terça-feira, 24 de fevereiro de 2009

Fotossintese


É o processo através do qual o vegetal produz glicose e outras substancias a partir de gás carbônico e água, usando a energia luminosa e liberando oxigênio. A energia luminosa é absorvida pela clorofila e transformada em energia química,que fica armazenada na glicose produzida.Todos os seres vivos dependem direta ou indiretamente desse processo,pois usam energia contida na molécula de glicose.
A fotossíntese ocorre nos cloroplastos que são vesículas de parede dupla, com a membrana interna formando prolongamentos (as lamelas) e várias pilhas de vesículas menores achatadas (Os granos) preenchendo os espaços há uma solução coloidal, o estroma. Nas lamelas e nos granos localiza-se a clorofila.

Mecanismo da fotossíntese

A fotossíntese é processo de produção de moléculas orgânicas a partir de gás carbônico (CO2) e água (H2O) utilizando a energia luminosa:
O processe pode ser expresso na equação abaixo:

6 Co2 + 6 H²o------Luz----- C6 H12 O6 + 6O2

Fase luminosa ou fotoquímica
Ocorre nas lamelas e nos granos.

Nesta etapa ocorre absorção de luz e a transformação de sua energia em ATP, durante essa etapa, ocorre à quebra da água em hidrogênio e oxigênio. Os átomos de hidrogênio são capturados pelo NADP que então vira NADP2H e o oxigênio é liberado para o ambiente.
A energia absorvida pela planta é acumulada em elétrons, que escapam da molécula e são recolhidos por outras substancias. Dependendo de quem os recolha podem fazer dois trajetos diferentes:

Fosforilação Cíclica
Os elétrons passam por vários transportadores liberando energia, que serve para a síntese de ATP, e em seguida retornam para a clorofila. Essa clorofila encontra-se associada a outros pigmentos, formando o chamado fotossistema I.

Fosforilação Acíclica
Os elétrons que saem da clorofila do sistema I são recolhidos por uma proteína portadora de ferro, a ferredoxina, que passa esses elétrons ao NADP (que ao mesmo tempo recolhe os íons provenientes de moléculas de água ficando NADP2H).

Fase escura, fase química ou ciclo de Calvin:
Ocorre no estroma;

Compreende a construção de glicídios a partir de moléculas de CO2. Essa síntese depende de energia (ATP) e hidrogênio (NADP2H), ambos oriundos da fase clara.
No entanto essa ligação não ocorre diretamente (ou seja, um carbono não vai se ligando ao outro simplesmente), mas há o uso de vários compostos intermediários.
Inicialmente o CO2 reage com um composto de cinco carbonos, a ribulose difosfato (RDP), que funciona como um suporte para a incorporação de CO2. Desencadeando um ciclo de reações no qual se formam vários compostos de carbono.
Resumidamente o ciclo pode ser assim descrito:
1.A ribulose difosfato (RDP) se liga ao CO2 formando um composto de 6C que se quebra dando origem a dois compostos de 3C cada, o ácido difosfo-glicerico (PGA).
2.Ácido fosfo-glicerico reage com o NADP2H e com a ATP (vindos da fase clara) e se transforma em aldeído fosfo-clicérico (PGAL), com 3C.
3. O aldeído fosfo-glicérico pode agora seguir vários caminhos:
Produzir glicose, que pode se acumular na forma de amido.
Ser oxidado pela respiração
Ser usado na síntese de aminoácidos ou gorduras

Luz
Colocando-se um vegetal no escuro percebemos apenas a absorção de O2 e desprendimento de CO2, o que eu demonstra que não esta ocorrendo a fotólise da água (fase clara), desenvolvendo apenas os processos respiratórios (ponto 1 da fig 6).

Iluminando-se fracamente o vegetal constatamos uma diminuição na absorção de O2 e eliminação de CO2 que demonstra:

Que o vegetal começou a fazer fotólise da água, passando a produzir O2.
Parte do O2 produzido é utilizado na respiração, diminuindo a absorção deste gás.
O CO2 produzido pela respiração é utilizado em parte no Ciclo de Calvin, diminuindo a quantidade de CO2 eliminado.

Quando aumentamos a intensidade da fonte luminosa progressivamente, obteremos um estado de equilíbrio em que o vegetal passa a não mais absorver nem eliminar O2 e CO isto porque todo o O2 produzido pela fotossíntese é utilizado pela respiração, assim como todo CO2 produzido pela respiração é utilizado na fotossíntese. Este estado de equilíbrio é chamado de ponto de compensação Lumínica

Temperatura
O aumento da temperatura acelera a fase escura (fase química), porém exerce pouca influência sobre a fase clara (fotoquímica) que depende da energia luminosa.
E como a fase escura depende dos produtos gerados na fase clara (ATP E NAD2H). Logo se a planta não estiver iluminada não ocorrerá à fase escura, e como o aumento da temperatura influenciará esta fase, ele surtirá pouco efeito. Se o aumento continuar acima de determinado ponto à velocidade começará a diminuir devido à desnaturação das enzimas envolvidas no processo. No entanto caso a planta esteja iluminada o aumento da temperatura provocará um aumento gradativo da velocidade. No entanto se continuar a aumentar a temperatura também ocorrerá desnaturação das enzimas envolvidas e perda de velocidade.

Gás CarbônicoA concentração de gás carbônico na atmosfera é um fator importante na limitação da fotossíntese de um planta bem iluminada. Aumentando-se a concentração de CO2, a velocidade de fotossíntese aumenta até que a luz e os outros fatores se tornem limitantes





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