Vídeo do Experimento

Com nosso experimento, comprovamos o processo da fotossítese atraves de pequenas bolhas de oxigênio que são liberadas pela planta após alguns minutos.

Resenha Crítica - VE 2º bimestre

Título da resenha: Fotossíntese.

Subtítulo: Informações da fotossíntese, um dos principais fenômenos da biologia.

Trabalho realizado com o apoio do blog Biofts.

Fotossíntese é um processo realizado pelos seres autótrofos (seres que produzem seu próprio alimento) fotossintetizantes. Ela acontece através de um pigmento chamado clorofila. Os seres absorvem a luz, o dióxido de carbono e água, e então obtém glucose que será usada na sua respiração e que poderá formar polissacarídeos como amido, para a reserva energética e celulose, como constituinte da parede celular, juntamente com a água e com o oxigênio, que é lançado na atmosfera.

Pode ser dividida em duas fases, a clara (com a presença da luz, pois é ela que fornece a energia necessária para que ocorra todo o processo da fotossíntese) e a escura (na ausência da luz, ocorrem no estroma do cloroplasto diversas reações graças às quais se formam as moléculas carboidrato que a planta necessita).

Equações que representam as fases da fotossíntese:

Fase Clara da Fotossíntese:

6H₂O + 6 NADP + 6 ADP + 6 P → 6 NADPH₂ + 6 ATP + 3 O₂

Fase Escura da Fotossíntese: 

6CO₂ + 12NADH₂ + 18ATP + enzimas → 12NAD + 18ADP + 18P + 6H₂O + C₆H₁₂O₆

Fotossíntese:

6 H₂0 + 6 CO₂ → C₆H₁₂O₆ +6 O₂             ∆H = +668 kcal

NAD – carregador de próton

P – fosfato inorgânico

ADP - adenosina difosfato

ATP – adenosina trifosfato – armazenamento da energia da célula

NADH₂ – carregador de próton com dois prótons

A planta absorve a água pela raiz, recebe gás carbônico e a clorofila, presente no cloroplasto, absorve a luz solar pelo fenômeno chamado “transferência de energia por ressonância”.

Na fase clara, a energia proveniente do sol é suficiente para quebrar 6 mols de água gerando 3 mols de oxigênio e 12 mols H⁺, os quais acidificam as células e portanto tem de ser captados por 6 mols da molécula NAD (fotólise da água). Alem disso essa energia é capaz de ligar 9 mols de ADP com fosfato inorgânico gerando 9 mols de ATP (fotofosforilação.

Na fase escura (que ocorre nos cloroplastos) o gás carbônico mais os hidrogênios que estavam captados pelas moléculas NAD com quebra de ATP, o que gera uma grande quantidade de energia consegue formar uma molécula de glucose. Portanto toda a energia vinda do sol esta armazenada na forma de ligação química entre os átomos do açúcar. Na respiração celular ou na queima deste açúcar a energia contida na molécula será liberada, gerando ATP (necessária para a vida) no primeiro caso e energia térmica (combustível) na segunda parte.

A fotossíntese realizada pelas plantas aquáticas é a mesma realizada pelas plantas terrestres. Elas absorvem a água, o gás carbônico e a luz solar, e liberam oxigênio. Com nosso experimento percebe-se o momento em que a planta libera o O₂, quando algumas bolhinhas de O₂ aparecem na água.

Em nosso experimento misturamos água com bicarbonato de sódio (para intensificar a presença do gás carbônico). Usamos a planta aquática Eloeda sp e a colocamos em um funil de vidro, então esse é colocado na mistura homogênea, e depois levado a um local iluminado pela luz solar. Observa-se que após alguns minutos surgem pequenas bolhinhas de Oxigênio, comprovando assim que no processo de fotossíntese a planta recebe o gás carbônico e libera oxigênio.

