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Biologia

Não sabe a Fórmula da Fotossíntese? Descubra tudo o que está por trás dela!

Qual a fórmula da fotossíntese - veja a explicação completa!Qual a fórmula da fotossíntese? Veja a explicação completa!

A Fórmula da Fotossíntese é a transformação do gás carbônico (CO2) e da água (H2O) em glicose (C6H12O6) e gás oxigênio (O2), por meio dos cloroplastos e da presença de luz. Este processo pode ser resumido em 6CO2 +12H2O + luz → C6 H12O6 + 6 O2 + 6 H2O, e é dividido em duas fases: clara e escura.

Neste artigo sobre a Fórmula da Fotossíntese você encontrará:

  1. O que é fotossíntese e qual sua importância
  2. Onde ocorre a fotossíntese
  3. Como ocorre a fotossíntese: etapas e fases
  4. Fórmula da Fotossíntese
  5. Fotossíntese bacteriana
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O que é fotossíntese 

Fotossíntese significa síntese utilizando a luz, ou seja, produz-se algo por meio da presença da luz! Fácil não é? No início é mesmo, mas esse processo é muito complexo e vamos caminhar começando com explicações básicas e ir aprofundando!

Existem seres autotróficos (produzem seu próprio alimento) e heterotróficos (dependem do consumo de outros seres vivos). Alimento significa energia, veja: os seres carnívoros, herbívoros ou onívoros são todos heterótrofos, pois comem outros seres vivos para viver.

Diferentemente, os seres autotróficos são capazes de produzir matéria orgânica (alimento) sem consumir outro ser vivo. Eles apenas precisam de matéria inorgânica: água, luz e gases. Então, a fotossíntese é um dos processos dos autótrofos!

Essa reação requer um grande esforço para ser feita, portanto há a necessidade da clorofila. A partir disso dizemos que a fotossíntese é realizada pelos seres clorofilados: plantas, alguns protistas e cianobactérias.

Atenção:

Existe ainda a fotossíntese realizada pelas bactérias fotossintetizantes que é muito diferente dos demais organismos. Mais adiante veremos como ela acontece!

Qual a Importância da fotossíntese e como a planta utiliza a glicose?

Os fotossintetizantes são essenciais para a manutenção da vida no planeta porque transformam a energia luminosa em química, fazendo com que seja aproveitada pelos diversos seres da Terra que não seriam capazes de fazer isso. 

Portanto, eles compõe a base da cadeia e da teia alimentar, além de produzirem oxigênio – gás essencial para a respiração da maioria dos seres.

Na planta, uma parte da glicose se junta com a água e origina a seiva que é distribuída para todas as partes através de um sistema vascular chamado floema. Outra parte é consumida durante o processo de respiração para fornecer energia e ele conseguir crescer


O que não é aproveitado imediatamente, a planta armazena em forma de amido: na raiz (batata doce e cenoura), caule (batata inglesa e cana-de-açúcar) ou semente.

Onde ocorre a fotossíntese – estrutura celular

Nos seres eucariontes, como as plantas, a fotossíntese ocorre totalmente no interior do cloroplasto, uma organela membranosa. Já nos organismos mais simples, como as cianobactérias, ocorre no hialoplasma (citoplasma), pois são procariontes e não possuem organelas membranosas.

No caso das plantas, os cloroplastos estão dispersos em toda a estrutura, mas estão mais concentrados nas folhas em um tecido chamado mesófilo ou parênquima clorofiliano. Há ainda os estômatos, pequenas fendas na folha que abrem e fecham para fazer a transpiração, permitindo as trocas gasosas.

Os cloroplastos são constituídos por uma membrana dupla externa, os tilacóides (uma bolsa em formato de moeda) e as lamelas (pontes que ligam os tilacóides). Os tilacóides costumam estar empilhados e essa estrutura recebe o nome de grana (granum). 

O espaço interno dos cloroplastos se chama estroma e o seu material genético é sempre um DNA próprio: não é igual ao da planta. Os pigmentos estão nos tilacóides e são substâncias de cor que captam a luz: clorofila é o pigmento verde, os carotenóides são alaranjados e assim por diante. 

Local-onde-ocorre-a-fotossíntese-estrutura-dos-cloroplastos-e-estrutura-da-folha-estômatos-e-transpiração

Como ocorre a fotossíntese

A fotossíntese ocorre em duas etapas: 

  • Fase clara (etapa fotoquímica, luminosa): ocorre nos tilacóides 
  • Fase escura (etapa da fixação do carbono, Ciclo de Calvin): ocorre no estroma

Fase luminosa ou fotoquímica

A fase clara recebe esse nome porque depende diretamente da captação de luz. Tudo se inicia com a fotofosforilação, um processo de conversão da energia solar em energia química

A luz excita os elétrons da clorofila, que se encontram num local chamado de complexo antena, afinal, a função de toda antena é captar! As clorofilas excitadas transferem a energia para as moléculas vizinhas. Assim, cria um caminho de propagação em direção ao centro de reação do fotossistema.

Nele, a concentração é tão grande que precisa transferir a energia para uma molécula transportadora de elétrons. A partir daí, podem ocorrer 2 processos: 

  • Fotofosforilação cíclica, que ocorre no fotossistema I
Fotossistema-I-fotofosforilação-cíclica-imagem-das-etapas-da-fase-clara-da-fotossíntese

O fotossistema I é um local composto basicamente por clorofila a que, ao receber a carga, faz um par de elétrons excitados deixar a molécula. Estes elétrons “pegam carona” nas moléculas transportadoras e são utilizados em outros locais. Ao final, retornam para a molécula de clorofila a.

