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Fotossíntese

É comum as pessoas leigas em biologia terem uma noção sobre a fotossíntese como sendo uma forma de respiração dos vegetais. No entanto, essa noção é um engano enorme. A fotossíntese, em princípio, tem muito mais a ver com a alimentação dos vegetais do que com a respiração. Sabemos que todos os seres vivos precisam se alimentar para obter energia e assim realizar suas funções vitais. As plantas não fogem dessa realidade, no entanto, esses nossos amigos verdes não podem sentar numa mesa e devorar um belo prato de bife com batata frita. Até hoje, nunca se ouviu que uma samambaia tenha entrado numa lanchonete e pedido um x-maionese ou ainda um x-salada que seria uma forma triste de canibalismo entre vegetais...

Desde criança aprendemos que as plantas se alimentam de luz. É claro que isso é uma simplificação acerca do funcionamento do metabolismo energético das células vegetais. As plantas precisam de muitos outros nutrientes oriundos do solo para sua sobrevivência, elas necessitam dos chamados sais minerais. Mas realmente, é através da luz que os vegetais (e alguns outros seres como bactérias fotossintetizantes) conseguem produzir o seu próprio alimento. Fotossíntese significa “síntese pela luz” e os seres que a realizam, produzindo seu próprio alimento, são denominados “autotróficos”.

A fotossíntese é um agregado de reações químicas onde a partir dos reagentes água e gás carbônico, obtém-se na presença de luz os produtos glicose e oxigênio.

gás carbônico + água → glicose + oxigênio

É claro que a vida do estudante não é tão fácil e nós precisamos ver isso agora na linguagem da química, pois estamos falando de um processo químico. Vejamos a fórmula da fotossíntese:


6 CO2 + 12 H2O
luz e clorofila
C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O


A fórmula acima representa a reação entre 6 moléculas de gás carbônico e 12 moléculas de água resultando em uma molécula de glicose, 6 moléculas de oxigênio e 6 moléculas de água. De maneira muito simplificada, isso é a fotossíntese. Agora vamos tornar a brincadeira mais divertida verificando como isso se processa dentro da célula vegetal. Sabemos que os vegetais são seres que possuem uma organela em suas células chamada cloroplasto. As células dos animais, por exemplo, não possuem cloroplastos. Nos cloroplastos encontra-se a molécula conhecida como clorofila que é um pigmento verde responsável pela captação da luz. Você já deve ter sacado que as folhas das árvores são verdes justamente por causa da clorofila.

Essa captação de luz por parte da clorofila ocorre na primeira fase da fotossíntese que é chamada de etapa fotoquímica. A fotossíntese é dividida em duas etapas, a fotoquímica (também chamada de “reações de claro”, pois há necessidade da presença de energia luminosa) e a química, também conhecida como “reações de escuro” pois ocorre sem a necessidade de luz.

Etapa fotoquímica

Essa fase depende completamente da energia luminosa captada pela clorofila. Essa energia será utilizada para realizar três processos:

- Fotólise da água, ou seja, quebra da molécula de H2O

- Formação do NADPH

- Formação de ATP através de fotofosforilação

Basicamente, são essas três coisas que você guardar sobre a etapa fotoquímica. É claro que nada disso faz sentido sem um pouquinho de explicação, então vamos ver o que significa cada um desses processos.

A fotólise (foto significa “luz” e lise significa “quebra”) se dá no momento em que a energia luminosa é utilizada para quebrar as moléculas de H2O (água). Cada vez que duas moléculas de H2O são quebradas, forma-se uma molécula de O2 (oxigênio) e quatro átomos de H (hidrogênio) ficam livres. Você já havia ouvido falar que a fotossíntese é boa porque libera oxigênio para nossa respiração, não é? Pois aí estão as moléculas de oxigênio sendo formadas logo no início do processo para serem liberados no ambiente. E os átomos de hidrogênio que ficaram livres? Vamos ver a seguir.

Os átomos (nesse caso, íons carregados positivamente) de hidrogênio que ficaram livres após a fotólise, na verdade não ficarão livres por muito tempo. Existe uma molécula chamada NADP (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato) que se torna responsável por esses átomos de hidrogênio. Depois que H perdeu o seu lar com a quebra da molécula de água, o NADP vai ser a babá desses átomos por um tempo. O NADP vai receber, transportar e fornecer o hidrogênio para as reações seguintes. Quem permite que o NADP receba os átomos de hidrogênio é mais uma vez energia luminosa. Só que quando o NADP se torna um ser iluminado e resolve adotar os átomos órfãos de hidrogênio, ele muda de nome e passa a se chamar NADPH2 (cada NADP adota dois íons de H+).

