Fotossíntese – Entenda de uma vez por todas o processo bioquímico mais importante do planeta. PARTE 1

A fotossíntese, um processo de produção de alimento e liberação de oxigênio na atmosfera, que sustenta toda a vida na terra.

Todos os seres vivos precisam de energia para realizar suas funções básicas: correr, voar, respirar, reproduzir, sobreviver… Os animais obtém a energia para sobreviver dos alimentos consumidos, já as plantas obtém a energia da água. Só que, simplesmente água não fornece toda a energia necessária para a planta. Os organismos fotossintetizantes, capturam a energia complementar da luz do sol.

A fotossíntese é realizada por plantas, algas e alguns tipos de bactérias. É o processo bioquímico mais importante da terra pois produz carboidratos para toda a cadeia alimentar, já que os organismos produtores estão na base dessa cadeia. Essa explicação foi dividida em duas partes, por dois motivos. O primeiro que o processo da fotossíntese já é tradicionalmente dividido em duas fases. A primeira chamada ‘fase clara da fotossíntese’, pois é dependente de luz e a outra chamada de fase de assimilação de carbono(antigamente chamada fase escura) que não depende diretamente de luz. O segundo motivo é devido ao fato de que como você vai entender a fotossíntese de verdade, para nunca mais esquecer, vamos devagar para não confundirmos os termos.

A fase clara da fotossíntese (que você vai aprender hoje) começa na absorção da energia da luz do sol até a sua armazenagem em NADPH que são moléculas, estruturas presentes na planta bem pequenas, responsáveis por guardar a energia captada para ser usada na fase 2, a fase de fixação do carbono que aprenderemos no próximo episódio. O objetivo desses dois artigos é fazer você, amigo leitor ou amiga leitora, amante das plantas, estudante ou mero curioso da ciência botânica entender um processo vital para a sobrevivência de todos os seres vivos. Se algum termo ou procedimento ficar confuso. Deixe sua dúvida nos comentários, ajude a deixar o texto cada vez mais claro para que todo mundo entenda.

Então vamos lá…

A fotossíntese em plantas ocorre nos cloroplastos.

Os cloroplastos são estruturas microscópicas presentes dentro das células dos vegetais que podem variar em forma, mas por padrão são levemente achatadas e arredondadas e verdes.

Figura 1 – Fotografia de células vegetais fotossintetizantes vistas por um microscópio. Em cada célula existe um aglomerado de vários cloroplastos que são essas estruturas circulares dentro das células.

Internamente, o cloroplasto contém bolsas que são achatadas (parecem moedas), chamadas de tilacoide. Os tilacoides estão organizados em pilhas. Essas pilhas são chamadas de grana. Em volta das granas existem o estroma que é um líquido que preenche o cloroplasto. Na superfície dos tilacoides, chamada de lamela, estão os pigmentos. Os pigmentos são vitais para a planta captar energia do sol. Observe as imagens.

Figura 2 – Representação gráfica de um cloroplasto. Dentro de um cloroplasto existem os tilacoides que contém pigmentos na sua superfície. Os pigmentos captam a energia da luz do sol.
Créditos da imagem: brgfx/Freepik

Vamos devagar. Pare um pouco e analise bem as imagens. Saber o que são e como são os cloroplastos é fundamental para entender como ocorre a fotossíntese. Na lamela, é onde se localiza os pigmentos que captam a energia da luz do sol.

Continuando… O papel da luz

Figura 3: Plantas recebendo luz do sol.
Imagem de My pictures are CCO. When doing composings: por Pixabay

O sol irradia para nosso planeta calor e luz. A luz é um tipo de onda eletromagnética. Não é necessário saber o que é onda eletromagnética, mas é importante saber que dos tipos de onda eletromagnética a luz é daquela do tipo visível. Tudo que nós enxergamos são absorções de ondas de luz que refletem nos objetos e alcançam nossos olhos, ou seja, a luz bate nos objetos é refletida e absorvida pelos nossos olhos.

