Quais são os produtos produzidos na primeira etapa da fotossíntese?

A fotossíntese ocorre em duas grandes etapas, que envolvem várias reações químicas: a primeira é a fase clara (também chamada de fotoquímica) e a segunda é a fase escura (também conhecida como fase química).

Índice Show

• Fase clara ou fotoquímica: Quebra da água e liberação de oxigênio
• Qual e a primeira etapa da fotossíntese?
• Quais são os produtos iniciais e finais da fotossíntese?
• Quais os produtos obtidos na segunda etapa da fotossíntese?
• Quais as etapas e os produtos resultantes da fotossíntese?

Em linhas gerais, os eventos principais da fotossíntese são a absorção da energia da luz pela clorofila; a redução de uma aceptor de elétrons chamado NADP, que passa a NADPH2; a formação de ATP e a síntese de glicose

A fase escura da fotossíntese não precisa ocorrer no escuro. O que o nome quer indicar é que ela ocorre mesmo na ausência de luz – ela só precisa de ATP e NADH2 para ocorrer.

Fase clara ou fotoquímica: Quebra da água e liberação de oxigênio

Esta fase ocorre na membrana dos tilacoides e dela participam um complexo de pigmentos existente nos grana, aceptores de elétrons, moléculas de água e a luz. Como resultado desta fase temos a produção de oxigênio, ATP (a partir de ADP + Pi) e também a formação de uma substância chamada NADPH2;. Tanto o ATP quanto o NADPH2; serão utilizadas na fase escura.

Na fase clara, a luz penetra nos cloroplastos e atinge o complexo de pigmentos, ao mesmo tempo em que provoca alterações nas moléculas de água. De que maneira essa ação da luz resulta em produtos que podem ser utilizadas na segunda fase da fotossíntese?

Um dos acontecimentos marcantes da fase clara são as chamadas fotofosforilações cíclica e acíclica.

Na fotofosforilação cíclica, ao ser atingida pela luz do Sol, a molécula de clorofila libera elétrons. Esses elétrons são recolhidos por determinadas moléculas orgânicas chamadas aceptores de elétrons, que os enviam a uma cadeia de citocromos (substâncias associadas ao sistema fotossintetizante e que são assim chamadas por possuírem cor). Daí, os elétrons retornam à clorofila.

Você poderá perguntar: qual a vantagem desse ciclo de transporte de elétrons?

A resposta é que ao efetuar o retorno para a molécula de clorofila, a partir dos citocromos, os elétrons liberam energia, pois retornam aos seus níveis energéticos originais. E essa energia é aproveitada para a síntese de moléculas de ATP, que serão utilizadas na fase escura da fotossíntese.

Perceba que o caminho executado pelos elétrons é cíclico. Por esse motivo, costuma-se denominar essa via de fotofosforilação cíclica, devido à ocorrência de síntese de inúmeras moléculas de ATP em um processo cíclico, com a participação da luz e de moléculas de clorofila.

Ao mesmo tempo que isso ocorre, moléculas de água – ao serem atingidas pela luz do Sol – são “quebradas” (usa-se o termo “fotólise da água” para designar a quebra das moléculas de água) e liberam prótons (H+), elétrons (e-) e moléculas de oxigênio. Os prótons são captados por moléculas de NADP, que se convertem em NADPH2; moléculas de oxigênio são liberados para o meio; e os elétrons voltam para a clorofila, repondo aqueles que ela perdeu no início do processo. Veremos a seguir mais detalhes sobre esta etapa da fotossíntese.

Os vegetais s�o capazes de fabricar subst�ncias complexas, a partir de subst�ncias simples, como o carbono, retirado do g�s carb�nico do ar atmosf�rico, e a �gua. Esse importante fen�meno � chamado fotoss�ntese.

