A fotossíntese, o processo pelo qual um organismo converte a energia da luz e o dióxido de carbono em carboidratos e oxigênio, ocorre em todas as plantas verdes, bem como em alguns fungos e organismos unicelulares. A maioria das etapas da fotossíntese ocorre em pigmentos chamados clorofila. A fotossíntese usa a energia do sol, bem como dióxido de carbono e água do ambiente da planta, para produzir glicose.
A fotossíntese também produz oxigênio como subproduto. Quase todo o oxigênio atmosférico é resultado da fotossíntese realizada pelo fitoplâncton no oceano. A fotossíntese consiste em dois estágios principais: as reações da fotossíntese dependentes da luz e as reações independentes da luz.
Origem do Cloroplasto
O cloroplasto é a organela onde ocorre a fotossíntese em todas as plantas. Acredita-se que nos primeiros estágios da vida, os cloroplastos existiam como sua própria entidade. Eles foram então engolfados por células maiores e se tornaram o que conhecemos como organelas. Isso é chamado de teoria endossimbiótica.
Leia mais sobre a estrutura e função do cloroplasto.
Passos Resumidos da Fotossíntese
As etapas da fotossíntese podem ser resumidas pela seguinte equação:
6 CO2 (dióxido de carbono) + 6 H2O (água) + Energia = C6H12O6 (glicose) + 6 O2 (oxigênio).
O carbono do dióxido de carbono combina-se com o hidrogênio e o oxigênio da água para formar glicose, com oxigênio e água como subprodutos. O processo envolve vários estágios intermediários e requer vários mecanismos celulares para ser executado. Isso também mostra a ordem geral da fotossíntese.
Aquisição de matérias-primas
O dióxido de carbono deve se mover da atmosfera para os cloroplastos das plantas verdes, onde ocorre a fotossíntese. O dióxido de carbono e a água entram nos organismos unicelulares e nas plantas aquáticas por difusão simples. As plantas terrestres têm estruturas especializadas chamadas estômatos, que funcionam como minúsculas válvulas para permitir que os gases entrem e saiam da planta.
A água é movida do solo para as plantas terrestres através das raízes e é transportada pelos tecidos vasculares. A luz é captada principalmente pelas folhas das plantas, cujo formato evoluiu para captar a energia solar com o máximo de eficiência nos distintos ambientes de cada espécie.
Reações da fotossíntese dependentes de luz
Em seguida na ordem da fotossíntese estão as reações dependentes de luz. Durante as reações da fotossíntese dependentes da luz, a energia da luz é convertida em energia química. A luz permite a divisão das moléculas de água em hidrogênio, oxigênio e elétrons livres.
Os elétrons livres são usados para carregar moléculas transportadoras de energia, como trifosfato de adenosina, também chamado de ATP, e fosfato de dinucleotídeo de adenina de nicotinamida, também chamado de NADP. Existem várias vias moleculares pelas quais a energia da luz é convertida em energia química, incluindo fotofosforilação cíclica e fotofosforilação não cíclica.
Leia mais sobre reações dependentes de luz.
Reação Independente de Luz
Em seguida na ordem da fotossíntese estão as reações independentes da luz. Durante essas reações, os produtos da reação da luz são usados para formar carboidratos. O dióxido de carbono da atmosfera é capturado e ligado ao componente de hidrogênio da água moléculas se dividem durante a reação da luz, e um carboidrato é formado por um processo chamado Calvin Ciclo. Essa parte da fotossíntese também é conhecida como fixação de carbono, um fator importante para manter os níveis de dióxido de carbono na atmosfera estáveis.
Transporte e armazenamento de glicose
A glicose é solúvel em água e se dissolve nos fluidos internos da planta. A glicose é retirada das folhas e distribuída para o resto da planta por difusão em plantas simples e através de tecidos vasculares em plantas mais complexas. A glicose pode então ser usada imediatamente ou armazenada.
As plantas retêm algum oxigênio em seus tecidos para uso posterior ao metabolizar a glicose armazenada por um processo químico semelhante à respiração animal. As plantas devem, portanto, fotossintetizar mais do que respirar. O oxigênio excedente é liberado da mesma forma que o dióxido de carbono é absorvido, por difusão simples ou através dos estômatos da planta.