A fotossíntese é de extrema importância para a vida terrestre. Além de iniciar a maior parte das cadeias alimentares na Terra, ela torna as plantas ricas em nutrientes. Quando nos alimentamos de algumas plantas fotossintetizantes, a parte das substancias orgânicas produzidas pela fotossíntese entram na nossa constituição celular, enquanto os nutrientes energéticos fornecem a energia necessária às nossas funções vitais. Além disso, ela nos fornece oxigênio para a respiração.

Referências:

http://www.professorjarbasbio.com.br/fotossintese.htm

Matéria – Prima, Dom Bosco

PRAZERES, Luis Carlos. Memorex, Curso Positivo

Fosforilação cíclica

Na fotofosforilação cíclica, assim como acíclica, há formação de ATP, que é muito importante na etapa química da fotossíntese, onde será utilizada a energia dessas moléculas na síntese de compostos orgânicos. Ao contrário da fotofosforilação aclícica, não há formação de NADPH2.

Fosforilação acilica:

Quando cloroplastos isolados são iluminados, fornecendo-se a eles ADP e fosfato, ocorre a síntese de ATP. Este processo foi denominado fosforilação fotossíntética, ou fotofodforilação.

Deste modo, é através de processos de fotofosforilação que pode ser acíclica ou cíclica, que a energia luminosa do Sol é transformada em energia química, que fica armazenada nas moléculas de ATP.

Quando moléculas de clorofila e outros pigmentos fotossintetizantes recebem energia luminosa, perdem elétrons. Isto porque a luz excita os elétrons, que pulam para fora da molécula.

Ao se isolar moléculas de clorofila em solução e iluminá-las, haverá fluorescência, porque os elétrons excitados pulam para um nível energético superior e ao retornar ao níve anterior (clorofila), liberem a energia luminosa absorvida. O mesmo não ocorre quando se fornece luz a cloroplastos inteiros, pois os elétronss excitados são captados por uma substância aceptora de elétrons.

Fotossíntese Artificial

   Pesquisadores australianos do CSIRO's Telecommunications and Industrial Physics estão desenvolvendo um tipo de fotossíntese artificial, imitando o processo usado pelas plantas para produzir alimento. 

Trata-se de um sistema que consome o dióxido de carbono, ajudando a limpar os gases poluentes da atmosfera. 

    A intenção é fazer com que a nova tecnologia converta o problema dos gases em um tipo de combustível alternativo ou comida, produzindo açúcar e amido assim como as plantas fazem.

Curiosidades

Por que as folhas das plantas são verdes?

As folhas das plantas são verdes porque possuem grande quantidade de clorofila nas suas células. A luz é formada por vários comprimentos de onda sendo cada um destes representados por uma cor. Somos capazes de ver apenas as cores refletidas por determinada estrutura e não as que absorvidas. A clorofila absorve os comprimentos de onda de cor vermelha e azul e reflete os comprimentos de onda das cores restantes que juntos formam a cor verde.

Por que a maioria das frutas não maduras é verde? 

As frutas apresentam além da clorofila outros pigmentos como as xantofilas e os carotenóides. A clorofila, de coloração verde, se sobressai em relação aos demais pigmentos em frutos não maduros. Quando alguns frutos iniciam a maturação ocorre a degradação da clorofila e os outros pigmentos, então, passam a refletir suas cores como por exemplo, vermelho ou amarelo.

Porque plantas que não produzem clorofila morrem cedo?

A clorofila, pigmento essencial para que ocorra a fotossíntese, está presente no interior dos cloroplastos das células vegetais e é responsável pela coloração verde das plantas. Em uma célula vegetal, podem ocorrer mutações genéticas que tornam os cloroplastos inativos os quais recebem o nome de leucoplastos. As folhas então são incapazes de produzir a clorofila e ficam brancas. As plantas que possuem folhas com essas características têm uma vida de curta duração, pois não conseguem produzir energia através da fotossíntese. A isto se explica o fato de ser difícil encontrar plantas albinas na natureza, sendo estas observadas apenas em laboratórios ou estufas, quando são realizadas germinações de grandes quantidades de sementes.

