Fotossíntese: Processo de Conversão de Energia

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FOTOSSÍNTESE 
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A fotossíntese, termo que significa “síntese utilizando a luz”, é 
geralmente definida como o processo em que a energia solar é 
capturada e transformada em energia química. Por meio dela, 
muitos organismos autotróficos conseguem sintetizar material 
orgânico, ou seja, produzir seu próprio alimento. 
A fotossíntese ocorre no interior dos cloroplastos , portanto, é 
realizada em maior intensidade em tecidos ricos nessa 
organela, como o parênquima clorofiliano encontrado nas 
folhas. 
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pigmentos 
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Um pigmento é qualquer substância que 
absorva a luz. A cor do pigmento vem dos 
comprimentos de onda da luz refletida (ou 
seja, não absorvidos). A clorofila , o 
pigmento verde comum a todas as células 
fotossintéticas, absorve todos os 
comprimentos de onda da luz visível, 
exceto o verde, que reflete para ser 
detectado pelos nossos olhos 
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Os pigmentos pretos absorvem todos os 
comprimentos de onda que os atingem. Pigmentos 
brancos / cores mais claras refletem a totalidade ou 
quase toda a energia que as atinge. Os pigmentos 
têm seus próprios espectros de absorção 
característicos 
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A luz branca é separada nas diferentes cores da 
luz passando-a através de um prisma. O 
comprimento de onda é definido como a 
distância do pico ao pico A energia é 
inversamente proporcional ao comprimento de 
onda: os comprimentos de onda mais longos têm 
menos energia do que os mais curtos 
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A ordem das cores é determinada pelo 
comprimento de onda da luz. A luz 
visível é uma pequena parte do 
espectro eletromagnético. Quanto 
maior o comprimento de onda da luz 
visível, mais vermelha é a cor. Da 
mesma forma, os comprimentos de 
onda mais curtos são para o lado violeta 
do espectro. Os comprimentos de onda 
mais longos do que vermelhos são 
referidos como infravermelhos, 
enquanto os mais baixos do que violeta 
são ultravioleta. 
Etapa Luminosa ou Fotoquímica 
Ocorre somente sob a luz solar ou 
claridade. Nesta fase é que 
acontece a absorção da luz, e são 
formadas as moléculas de ATP e de 
NADPH2 
Etapa Escura, Química ou Enzimática 
Nesta fase ocorre o processo de 
transformação da energia. São utilizados 
os componentes da primeira fase: ATP e 
NADPH2. 
O CO2 é absorvido, fixado e reduzido, 
ocorrendo, então, a formação do açúcar 
(carboidrato). 
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FASE CLARA 
Nesta etapa acontece uma série de reações onde a energia da luz será 
transferida para algumas moléculas em forma de energia química. Essa 
etapa não ocorre sem que haja o pigmento clorofila que tem a capacidade 
de absorver a energia da luz 
A energia contida na luz faz com que alguns elétrons fiquem excitados, isto 
significa que eles passam para níveis energéticos mais altos e conseguem 
escapar na moléculas de clorofila e assim podem são levados por uma 
série de enzimas. Assim é feita a fixação da energia da luz solar em certas 
moléculas químicas. 
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sol 
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clorofila 
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A clorofila é uma molécula complexa. Várias modificações da clorofila ocorrem entre 
plantas e outros organismos fotosintéticos. Todos os organismos fotossintéticos 
(plantas, certos protistanos, proclorobactérias e cianobactérias) têm clorofila a 
A clorofila a absorve sua energia dos 
comprimentos de onda vermelho-
vermelho-avermelhado Vermelho-
avermelhado e vermelho e pouco dos 
comprimentos intermédios (verde-
amarelo-laranja). 
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Os pigmentos acessórios absorvem energia que a clorofila a não absorve. Os pigmentos 
acessórios incluem clorofila b (também c, d e e em algas e protianos), xantofilas 
e carotenóides (como o beta-caroteno). 
Os carotenóides e a clorofila b absorvem 
parte da energia no comprimento de onda 
verde. Por que não tanto nos 
comprimentos de onda laranja e 
amarelo? Ambas as clorofilas também 
absorvem na extremidade laranja-vermelha 
do espectro (com comprimentos de onda 
mais longos e menor energia). 
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As origens dos organismos 
