Os cloroplastos são os transformadores de energia solar “verdes” originais. Essas minúsculas organelas, encontradas apenas nas células das plantas e algas, usam a energia do sol para converter dióxido de carbono e água em glicose e oxigênio. Dan Jenk, redator de ciências do Biodesign Institute da Arizona State University, descreve o processo da seguinte maneira: “… As plantas se aproximam do auge da mesquinhez eliminando quase todos os fótons de energia de luz disponível para produzir Comida."
Neste artigo, vamos repassar o processo geral de fotossíntese, como funciona o cloroplasto e como ele funciona para usar insumos químicos e o sol para fazer glicose.
Energia Potencial Química
A energia que é armazenada dentro de uma ligação molecular é chamada de "energia potencial química". Quando uma ligação química é quebrada, como quando uma molécula de amido é comida e depois quebrada no sistema digestivo de um animal, a energia é liberado. Todos os organismos precisam de energia para sobreviver.
A principal molécula usada para energia nos organismos vivos é chamada ATP. O ATP é gerado nas células por meio da glicose e de vias metabólicas complexas. Para obter glicose, porém, as plantas, algas e outros autótrofos devem converter a energia solar em glicose por meio de um processo chamado fotossíntese.
Fotossíntese: a reação
A fotossíntese converte a energia luminosa em energia química que é armazenada nas ligações moleculares da glicose. Este processo ocorre em cloroplastos. Uma planta usa as moléculas de glicose para criar carboidratos complexos - amido e celulose - e outros nutrientes de que precisa para crescer e se reproduzir. A fotossíntese, portanto, torna possível converter a energia da luz em uma forma de energia que pode ser usada para alimentação, tanto pela planta quanto pelos animais que a comem.
A fotossíntese pode ser representada pela seguinte equação simplificada:
6 CO2 (dióxido de carbono) + 6 H2O (água) → C6H12O6 (glicose) + 6 O2 (oxigênio)
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Fotossíntese e função do cloroplasto: como funciona
A fotossíntese ocorre em duas etapas - um dependente da luz e um independente de luz.
O reações de luz A fotossíntese começa quando a luz do sol atinge uma célula com um cloroplasto, geralmente nas células das folhas das plantas. A clorofila, o pigmento verde dentro de um cloroplasto, absorve partículas de energia luminosa chamadas fótons. Um fóton absorvido inicia uma sequência de reações químicas que criam dois tipos de compostos de alta energia, ATP (adenosina trifosfato) e NADPH (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato).
Esses compostos são usados posteriormente na respiração celular para criar mais energia utilizável na forma de ATP.
Além da energia luminosa, as reações luminosas também requerem água. Durante a fotossíntese, as moléculas de água são divididas em íons de hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio é consumido pela reação e os átomos de oxigênio restantes são liberados do cloroplasto como gás oxigênio (O2).
Reações Independentes de Luz
O independente de luz porção da fotossíntese também é conhecida como a Ciclo de Calvin. Usando as moléculas produzidas nas reações dependentes de luz - ATP para energia e NADPH para elétrons - o Calvin ciclo usa uma série cíclica de reações bioquímicas para converter seis moléculas de dióxido de carbono em uma molécula de glicose.
Cada etapa do ciclo de Calvin tem uma enzima que catalisa a reação.
Função do cloroplasto e energia verde
As matérias-primas para a fotossíntese são encontradas naturalmente no meio ambiente. As plantas absorvem dióxido de carbono do ar, água do solo e luz do sol e os convertem em oxigênio e carboidratos. Isto faz cloroplastos os consumidores e produtores mais eficientes do mundo de energia limpa e renovável.
Ele também garante a ciclagem de carbono e oxigênio no meio ambiente. Sem a fotossíntese de plantas e algas, não haveria nenhuma maneira de reciclar o dióxido de carbono em oxigênio respirável.
É por isso que o desmatamento e das Alterações Climáticas são tão prejudiciais ao meio ambiente: sem massas de algas, árvores e outras plantas para criar oxigênio e tirar o dióxido de carbono, CO2 os níveis aumentarão. Isso aumenta a temperatura global, interrompe os ciclos de troca gasosa e geralmente pode prejudicar o meio ambiente.