Importância

Sem a fotossíntese, não existiria vida em nosso planeta, pois é através dela que se inicia toda a cadeia alimentar. Daí a grande importância das plantas, vegetais verdes e alguns outros organismos.

Além disso, como já vimos, a medida em que a planta produz glicose ela elimina oxigênio, e sem oxigênio é impossível sobreviver.

Reações fotoquímicas e não fotoquímicas

Após estudar um gráfico de curvas de saturação luminosa, o fisiologista vegetal Blackman sugeriu que a fotossíntese ocorre em duas etapas, uma dependente de luz (fotoquímica) e outra independente de luz, enzimática, mais lenta que a luminosa. Porém a fase independente de luz pode ocorrer tanto na presença quanto na ausência de luz.

Os pigmentos relacionados à fotossíntese

são as clorofilas e os carotenóides. As clorofilas possuem coloração verde-azulada e os carotenóides têm cor alaranjada mas normalmente são mascarados pelo verde da clorofila. Existem dois tipos de clorofila: a e b. A clorofila “a” ocorre em todos os organismos clorofilados, possui cor verde-azulada e absorve luz na região próxima ao azul e ao violeta. A clorofila “b” é considerada um pigmento acessório, juntamente com os carotenóides e possui cor verde. As plantas de sombra possuem maior quantidade de clorofila “b” em relação à “a”. A clorofila “b” não faz conversão de energia, após absorver luz, transfere para a clorofila “a” a energia captada do fóton para que ela faça a conversão.

Estrutura do cloroplasto

A fotossíntese ocorre em organelas chamadas cloroplastos que se localizam principalmente no mesófilo foliar.

Envelope: Membrana dupla de revestimento do cloroplasto;
Estroma: Matriz fluida, que contém várias estruturas membranosas, chamadas grana;
Grana: Estruturas com várias camadas membranosas, em forma de discos;
Lamelas: Conjunto de canais membranosos que interligam os grana.
Tilacóides: Discos membranosos que formam o granum, e encontram-se empilhados.

A conversão de radiação solar em energia química ocorre nas lamelas e nos grana, com a participação de pigmentos fotossintéticos. No estroma ocorre a produção de carboidratos, aminoácidos, etc. e fixação do CO2.

Espectros Eletromagnéticos

A luz é uma radiação eletromagnética Todo o espectro eletromagnético é irradiado pela energia solar. A energia luminosa é transmitida em unidades chamadas quanta (singular = quantum), ou fóton. Para que a fotossíntese ocorra, é necessário que a clorofila absorva a energia de um fóton com o comprimento ideal de onda para iniciar as reações químicas.

Subprodutos remotos da fotossíntese

De acordo com a teoria da geração orgânica do petróleo, indiretamente, mas não menos efetivamente, a energia química presente no petróleo e no carvão, que são utilizados pelo ser humano como combustíveis, têm origem na fotossíntese, pois, são produtos orgânicos provenientes de seres vivos (plantas ou seres que se alimentavam de plantas) de outras eras geológicas.

Ponto de compensação fótico

É chamado "ponto de compensação fótico" o instante em que as velocidades de fotossíntese e respiração são exatamente as mesmas. Neste instante toda a glicose produzida na fotossíntese é "quebrada" na respiração, e todo dióxido de carbono(CO2) gasto na fotossíntese é produzido na respiração. O ponto de compensação acontece para manter o sistema fotossintético ativo, dissipando parte da energia luminosa recebida pela planta, permitindo sua sobrevivência nestas condições estressantes.

A reprodução do ciclo da clorofila em laboratório

Ao avançarem as técnicas bioquímicas, em 1954 foi possível o isolamento e extracção destes organelos. Foi Daniel Israel Arnon quem obteve cloroplastos a partir das células do espinafre, conseguindo reproduzir em laboratório as reacções completas da fotossíntese.

