piruvato então entra na membrana interna da mitocôndria da célula para a segunda fase da respiração aeróbica - o ciclo de Krebs, também conhecido como o ciclo do ácido cítrico ou via do ácido tricarboxílico (TCA), que engloba uma série de reações químicas que liberam elétrons e dióxido de carbono. Finalmente, os elétrons liberados durante o ciclo de Krebs entram na cadeia de transporte de elétrons, que libera a energia usada em uma reação de fosforilação oxidativa que culmina para criar ATP.
Respiração e fotossíntese
Em um sentido geral, a respiração pode ser considerada o reverso da fotossíntese: as entradas da fotossíntese - dióxido de carbono, água e energia - são as saídas da respiração, embora os processos químicos intermediários não sejam imagens espelhadas um do outro. Enquanto a fotossíntese ocorre apenas na presença de luz e em folhas contendo cloroplasto, a respiração ocorre tanto de dia quanto de noite em todas as células vivas.
Respiração e produtividade da planta
As taxas relativas de fotossíntese, que produz moléculas de alimento, e respiração, que queima essas moléculas de alimento para obter energia, influenciam a produtividade geral da planta. Onde a atividade da fotossíntese excede a respiração, o crescimento da planta prossegue em um nível elevado. Onde a respiração excede a fotossíntese, o crescimento diminui. Tanto a fotossíntese quanto a respiração aumentam com o aumento da temperatura, mas em um certo ponto, a taxa de fotossíntese se estabiliza enquanto a taxa de respiração continua a aumentar. Isso pode levar ao esgotamento da energia armazenada. A produtividade primária líquida - a quantidade de biomassa criada por plantas verdes que é utilizável para o resto da cadeia alimentar - representa o equilíbrio da fotossíntese e respiração, calculada subtraindo a energia perdida na respiração da usina de energia da energia química total produzida pela fotossíntese, também conhecida como primário bruto produtividade.