A fotoss�ntese trata-se do processo mais importante que ocorre na Terra. E n�o � exagero! � durante a fotoss�ntese que ocorre uma s�rie de rea��es qu�micas que transformam, atrav�s da energia solar, subst�ncias inorg�nicas (�gua e g�s carb�nico), em org�nicas (glicose), produzindo o alimento necess�rio para a sobreviv�ncia da planta, al�m de ser fonte de energia para os animais. Outro produto importante da fotoss�ntese � o oxig�nio (subst�ncia inorg�nica), o qual � indispens�vel para a vida dos seres aer�bicos.

O Processo da Fotoss�ntese

As folhas possuem forma achatada (laminar) para facilitar a sua exposi��o � luz solar e possuem cor verde devido � presen�a da clorofila. Al�m disso, possuem pequenos �poros� microsc�picos, os est�matos. 

Apenas alguns tipos de organismos (plantas, algas e algumas bact�rias) possuem clorofila, o pigmento essencial para promover a fotoss�ntese. O processo fotossint�tico tem in�cio quando uma part�cula de luz choca-se com uma mol�cula do pigmento verde (clorofila). 

A taxa fotossint�tica, ou seja, a intensidade de fotoss�ntese que a planta realiza, pode ser alterada pela quantidade de luz que ela recebe. Quanto maior essa radia��o luminosa, maior a taxa fotossint�tica, caso n�o haja nenhum outro fator como temperatura ou disponibilidade de �gua limitando o processo. No entanto existe um limite. Cada planta possui uma quantidade de luz espec�fica que, quando � atingida, n�o altera mais a taxa fotossint�tica. � o chamado ponto de satura��o f�tico.

Uma vez que a energia luminosa � transformada em energia qu�mica, produzindo a glicose (um tipo de a��car), ela pode ser utilizada mais tarde como �combust�vel� para outros processos celulares da planta.

O a��car � convertido em outras mol�culas de subst�ncias ricas em energia, que ficar�o armazenadas nas sementes e frutos. Os animais ir�o alimentar-se dessas sementes e frutos e, assim, ir�o obter o combust�vel necess�rio para viver, pois s�o seres heter�trofos.

O oxig�nio, t�o importante para os organismos aer�bicos, � liberado como um res�duo da fotoss�ntese, durante a quebra das mol�culas de �gua. Parte do oxig�nio � utilizada pela planta em outras rea��es, somente o que ela n�o utiliza � liberado para a atmosfera.

A capacidade fotossint�tica, ou seja, o quanto de fotoss�ntese que a planta realiza, � determinada para cada esp�cie. No entanto, esse n�mero � alterado ao longo do desenvolvimento da planta. Quando a planta � novinha, sua capacidade fotossint�tica � baixa, pois as folhas ainda n�o est�o completamente desenvolvidas e, por isso, recebem menos luz solar. Al�m disso, os seus cloroplastos ainda n�o est�o totalmente prontos para realizar o seu trabalho. Conforme a planta envelhece, a capacidade fotossint�tica tamb�m diminui. Um pouco antes da folha senescer (envelhecer) por completo, a capacidade fotossint�tica torna-se nula, pois os cloroplastos, e conseq�entemente a clorofila, s�o destru�dos durante o processo de envelhecimento.

Ent�o, em s�ntese...

As plantas capturam a energia do sol e a usam para formar mol�culas org�nicas essenciais � vida. Esse processo, a fotoss�ntese, requer o pigmento verde clorofila, que est� presente nas folhas. As mol�culas org�nicas formadas durante a fotoss�ntese fornecem n�o apenas a energia que ativa os sistemas vivos, mas tamb�m as grandes mol�culas estruturais que comp�em os organismos vivos.

Voc� sabia ainda que...

Os est�matos s�o aberturas na epiderme, limitados por duas c�lulas especializadas, as c�lulas-guarda, as quais controlam a abertura e o fechamento do poro (ost�olo). Eles ocorrem em todas as partes a�reas das plantas, mas s�o mais abundantes nas folhas. As ra�zes geralmente n�o os possuem.Eles s�o os respons�veis por permitir as trocas gasosas.