A incorporação da água pelas plantas

Nicolas-Théodore de Saussure, já no início do século XIX descobriu que os vegetais incorporavam água em seus tecidos. Com o passar do tempo, os avanços no campo óptico e as tecnologias de estudo aprimoradas, possibilitaram o conhecimentos em relação a nutrição vegetal.

A relação da cor verde das plantas com a luz

Aristóteles tinha observado e descrito que as plantas necessitavam de luz solar para adquirir a sua cor verde. Só em 1771, o estudo do processo fotossintético começou a ser observado por Joseph Priestley. Este químico inglês, confinando uma planta numa redoma de cristal comprovou a produção de uma substância que permitia a combustão e que, em certos casos, avivava a chama de um carvão em brasa. Posteriormente, concluiu-se que a substância observada era o gás oxigênio.

Um pouco mais sobre a Fotossintese

A seguir mais uma imagem que explica a fotossintese

Fotossíntese é um processo fisioquímico realizado pelos vegetais clorofilados. Estes seres sintetizam dióxido de carbono e água, obtendo glicose, celulose e amido através de energia luminosa.Este é um processo do anabolismo, em que a planta acumula energia a partir da luz para uso no seu metabolismo, formando adenosina tri-fosfato, o ATP, a moeda energética dos organismos vivos. A fotossíntese inicia a maior parte das cadeias alimentares na Terra. Sem ela, os animais e muitos outros seres heterotróficos seriam incapazes de sobreviver porque a base da sua alimentação estará sempre nas substâncias orgânicas proporcionadas pelas plantas verdes.

Fases do processo fotossintético representado por imagens

Escolhi aqui duas imagens que permitem uma fácil compreensão das fases da fotossíntese. Depois de explicações, equações e vídeos, com estas duas imagens acho que está bem claro como acontece a fotossíntese, fase por fase.

Imagem 1 

Imagem 2

A Fotossíntese e suas fases representadas por equações

A Fotossíntese, ou Processo Fotossintético pode ser representado por uma equação, assim como cada uma das suas etapas. Vejamos:


Equação que representa a Fotossíntese:


12 H₂0 + 6 CO₂ -----> C₆H₁₂O₆ + 6 H₂0 +6 O₂


Equação que representa a Fase Clara da Fotossíntese:


12H₂O + 6NADP + 9ADP + 9P -(luz)→ 9ATP + 6NADPH₂ + 3O₂+ 6H₂O


Equação que representa a Fase Escura da Fotossíntese: 


6CO₂ + 12NADPH₂ + 18ATP -(enzimas)→ 12NADP + 18ADP + 18P + 6H₂O + C₆H₁₂O₆

Esquemas do processo fotossintético

Este esquema apresentado a seguir é um dos mais simples, noção básica de fotossíntese:

Já o segundo, a seguir, é um esquema mais complexo sobre a fotossíntese:

Explicando as Fases da Fotossíntese em Vídeo

Já vimos aqui no Blog que a Fotossíntese contém duas fases, uma escura e uma clara. Agora veremos isso representado num vídeo que apresenta fácil compreensão e que nos mostra passo a passo explicadamente esse processo.

As Fases da Fotossíntese

Você sabia que a fotossíntese tem duas fases? Sim, ela tem. A primeira fase do processo fotossintético é a chamada Fase Fotoquímica, Fase Luminosa ou Fase Clara (fase dependente da luz solar), e a segunda fase, a chamada Fase Química ou Fase Escura. 