fotossintéticos no mar podem explicar 
isso. Os comprimentos de onda mais 
curtos (com mais energia) não 
penetram muito abaixo de 5 metros 
de profundidade na água do mar. A 
capacidade de absorver alguma 
energia dos comprimentos de onda 
mais longos (portanto, mais 
penetrantes) pode ter sido uma 
vantagem para algas fotossintéticas 
iniciais que não puderam estar na 
zona superior do mar o tempo todo. 
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Fotossistemas, grandes complexos de proteínas 
e pigmentos (moléculas absorvedoras de luz) 
que são otimizados para coletar luz, têm um 
papel chave nas reações fotoquímicas. Há dois 
tipos de fotossistemas: fotossistema I (FSI) e 
fotossistema II (FSII). 
Ambos os fotossistemas contêm muitos pigmentos que ajudam a coletar energia 
luminosa, bem como um par especial de moléculas de clorofila encontradas no núcleo 
(centro de reação) do fotossistema. O par especial do fotossistema I é chamado P700, 
enquanto o par especial do fotossistema II é chamado de P680. 
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Num processo chamado de fotofosforilação não-cíclica ou 
acíclica (a forma "padrão" das reações fotodependentes), 
elétrons são removidos da água e passados através do FSII e 
FSI antes de terminarem no NADPH. Este processo requer 
que luz seja absorvida duas vezes, uma em cada 
fotossistema, e ATP é produzido. Na verdade, esse processo é 
chamado de fotofosforilação porque envolve o uso de 
energia luminosa (foto) para produzir ATP a partir do ADP 
(fosforilação). 
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FASE ESCURA 
Esta fase da fotossíntese, que ocorre no estroma dos cloroplastos, 
independe de luz, uma vez que essa já foi capturada pela planta. 
Basicamente, todo o ATP e NADPH que fora sintetizado na fase clara serão 
utilizados para formar moléculas de glicose, que dependendo do tamanho 
da cadeia podem virar sacarose ou amido. Se o produto for a sacarose, ele 
costuma migrar para o citoplasma da célula para ser utilizado na 
respiração celular. Se for o amido, ela será estocada como reserva. 
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FASE ESCURA 
Nesta fase, que ocorre no estroma dos cloroplastos, o gás carbônico capturado pelos 
estômatos reage com uma enzima chamada RuBisCO. Essa enzima é essencial, uma vez 
que é responsável pela captação do gás carbônico e de um açúcar presente na célula, 
dando início ao Ciclo de Calvin-Benson 
 RUBISCO 
 Ao final de uma série de reações, onde são utilizados o ATP e o NADPH sintetizados na 
fase clara, há a formação de um composto chamado gliceraldeído 3-fosfato, 
popularmente chamado de GALP. Quando duas moléculas de GALP se unem há a 
formação da conhecida glicose. 
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PLANTAS C3 
São plantas evolutivamente mais antigas, que somente 
utilizam a enzima RuBisCO durante a fase escura. Esse tipo 
de planta ocorre somente em lugares onde a intensidade 
luminosa e a temperatura são moderadas. Esse fato é 
explicado porque a RuBisCO tende a incorporar mais 
oxigênio com o aumento de temperatura. Com isso, a 
fotorrespiração da planta aumenta, aumentando a saíde 
de gás carbônico da planta, limitando seu crescimento. 
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PLANTAS C4 
São plantas que possuem uma enzima adicional presente no ciclo de Calvin-
Benson, a fosfoenolpiruvatocarboxilase, mais conhecida como 
PEPCarboxilase além daRUBISCO. A fotossíntese das plantas com 
metabolismo C4 se tornou mais eficiente, uma vez que há duas enzimas 
atuando. 
 São plantas que quase não apresentam fotorrespiração, o que torna o 
processo de fotossíntese mais eficiente. Elas ocorrem em lugares onde há 
grande intensidade luminosa, apresentando uma crescente de taxa 
fotossintética mesmo em condições de temperatura e intensidade luminosa 
muito altas. 
 
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PLANTAS CAM 
Essas plantas também contam com a enzima PEPCarboxilase. 
Durante a noite, essas plantas ao contrário da maioria, abrem seus 
estômatos. Com a entrada de gás carbônico, essa enzima começa 
a agir, iniciando o ciclo de Calvin-Benson. O produto desta reação 
é armazenado nos vacúolos das células durante a noite. Durante o 
dia, os estômatos são fechados para evitar a perda d’água, e o 
produto do ciclo de Calvin que estava armazenado nos vacúolos 
volta a ser fixado, com a atuação da RUBISCO 
 
 
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