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Fotossíntese
 Ecologia


1. Conceitos Básicos

Captada pelas células vegetais, na fotossíntese, a energia luminosa permite a produção da matéria orgânica rica em energia química. Essa energia é liberada na respiração celular, executada por todas as células vivas, vegetais ou não, e transferida para moléculas de ATP. Portanto, o fluxo de energia nos seres vivos tem duas fases: a fotossíntese e a respiração celular.

 

 

 

 

Em todas as transformações ou transferências de energia, uma parte dela é dissipada para o meio ambiente na forma de calor. Essa energia perdida não é empregada na realização de trabalho, exceto para manter o próprio corpo aquecido, como fazem as aves e mamíferos. A capacidade de realizar a fotossíntese está presente nas cianobactérias, organismos anteriormente conhecidos como "algas azuis" ou "algas cianofíceas".

Nos vegetais superiores, a fotossíntese é realizada em organóides citoplasmáticos, os cloroplastos.

 

2. Os Plastos

Um tipo de organóide característico das células vegetais são os plastos, que acumulam substâncias. Desses, os mais abundantes e importantes no processo da fotossíntese são os cloroplastos, onde estão as moléculas da clorofila.

Os cloroplastos apresentam algumas semelhanças estruturais com as mitocôndrias, organóides responsáveis pela respiração celular e que serão apresentados nos próximos módulos. São revestidos por uma dupla membrana lipoprotéica. Seu espaço interno é preenchido pelo estroma, uma substância amorfa (amorfa = sem forma definida). No estroma, podem ser encontrados grânulos de amido. Quando o cloroplasto é estudado ao microscópio eletrônico, verifica-se a presença, em seu interior, de um sistema de membranas que delimitam sacos discóides achatados e empilhados.

Esses sacos são as lamelas ou tilacóides. A palavra "tilacóide" vem do grego tilakos, que significa saco. Nos cloroplastos das células dos vegetais superiores, os tilacóides se arranjam como "pilhas de moedas". Cada uma dessas pilhas é chamada granum (plural = grana). Há faixas de membranas que atravessam o estroma, unindo os grana. No seu interior estão as moléculas de clorofila.

Os cloroplastos apresentam certa autonomia dentro das células. Sintetizam proteínas e podem se autoduplicar devido à existência de DNA, RNA e ribossomos no interior desses organóides. Novos cloroplastos surgem da duplicação de cloroplastos preexistentes. Essas características reforçam a tese defendida por muitos pesquisadores, que afirmam serem os cloroplastos, assim como as mitocôndiras, organismos procariontes que, precocemente na evolução da vida, foram englobados por células mais complexas e passaram a viver no seu interior, em uma relação de benefício recíproco (ou mutualismo).

 

3. Os Pigmentos Fotossintetizantes

O termo "pigmento" significa substância colorida. A cor do pigmento fotossintetizante depende das faixas do espectro da luz visível que ele absorve ou reflete. A clorofila, que dá a cor verde característica da maioria dos vegetais, absorve muito bem a luz nas faixas do vermelho e do violeta, refletindo a luz verde. Como a luz refletida é a que atinge os nossos olhos, essa é a cor que vemos, ao olharmos para uma folha. O perfil de absorção de luz de uma substância é o seu espectro de absorção.

Todas as células fotossintetizantes, exceto as bacterianas, contêm 2 tipos de clorofila, e um deles sempre é a clorofila a. O segundo tipo de clorofila geralmente é a clorofila b (nos vegetais superiores) ou a clorofila c (em muitas algas). Esses diversos tipos de clorofila diferem quanto à faixa do espectro da luz visível na qual cada uma delas capta luz com mais eficiência.

As clorofilas a e b possuem espectros de absorção de luz ligeiramente diferentes, como mostra o gráfico a seguir:

Podemos verificar, analisando o gráfico, que ambas as clorofilas possuem dois picos de absorção: um mais elevado, na faixa do violeta, e um outro menor, na faixa do vermelho.

Os carotenóides são pigmentos acessórios. Eles absorvem luz em faixas um pouco diferentes das faixas das clorofilas. A presença desses pigmentos acessórios faz com que muitas folhas tenham cores diferentes do verde. Embora tenham clorofila, a presença desses outros pigmentos em grandes quantidades mascara a sua presença e deixa as folhas com outras cores (arroxeadas, alaranjadas, amarelas, etc.).

Muitas folhas mudam de cor, no inverno, pela diminuição na quantidade de clorofila. Como a quantidade dos outros pigmentos não se altera tão significativamente, as suas cores passam a ser vistas, tornando as folhas geralmente amareladas.