Fotossintese

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  • Publicado : 5 de agosto de 2011
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A luz solar é a fonte primária de toda a energia que mantém a biosfera de nosso planeta. Por meio da fotossíntese, as plantas, algas e alguns tipos de bactérias convertem a energia física da luz solar em energia química, e esse processo é essencial para a manutenção de todas a formas de vida aqui existentes. A fotossíntese pode ser definida como um processo físico-químico, mediante qual osorganismos fotossintéticos sintetizam compostos orgânicos a partir de matéria-prima inorgânica, na presença de luz solar. O processo fotossintético das plantas ocorre nos cloroplastos e resulta na liberação de oxigênio molecular e na captura de dióxido de carbono da atmosfera, que é utilizado para sintetizar carboidratos (Figura 1).
Esquema simplificado da fotossíntese
Figura 1. Esquema simplificadoda fotossíntese
A fotossíntese pode ser representada pela seguinte equação empírica:
CO2 + H2O + Energia luminosa =====> [CH2O] + O2 + H2O
em que, [CH2O] representa carboidrato (açúcares). A síntese de carbohidratos a partir de dióxido de carbono e água requer um grande ingresso de energia. A energia livre para a redução de um mol de CO2 até o nível de glicose é de 478 kJ mol-1.
Afotossíntese é um processo muito complexo que compreende muitas reações físicas e químicas, que ocorrem de maneira coordenada em sistemas de proteínas, pigmentos e outros compostos associados a membranas. Em geral, o processo fotossintético é analisado em duas etapas interdependentes e simultâneas: 1) a etapa fotoquímica, antigamente chamada de fase "luminosa" e 2) a etapa química, também chamada de ciclofotossintético redutivo do carbono, antigamente chamada de fase "escura".
Os produtos primários da etapa fotoquímica são o ATP e o NADPH2 . Nessa etapa, também ocorre a liberação do oxigênio, como subproduto da dissociação da molécula da água. A etapa química da fotossíntese é uma etapa basicamente enzimática, na qual o CO2 é fixado e reduzido até carboidratos, utilizando o NADPH2 e o ATPproduzidos na etapa fotoquímica (Figura 2).
Todas as plantas e animais respiram e, por meio desse processo que ocorre no citoplasma e mitocôndrios, os carboidratos e outros constituintes celulares são convertidos em dióxido de carbono e água com a liberação de energia. Assim, a fotossíntese e a respiração são processos importantes na regulação dos teores de oxigênio e dióxido de carbono da atmosferaterrestre.
Cloroplastos: Estrutura e Organização e função
Nas plantas, o processo fotossintético ocorre dentro dos cloroplastos, que são plastídeos localizados em células especializadas das folhas (células do mesófilo paliçádico e do mesófilo lacunoso). O número de cloroplastos por célula varia de um a mais de cem, dependendo do tipo de planta e das condições de crescimento. Os cloroplastos têmforma discóide com diâmetro de 5 a 10 micras, limitado por uma dupla membrana (externa e interna). A membrana interna atua como uma barreira controlando o fluxo de moléculas orgânicas e íons dentro e fora do cloroplasto. Moléculas pequenas como CO2 , O2 e H2O passam livremente através das membranas do cloroplasto.
Existem evidências de que os cloroplastos foram bactérias de vida livre que invadiramcélulas não fotossintéticas. A presença de DNA no estroma é uma evidência. No entanto, a maior parte do DNA necessário para a biossíntese de novos cloroplastos está localizada no núcleo da célula. Internamente, o cloroplasto é composto de um sistema complicado de membranas, conhecidas como membranas fotossintéticas (ou membranas tilacoidais ou lamelas), que contêm a maioria das proteínas necessáriaspara a etapa fotoquímica da fotossíntese. As proteínas requeridas para a fixação e redução do CO2 estão localizadas na matriz incolor chamada estroma. As membranas tilacoidais formam os tilacóides, que são vesículas achatadas com um espaço interno aquoso chamado lumen. Os tilacóides, em certas regiões, se dispõem em pilhas chamadas de granum (Figura 2).
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Figura 2. Localização dos...
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