• Fase Clara: A fase clara da fotossíntese verifica-se na presença da luz, pois é ela que fornece a energia necessária para que ocorra todo o processo. A energia luminosa quebra a molécula de água, formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio (H2O), e libera o hidrogênio componente, enquanto o oxigênio se desprende, reação que se denomina fotólise da água. Os hidrogênios serão empregados na formação de uma série de moléculas redutoras (passam elétrons para outras), que mais tarde cedem o mesmo hidrogênio ao dióxido de carbono (CO2), na fase escura. Ao mesmo tempo, a luz chega à clorofila e faz com que desta se desprendam elétrons, que passarão aos hidrogênios originados na fotólise da água por meio de uma cadeia de substâncias transportadoras. Na fase clara, portanto, prepara-se o material redutor (que cede elétrons) necessário à segunda fase do processo fotossintético; produz-se oxigênio como resultado da quebra da molécula de água; e formam-se, graças à contribuição energética da luz, substâncias ricas em energia conhecidas como ATP (trifosfato de adenosina). Estas contêm átomos de fósforo e, quando se decompõem, liberam a energia nelas encerrada e possibilitam a ocorrência de reações biológicas imprescindíveis à vida do organismo. O ATP pode ser considerado o combustível molecular dos seres vivos.

• Fase escura: Na ausência da luz, ocorrem no estroma do cloroplasto diversas e complicadas reações (o ciclo de Calvin), graças às quais se formam as moléculas de açúcares de que a planta necessita para viver. O carbono da molécula de dióxido de carbono (CO2), que o vegetal tira do ar, capta os elétrons cedidos pelas moléculas redutoras presentes no cloroplasto e passa a fazer parte de uma molécula de pentose, açúcar de cinco átomos de carbono, que mais tarde se fraciona em duas moléculas, cada uma com três átomos de carbono. Esses últimos compostos sofrem uma série de modificações e, após sucessivos ciclos, formam uma molécula de glicose, açúcar de grande importância para o metabolismo de numerosos seres vivos. Como ocorre com todas as reações produzidas nos organismos vivos, esses processos são regulados por diversas enzimas, compostos que possibilitam e aceleram a conversão de umas substâncias em outras.

Esquema básico da Fotossíntese em vídeo

Sabemos o que é fotossíntese, porque ela é importante e que seres a realizam, agora apresentamos um vídeo rápido e super simples de como ela acontece.

Que seres realizam a Fotossíntese?

Seres autotróficos ou heterotróficos?

Seres autotróficos, também conhecidos por produtores, são capazes de sintetizar matéria orgânica a partir de substâncias minerais e fixar a energia luminosa sob a forma de energia química. Os organismos deste nível são as plantas verdes, as cianófitas ou cianofíceas (algas verde-azuladas ou azuis) e algumas bactérias que, devido à presença de clorofila (pigmento verde), podem realizar a fotossíntese. Estes organismos são também conhecidos por produtores primários.

Existem também os organismos heterotróficos, ou seja, aqueles que obtêm a energia de que precisam de substâncias orgânicas produzidas por outros organismos. Todos os animais e fungos são seres heterotróficos, e este grupo inclui os herbívoros, os carnívoros e os decompositores.

Ou seja, os seres capazes de realizar a fotossíntese são os AUTOTRÓFICOS.

O que é Fotossíntese?

Primeiramente é importante que antes de começar com o assunto todos saibam o que é Fotossíntese e por que é importante. 

Definição: Fotossíntese é um processo fisioquímico realizado pelos vegetais clorofilados. Estes seres sintetizam dióxido de carbono e água, obtendo glicose, celulose e amido através de energia luminosa.

Complemento: Este é um processo do anabolismo, em que a planta acumula energia a partir da luz para uso no seu metabolismo, formando adenosina tri-fosfato, o ATP, a moeda energética dos organismos vivos.

Importante porque: A fotossíntese inicia a maior parte das cadeias alimentares na Terra. Sem ela, os animais e muitos outros seres heterotróficos seriam incapazes de sobreviver porque a base da sua alimentação estará sempre nas substâncias orgânicas proporcionadas pelas plantas verdes. E principalmente é importante porque é o principal processo de transformação de energia na biosfera. Ao alimentarmo-nos, parte das substâncias orgânicas, produzidas graças à fotossíntese, entram na nossa constituição celular, enquanto outras (os nutrientes energéticos) fornecem a energia necessária às nossas funções vitais, como o crescimento e a reprodução. Além do mais, ela nos fornece oxigênio para a respiração.

fonte: wikipédia