A luz que vem do sol é da cor branca. Pode não parecer, mas é branca. Você já viu um arco-íris? Um arco-íris é formado quando a luz branca do sol passa pelas gotas de água da chuva e tem suas cores separadas em sete cores, vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Uma luz branca é o conjunto das luzes dessas cores.

Figura 4- Um feixe de luz branca tem suas cores divididas quando atravessam um prisma.
Créditos da imagem: Abstract Vectors by Vecteezy.

Quando vemos um objeto azul, na verdade aquele objeto absorveu todas as cores e refletiu apenas a azul que alcançou nossos olhos. Uma folha é verde pelo fato da planta, quando recebe a luz branca do sol, absorve todas as outras cores e reflete apenas a cor verde que alcança nossos olhos e vemos a folha como verde. E o mais importante, através das ondas de luz o sol transmite energia. Aonde estou querendo chegar? Você vai entender agora.

Os pigmentos localizados na lamela dos tilacoides são as estruturas das plantas que absorvem a energia da luz do sol. E o pigmento mais importante é a clorofila. A clorofila é um pigmento de cor verde (absorve todas as cores do espectro e reflete apenas a cor verde) e está localizada na lamela dos tilacoides dentro dos cloroplastos das células vegetais. É o pigmento mais abundante e o mais importante pelo fato de absorver as faixas de luz das cores azul a violeta que são as ondas com mais energia, mas também absorve as luzes amarelas e vermelhas. Entretanto a clorofila não trabalha sozinha. Existem pigmentos acessórios, chamados de carotenoides, que absorvem faixas de luz que a clorofila não alcança. Você já deve ter ouvido falar deles. β-caroteno (lê-se beta-caroteno) e a luteína são carotenoides que estão envolvidos em pesquisas médicas das mais variadas.

Os cloroplastos e os seus pigmentos acessórios estão organizados numa estrutura chamada fotossistema. Pense nessa estrutura como um funil. As paredes do funil são compostas por centenas de cloroplastos e carotenoides que recebem a energia do sol e ‘escoam’ a energia para o centro do funil onde se localiza um tipo especial de cloroplasto chamado ‘centro de reação’. O cloroplasto do centro de reação é responsável por guardar toda a energia coletada pelo fotossistema. As plantas têm dois tipos de fotossistema. O fotossistema 2 conhecido também por PSII e o fotossistema 1, o PSI. A energia coletada passa pelos fotossistemas e é armazenada em elementos microscópicos chamados NADPH. O NADPH, então leva a essa energia para ser usada na parte 2 da fotossíntese.

Resumindo: os animais obtém energia da comida. As plantas obtém energia através da água e da luz do sol. A energia luz do sol quando atinge a clorofila e outros pigmentos acessórios é absorvida. Esses pigmentos estão organizados em fotossistemas, que estão localizados na superfície dos tilacoides que se localizam dentro dos cloroplastos, captam a energia coletada pelos pigmentos e as armazenam em NADPH. Na fase 2, a planta usará essa energia que está no NADPH para outros processos bioquímicos que não dependerão mais de luz.

Assim se completa a parte 1, a fase clara da fotossíntese. Alguns detalhes foram omitidos para melhorar o aprendizado. Se você ficou com alguma dúvida, algum termo não está claro, quer mais detalhes de como a energia percorre a planta, sugestões, críticas ou qualquer outra coisa, comenta aqui embaixo ou me chama no instagram: https://www.instagram.com/ser_ponte/?hl=pt-br. Será um prazer te ajudar a entender esse processo bioquímico espetacular.

Link para a PARTE 2: https://tudosobreplantas.wordpress.com/2020/05/18/fotossintese-entenda-de-uma-vez-por-todas-o-processo-bioquimico-mais-importante-do-planeta-parte-2/

Autor: José Pontes

Divulgar a ciência para o combate à cegueira botânica, ao anticientificismo e o negacionismo científico para o progresso da humanidade.

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