O termo fotossíntese significa síntese pela luz, sendo o processo pelo qual plantas, algas e algumas bactérias utilizam a energia luminosa para produzir matéria orgânica. A fotossíntese é o principal meio de produção de energia dos seres autotróficos. Esse processo geralmente utiliza gás carbônico  (CO2) e água (H2O) para a produção de matéria orgânica na forma de glicídios, a qual servirá de alimento para o organismo, liberando também gás oxigénio (O2) para a atmosfera no processo. Praticamente todo o oxigénio que compõe a atmosfera actual da Terra é resultado da fotossíntese.

Dessa forma, a equação geral da fotossíntese é: 12 H2O + 6 CO2 → 6 O2 + C6H12O6 + 6 H2O

Estrutura das células fotossintetizantes

Estrutura das células fotossintetizantes

Nas células, a fotossíntese ocorre em organelas chamadas de cloroplastos, a qual contém pigmentos responsáveis pela absorção da energia luminosa. O pigmento fotossintetizante mais conhecido é a clorofila, mas alguns organismos utilizam carotenoides e ficobilinas.

Cloroplasto

  Estrutura básica de um cloroplasto, organela celular onde ocorre a Fotossíntese. Ilustração: KazakovaMaryia / Shutterstock [adaptado]

As membranas internas dos cloroplastos, chamadas de tilacóides, contêm complexos chamados de fotossistemas. Esses fotossistemas são compostos pelos pigmentos fotossintetizantes juntamente com proteínas e moléculas transportadoras de e electrões. Eles são divididos em fotossistema I e fotossistema II de acordo com o comprimento de onda considerado óptimo para a absorção.

Reacções da fotossíntese

A fotossíntese é composta por uma série de reacções químicas. Estas reacções são divididas em duas fases na fotossíntese: a fase clara ou fotoquímica e a fase escura ou puramente química. A fase clara ocorre durante o dia, pois depende da presença de luz para acontecer. Essa fase ainda pode ser dividida em dois processos: a fotofosforilação e a fotólise da água. Já a fase escura, não depende da luz para ocorrer, sendo composta pelo processo chamado de ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin Benson.

Reacções do processo de fotossíntese. Ilustração: Designua / Shutterstock.com [adaptado] Movimento ascendente da água e nutrientes nas plantas . O sistema radicular serve para fixar a planta ao solo e, sobretudo, para satisfazer as exigências hídricas das folhas. Quase toda a água que a planta recolhe do solo penetra através da epiderme da raiz, em grande parte na região dos pelos radiculares.

A partir dos pelos radiculares, a água move-se através do córtex, da endoderme e do periciclo, penetrando no xilema primário (figura abaixo). A água, uma vez nos elementos condutores do xilema, ascende através da raiz e do caule e penetra nas folhas.

Vias de absorção pela raiz:

Via apoplástica: a água é conduzida circundando a parede da célula vegetal;

Via simplasto: a água passa pelo protoplasto celular.

Importância de fotossíntese baseada em três principais factores:

Promove a captura do CO2 atmosférico;

Realiza a renovação do O2 atmosférico;

Conduz o fluxo de matéria e energia nos ecossistemas.

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, na medida em que a planta produz glicose ela elimina oxigénio, e sem oxigénio é impossível sobreviver.

Fatores que influenciam a fotossíntese

A intensidade com a qual uma célula executa a fotossíntese pode ser avaliada pela quantidade de oxigénio que ela libera para o ambiente, ou pela quantidade de CO2 que ela consome.

Quando se mede a taxa de fotossíntese de uma planta, percebe-se que essa taxa pode aumentar ou diminuir, em função de certos parâmetros. Esses parâmetros são conhecidos como factores limitantes da fotossíntese. A fotossíntese tem alguns factores limitantes, alguns intrínsecos e outros extrínsecos.

Movimento ascendente da água e nutrientes nas plantas

O transporte de água e de minerais das raízes para a parte aérea ocorre predominantemente nos vasos do xilema. A importância deste conduto no movimento de água e minerais já tinha sido enfatizada por HALES em 1969. Ele constatou a continuidade destes vasos nas raízes, caules e folhas e foi o primeiro a sugerir uma certa relação entre a transpiração da planta e o movimento ascendente da seiva. Experimentos posteriores usando substâncias coloridas ou isótopos radioactivos confirmam suas ideias

Formas de transporte

 A maioria dos elementos minerais essenciais é transportada no xilema na forma de íons inorgânicos:

1. a) Catiões: K+, Ca++, Mg++, Cu++, Zn++ e Mn++
2. b) Aniões: Cl–, S04 =, H2P04 –, H3B03 e Mo04 =

O nitrogénio, porém, pode estar sob diferentes formas dependendo da espécie vegetal, da fonte externa e do metabolismo radicular. O enxofre, também, depende da presença de sistemas de redução/assimilação nas raízes. Pode aparecer na seiva na forma de metionina, cisteína, mas quase sempre em baixíssimas concentrações.

Estrutura das células fotossintetizantes

Nas células, a fotossíntese ocorre em organelas chamadas de cloroplastos, a qual contém pigmentos responsáveis pela absorção da energia luminosa. O pigmento fotossintetizante mais conhecido é a clorofila, mas alguns organismos utilizam carotenoides e ficobilinas.