  • Fotofosforilação acíclica, ocorrem nos fotossistemas I e II 
Fotossistema-I-e-II-fotofosforilação-acíclica-gráfico-que-mostra-o-processo-fase-clara-da-fotossíntese

Durante o processo do fotossistema I, o par de elétrons pode acabar tendo como aceptor final o NADP+ (a última molécula transportadora). O “+” mostra que nesta molécula falta um elétron. Portando, o par se unirá ao NADP+ que se transformará em NADPH2, ou seja, passa a carregar hidrogênio (H2).

No fotossistema II predomina a clorofila b que também perde elétrons, contudo, eles serão encaminhados ao fotossistema I e ocuparão o lugar do elétron perdido pela clorofila a. 

Essa movimentação toda faz com que os prótons H+ passem do estroma do cloroplasto para dentro dos tilacóides. A sua alta concentração no interior cria uma pressão para que saiam e a forma que o fazem é através de enzimas chamadas sintetase de ATP, um “motor” que é ativado com a passagem dos H+. 

Assim, uma vez “abastecido”, produz ATP, a molécula adenosina-trifosfato  é o pacotinho de energia que todo o corpo utiliza a nível molecular. É como um comprimido de cafeína para nós! 

  • Fotólise da água

Ao final da fotofosforilação II, a clorofila b continua sem elétrons e atrai os da água para si. Com a remoção dos seus elétrons, a água decompõe-se em H+ e O. Os prótons são liberados dentro do tilacóide, contribuindo na geração de ATP. Já os átomos de oxigênio unem-se e formam gás oxigênio (O2).

Portanto, o oxigênio liberado ao final da fotossíntese é proveniente da água, não do gás carbônico!

Fase escura ou fixação do carbono

Fase-escura-cilco-de-calvin-fixação-do-carbono-representação-gráfica-e-cíclica-do-processo-além-das-estruturas-da-glicose-amido-e-sacarose

Esta etapa ocorre no estroma do cloroplasto e é chamada de “escura” porque não depende diretamente da presença de luz e chama-se “fixação do carbono” porque é onde há a transformação do carbono do CO2  no carbono orgânico que há de compor a glicose.

Aqui acontece o que chamamos de Ciclo de Calvin, e o ATP e o NADPH2 produzidos na fase anterior serão utilizados como fonte de energia e movimentação de elétrons. A fixação do carbono ocorre geralmente por meio de uma enzima denominada RuBisCo, que participa do seguinte processo:

Nesse ciclo, 3 moléculas de CO2 combinam-se com um composto chamado RuBP (ribulose-1,5-bifosfato), formando um composto intermediário instável que se quebra e produz 6 moléculas de PGA (3-fosfoglicerato).

As moléculas de PGA sofrem redução e tornam-se 6 moléculas de PGAL  (gliceraldeído 3-fosfato). Assim, 5 moléculas de PGAL rearranjam-se e formam 3 moléculas de RuBP, a mesma molécula que iniciou o ciclo

Portanto, o ganho do ciclo de Calvin é de uma molécula de PGAL que servirá para a produção de sacarose (o dissacarídeo da glicose) e o amido (o polissacarídeo da glicose)

Fórmula da Fotossíntese

Como você viu, existem uma série de processos complexos acontecendo ao mesmo tempo, e para representá-los todos ao mesmo tempo em uma fórmula seria muito confuso. Contudo, há uma imagem-resumo das 2 fases da fotossíntese:

imagem-resumo-de-todo-o-processo-da-fotossintese-com-a-entrada-de-luz-do-sol.-representa-a-fase-clara-e-fase-escura-no-cloroplasto-mais-a-formula-escrita-em-cima

Portanto, a fórmula geral da fotossíntese nos seres eucariontes e nas cianobactérias só representa os elementos necessários para iniciar as reações e os que são produzidos ao final:

6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Traduzindo:

gás carbônico + água = glicose + oxigênio + água

Atenção: 

  • Lembre-se que esse processo acontece somente na presença de luz e de clorofila! A clorofila atua como catalisador, pois acelera a reação e não é consumido ao final do processo! 
  • Há formação de água ao final como foi representado na fórmula, mas não durante o processo de síntese de açúcares. Isso acontece depois:

A sacarose é a união de duas moléculas de glicose, então, quando as glicoses vão se unir, elas precisam perder 2 H e 1 O para que as ligações sejam estáveis. Esse é o processo chamado síntese por desidratação, compare as fórmulas: glicose C6H12O6 e sacarose C12H22O11.

Fotossíntese bacteriana

Como foi dito anteriormente, as bactérias fotossintetizantes tem um processo um pouco diferente dos demais seres.

O primeiro pesquisador a tentar aprofundar na fotossíntese foi Cornelius Van Niel em 1930, e ele começou pelas bactérias fotossintetizantes. Concluiu que as bactérias vermelhas sulfurosas não precisavam da água e, portanto, não formavam oxigênio. 

Essas bactérias usam gás carbônico e sulfeto de hidrogênio (H2S) e produzem carboidrato e enxofre (S). Escreveu, então, a fórmula geral da fotossíntese bacteriana:

6 CO2+ 2 H2S → CH2O + H2O + 2 S

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