Já vimos que a luz está envolvida nesse rolo da quebra da molécula de água (fotólise) e na formação do NADPH. E você sabe que em química quando se quebra alguma coisa há liberação de energia ao invés de reclamação da mamãe. E essa energia liberada pela quebra de alguma coisa é armazenada na molécula de ATP, que além de armazenar, vai transportar e fornecer essa energia para que ocorra outras reações. Lembramos que antes do ATP armazenar essa energia ele é um ADP. Então, após a fotólise, a energia liberada será armazenada por ADPs que então se transformam em ATPs. E porque chamamos esse processo de fotofosforilação? Se você se deu ao trabalho de clicar no link sopre a relação de ATP e energia, já sabe que passagem de um ADP para ATP acontece através da adição de um fosfato. Como nesse caso o fosfato é adicionado ao ADP por meio de energia luminosa, então chamamos isso de fotofosforilação.

Beleza, agora você já sabe o que acontece na etapa fotoquímica da fotossíntese, que é a quebra da molécula de água, liberação de O2 para o meio ambiente, formação de NADPH2 e ATP que serão utilizados na próxima etapa.

Etapa química

Vimos que um dos produtos da equação da fotossíntese, o O2, já foi formado na primeira etapa da reação. Agora chega o momento de se formar a molécula de glicose (C6H12O6). Para construir a molécula de glicose, serão utilizados como matéria-prima a nossa amiga NADPH2 e também 6 moléculas de CO2 (gás carbônico). Essas moléculas serão rearranjadas através da energia fornecida pelos ATPs. É por isso que essa fase é chamada de etapa química, pois ao invés de utilizar energia luminosa como na primeira fase, utiliza-se agora a energia química dos ATPs que foi obtida na primeira etapa através da conversão de energia luminosa em química.

Verificamos então que na etapa química da fotossíntese a glicose é formada a partir dos átomos de C e O fornecidos pelo CO2 e pelos átomos de H fornecidos pela molécula de NADPH2. Após fornecer seus átomos de H para a formação da molécula de glicose, a NADPH2 volta a ser NADPH.

Ainda há muitos outros aspectos da fotossíntese que podemos compreender, mas o que vimos até aqui é um processo em que água e gás carbônico são transformados em glicose, oxigênio e água. Essa é a produção de alimento de uma célula vegetal. E a respiração? Ah, isso é um outro assunto onde veremos qual a importância de se produzir glicose, e isso vale para vegetais e animais, ambos seres que possuem mitocôndrias, essas sim responsáveis pelo processo respiratório.

11 comentários:

Anônimo disse...

Muuuuito boas as explicações de química. Fiquei o ano inteiro sem entender o que o professor estava falando e agora eu entendo tudo! MUITO obrigada. Provavelmente passarei de ano só por causa disso!!!

Anônimo disse...

Foi a minha salvação , não conseguia entender nada disso e agors consigo entender tudo ..
Vlw mesmo.

Anônimo disse...

Muiiito Bomm mesmoo. A explicação esta muito boa mesmo.

Anônimo disse...

A explicação realmente é ótima, você faz biologia parecer algo fácil, além de engraçada. Parabéns.

Anônimo disse...

adorei, a explicação foi ótima! eu nao estava entendendo mas agora consegui entender tudinhoo!
Parabéns

Anônimo disse...

muito legal! o jeito que voce escreve parece que a gente ta conversando pessoalmente(: parabens ... beijo

Anônimo disse...

adoreiii tudooo mito boom mesmo

Anônimo disse...

Boa explicação , mas precisa melhorar , há informações que foram omitidas e que são muito importante para o entendimento desta matéria.Acredito que se basear nesse site não é algo aconselhável a fazer .Portanto não usem informações desse site para trabalhos e algo mais é necessário intensificar esse assunto .
Sugiro uma reformulação sobre esse assunto e uma checagem sobre o texto escrito .Espero que o minha observação seja atendida para o bem dos leitores.

Anônimo disse...

Muito bom essa explicação, ameiii...

Anônimo disse...

Muito boa essa explicação...

Alice Marcussi e Kettlin Feliciano disse...

Obrigadaa ! me ajudou

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