Fotossíntese, Trabalhos de Engenharia Ambiental

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FOTOSSÍNTESE

. Descoberta

Na primeira metade do século 17, o médico Johan

Baptista van Helmont acompanhou o crescimento

de uma planta em um jarro com terra e regou a

planta somente com água da chuva. A qual

concluiu que o material utilizado pela planta para

o seu crescimento veio da água utilizada para

regá-la.

Em 1727 o botânico inglês Stephan Hales

observou que as plantas usavam principalmente o

ar como fonte de nutrientes para o seu

crescimento.

Entre 1771 e 1777, o químico Joseph Priestly

descobriu com experimentos que ar, a qual era

“viciado” poderia ser restaurado por uma planta

**Fotossíntese? *** É o processo através do qual as plantas, seres autotróficos e alguns outros organismos transformam energia luminosa em energia química, processando o dióxido de carbono(CO2) e outros compostos: água (H2O) e minerais em compostos orgânicos e produzindo oxigênio gasoso (O2).

Este é um processo do anabolismo, em que a planta acumula energia a partir da luz para uso no seu metabolismo, formando adenosina tri-fosfato, o ATP, a moeda energética dos organismos vivos. ***** A fotossíntese inicia a maior parte das cadeias alimentares na Terra. Sem ela, os animais e muitos outros seres heterotróficos seriam incapazes de sobreviver porque a base da sua alimentação estará sempre nas substâncias orgânicas proporcionadas pelas plantas verdes.

Estrutura Os cloroplastos possuem nas suas delimitações duas membranas lipoprotéicas. A membrana externa é lisa, enquanto a interna é composta por várias dobras voltadas para o interior do cloroplasto. Na membrana interna dos cloroplastos estão os fotossistemas, todos com várias moléculas de clorofila dispostas de maneira a formar uma espécie de antena com a finalidade de captar luz. Os fotossistemas possuem outras substâncias além da clorofila que também participam da fotossíntese. São de dois tipos: Fotossistema I - p700: É o responsável pela produção de NADPH. O fotossistema I recebe elétrons provenientes da cadeia transportadora de elétrons e os direciona até a clorofila que aborve luz no comprimento de 700 nanômetros. Fotossistema II - p680: Nesse fotossistema ocorre a quebra da água, também chamada de fotólise da água, ou ainda, reação de Hill. Cada molécula de água produz dois prótons H+^ e dois elétrons não excitados que são direcionados para o centro de reação do fotossistema.

As etapas da Fotossíntese A fase fotoquímica, fase luminosa ou fase clara (fase dependente da luz solar ou etapa clara ou no claro) é a primeira fase do processo fotossintético. A luz é captada, absorvida pela clorofila e armazenada em moléculas de ATP (possível reserva energética). O objetivo desta fase é criar um campo elétrico em torno das moléculas de água. Nesta mesma etapa, dá-se a fotólise da água (desdobramento das moléculas da água em íons de oxigênio e hidrogênio, devido à radiação). O hidrogênio formado (íon H+) é inserido na molécula NADP+ que servirá no próximo processo para oxirredução.

Equação: 12H2O + 6NADP + 9ADP + 9P -(luz)-> 9ATP + 6NADPH2 + 3O2+ 6H2O

A fase química ou "fase escura", onde se observa um ciclo

descoberto pelos cientistas Melvin Calvin, Andrew Benson e

James Bassham. Nessa fase chamada de ciclo de Calvin, o

carbono que provém do dióxido de carbono do ar é fixado e

integrado numa molécula de hidrato de carbono (carboidrato). ).

Desta fase resulta a formação de compostos orgânicos como a

glicose, necessária à atividade da planta.

Esta fase é denominada fase escura, no entanto é um termo

utilizado de forma inadequada pois para a "rubisco"(ribulose

bifosfato carboxilase-oxidase) entrar em atividade

determinando a fixação do CO2 atmosférico para a formação de

moléculas de glicose, ela precisa estar num estado reduzido, e

para isso acontecer é necessário que a luz esteja presente.

Equação: 6CO2 + 12NADPH2 + 18ATP -(enzimas)-> 12NADP +

18ADP + 18P + 6H2O + C6H12O

Fatores que afetam a fotossíntese Comprimento de onda e intensidade da luz: A velocidade da fotossíntese está diretamente relacionada com a quantidade de luz, até ser atingido o nível de saturação. Concentração de dióxido de carbono: É geralmente o fator limitante da fotossíntese para as plantas terrestres em geral, devido a sua baixa concentração na atmosfera, que é em torno de 0,04%. Temperatura: Para a maioria das plantas, a temperatura ótima para os processos fotossintéticos está entre 30 e 38ºC. Acima dos 45ºC a velocidade da reação decresce, pois cessa a atividade enzimática. Água: A água é fundamental como fonte de hidrogênio para a produção da matéria orgânica. Em regiões secas as plantas têm a água como fator limitante.

Morfologia foliar

Organismos fotossintetizadores Além das plantas verdes, incluem-se entre os organismos fotossintéticos, algumas microalgas (como as diatomáceas e as euglenoidinas), as cianófitas (algas verde- azuladas) e diversas bactérias.

A importância da fotossíntese

A importância da fotossíntese para a vida na Terra é

enorme. A fotossíntese é o principal processo de

transformação de energia na biosfera. Ao

alimentarmo-nos, parte das substâncias orgânicas,

produzidas graças à fotossíntese, entram na nossa

constituição celular, enquanto outras (os nutrientes

energéticos) fornecem a energia necessária às nossas

funções vitais, como o crescimento e a reprodução.

Além do mais, ela nos fornece oxigênio para a

respiração. O ponto de compensação acontece para

manter o sistema fotossintético ativo, dissipando

parte da energia luminosa recebida pela planta,

permitindo sua sobrevivência nestas condições

estressantes.