A planta troca g�s carb�nico e oxig�nio com o ambiente atrav�s dos est�matos. Durante a fotoss�ntese, a planta permite a entrada de CO2 na folha e a libera��o do O2 para o ambiente. Por outro lado, durante a respira��o ela libera CO2 para o ambiente e permite a entrada do O2. Al�m dos gases, a planta perde �gua, tamb�m pelos est�matos, atrav�s da transpira��o.

Representa��o gr�fica do est�mato na folha.

Os est�matos abrem e fecham em resposta a sinais ambientais e fisiol�gicos. Assim, controlam a perda de �gua atrav�s da transpira��o e a entrada e sa�da de oxig�nio e g�s carb�nico.

A abertura dos est�matos ocorre devido � diferen�a de turgesc�ncia (rigidez) das c�lulas-guarda do aparelho estom�tico, em rela��o �s demais c�lulas da folha. As c�lulas-guarda enchem-se de �gua, tornando-se duras (t�rgidas) e, dessa forma, causam a abertura do poro estom�tico (ost�olo). Quando essas c�lulas perdem �gua, elas murcham e tornam-se frouxas, fechando o poro estom�tico. A entrada e sa�da de �gua das c�lulas-guarda s�o reguladas por horm�nios vegetais e �ons. O grau de abertura dos est�matos varia ao longo do dia.

A Rea��o Qu�mica

CO2 = di�xido de carbono; H2O = �gua; C6H12O6 = glicose (a��car); O2 = oxig�nio.

A seta azul representa que o oxig�nio foi liberado

A equa��o em que todos os reagentes e produtos s�o escritos como se fossem mol�culas � chamada equa��o molecular. Qualitativamente, uma rea��o qu�mica descreve quais s�o os reagentes e os produtos da rea��o, nesse caso os reagentes s�o o di�xido de carbono e a �gua e os produtos s�o a glicose e o oxig�nio. Quantitativamente uma rea��o qu�mica balanceada indica rela��es num�ricas entre unidades (�tomos e mol�culas). Os coeficientes, n�mero que aparece embaixo do elemento qu�mico, descrevem as raz�es fixas entre estas unidades.

Numa rea��o qu�mica ocorre quebra das liga��es qu�micas das mol�culas dos reagentes formando-se novas liga��es, as quais originar�o a forma��o de novos produtos, os quais possuem propriedades qu�micas diferentes dos compostos originais. No acaso da fotoss�ntese o g�s carb�nico e a �gua, atrav�s da energia solar, quebram suas mol�culas e rearranjam-se novamente formando como produto a glicose e o oxig�nio.

As rea��es qu�micas da fotoss�ntese s�o complexas e existem pelo menos 50 rea��es intermedi�rias a essa equa��o geral. Mas, � importante salientar que a energia solar � necess�ria para estimular a rea��o; sem ela a rea��o n�o ocorreria.

Como a planta utiliza o a��car produzido durante a fotoss�ntese?

Uma parte do a��car se junta com a �gua e origina a seiva org�nica, a qual � distribu�da para todas as partes da planta, atrav�s de um sistema de vasos de condu��o chamado floema. Outra parte do a��car � consumida durante o processo de respira��o para fornecer energia para o vegetal para que ele consiga crescer e desenvolver-se. Finalmente, o que n�o � aproveitado imediatamente, a planta acumula nos �rg�os de reserva, os quais podem ser raiz (ex. batata doce e cenoura), caule (ex. batata inglesa e cana-de-a��car) e sementes, sob a forma de amido.

Ent�o, em s�ntese...

A glicose produzida durante a fotoss�ntese pode ser transformada em amido ou, atrav�s de outras rea��es qu�micas, a planta pode produzir tamb�m prote�nas, �leos, vitaminas, etc. Essas subst�ncias s�o muito importantes para o crescimento e sobreviv�ncia da planta e podem, ainda, ser aproveitadas pelo homem e outros animais que se alimentam delas.   

Qual e a primeira etapa da fotossíntese?

Quais são os produtos iniciais e finais da fotossíntese?

Quais os produtos obtidos na segunda etapa da fotossíntese?

Quais as etapas e os produtos resultantes da fotossíntese?