FOTOSSÍNTESE - Introdução

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1 Introdução à fotossíntese 
Todos os organismos, incluindo os seres 
humanos, precisam de energia para 
conduzir as reações metabólicas de 
crescimento, desenvolvimento e 
reprodução. Mas os organismos não podem 
usar a energia luminosa diretamente para 
as suas necessidades metabólicas. Em vez 
disso, eles devem primeiro convertê-la em 
energia química através do processo de 
fotossíntese. 
O que é fotossíntese? 
 
A fotossíntese, é o processo no qual a 
energia luminosa é convertida em energia 
química na forma de açúcares. Em um 
processo alimentado por energia luminosa, 
moléculas de glicose (ou outros açúcares) 
são construídas a partir de água e dióxido de 
carbono, e oxigênio é liberado como um 
subproduto. As moléculas de glicose 
fornecem aos organismos dois recursos 
indispensáveis: energia e carbono - fixado - 
orgânico. 
• Energia: As moléculas de glicose 
servem como combustível para as 
células: sua energia química pode 
ser extraída através de processos 
como respiração celular e 
fermentação, que geram o 
trifosfato de adenosina – ATP- uma 
pequena molécula transportadora 
de energia — para as necessidades 
energéticas imediatas da célula. 
• Carbono fixado: Carbono do 
dióxido de carbono - carbono 
inorgânico - pode ser incorporado 
em moléculas orgânicas; este 
processo é chamado de fixação de 
carbono e o carbono em moléculas 
orgânicas também é chamado 
de carbono fixado. O carbono que é 
fixado e incorporado nos açúcares 
durante a fotossíntese pode ser 
usado para construir outros tipos 
de moléculas orgânicas necessárias 
para as células. 
 
2 Introdução à fotossíntese 
 
Na fotossíntese, a energia solar é coletada e 
convertida em energia química na forma de 
glicose usando água e dióxido de carbono. O 
oxigênio é liberado como um subproduto. 
A importância ecológica da 
fotossíntese 
Os organismos fotossintéticos, incluindo as 
plantas, algas e algumas bactérias, 
desempenham um papel ecológico 
fundamental. 
Eles introduzem energia química e carbono 
fixado nos ecossistemas usando luz para 
sintetizar açúcares. Como estes organismos 
produzem seu próprio alimento — ou seja, 
fixam o seu próprio carbono — usando a 
energia luminosa, eles são chamados 
de fotoautótrofos (literalmente, seres que 
se autoalimentam que usam luz). 
Os seres humanos e outros organismos que 
não conseguem converter dióxido de 
carbono em compostos orgânicos são 
chamados de heterótrofos, que significa 
alimentados por outros. Os heterótrofos 
precisam obter carbono fixado pela 
ingestão de outros organismos ou seus 
subprodutos. Os animais, fungos e muitos 
procariontes e protistas são heterótrofos. 
Além da introduzir carbono fixado e energia 
nos ecossistemas, a fotossíntese também 
afeta a composição da atmosfera da Terra. 
A maioria dos organismos 
fotossintetizantes produz gás oxigênio 
como um subproduto, e o advento da 
fotossíntese - cerca de 333 bilhões de anos 
atrás, em bactérias semelhantes às 
modernas cianobactérias - mudou para 
sempre a vida na Terra. Estas bactérias 
gradualmente liberaram oxigênio na 
atmosfera da Terra que era pobre deste gás 
e acredita-se que o aumento da 
concentração de oxigênio influenciou a 
 
3 Introdução à fotossíntese 
evolução das formas de vida aeróbicas - 
organismos que usam oxigênio para a 
respiração celular. Se não fossem esses 
antigos fotossintetizadores, nós, assim 
como muitas outras formas de vida na 
Terra, não estaríamos aqui hoje! 
Os organismos fotossintéticos também 
removem grandes quantidades de dióxido 
de carbono da atmosfera e usam os átomos 
de carbono para construir moléculas 
orgânicas. Sem a abundância de plantas e 
algas da Terra retirando continuamente o 
dióxido de carbono, esse gás se acumularia 
na atmosfera. Apesar de os organismos 
fotossintéticos removerem uma parte do 
dióxido de carbono produzido pelas 
atividades humana, seus crescentes níveis 
atmosféricos estão retendo o calor e 
provocando alterações climáticas. Muitos 
cientistas acreditam que a preservação das 
florestas e outras extensões de vegetação é 
cada vez mais importante para combater 
este aumento nos níveis de dióxido de 
carbono. 
As folhas são os locais de 
fotossíntese 
As plantas são os autótrofos mais comuns 
nos ecossistemas terrestres. Todos os 
tecidos de plantas verdes podem 
fotossintetizar, mas na maioria das plantas, 
a maior parte da fotossíntese normalmente 
acontece nas folhas. As células numa 
camada intermediária do tecido foliar 
chamada de mesofilo formam a região 
primária da fotossíntese. 
Pequenos poros chamados 
de estômatos são encontrados na 
superfície das folhas da maioria das plantas 
e eles permitem que o dióxido de carbono 
se difunda para dentro do mesofilo e o 
oxigênio para fora. 
 
4 Introdução à fotossíntese 
 
Crédito da imagem: modificada de 
"Overview of photosynthesis: Figure 6" por 
OpenStax College, Concepts of Biology, CC 
BY 3.0 
Cada célula do mesofilo contém organelas 
chamadas cloroplastos, que são 
especializados em realizar as reações de 
fotossíntese. Dentro de cada cloroplasto, 
estruturas na forma de discos 
chamadas tilacóides estão organizadas em 
pilhas, como numa pilha de panquecas, que 
são conhecidas como grana - plural de 
granum. A membrana de cada tilacoide 
contém pigmentos esverdeados chamados 
de clorofilas que absorvem luz. O espaço 
que envolve as grana é preenchido com um 
http://cnx.org/contents/b3c1e1d2-839c-42b0-a314-e119a8aafbdd@8.56:23/Overview-of-Photosynthesis
https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/
https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/
https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/tour-of-organelles/a/chloroplasts-and-mitochondria
 
5 Introdução à fotossíntese 
fluido e é chamado de estroma, e o espaço 
dentro dos discos do tilacoides são 
conhecidos como espaço interior do 
tilacoide. Diferentes reações químicas 
ocorrem nas diferentes partes do 
cloroplasto. 
As reações dependentes de luz e o ciclo 
de Calvin 
A fotossíntese nas folhas das plantas 
envolve muitas etapas, mas pode ser dividia 
em dois estágios: as reações dependentes 
de luz e o ciclo de Calvin. 
• As reações dependentes de 
luz ocorrem na membrana do tilacoide 
e requerem um suprimento contínuo 
de energia luminosa. As clorofilas 
absorvem esta energia, que é 
convertida em energia química através 
da formação de dois compostos, ATP. 
• uma molécula que armazena 
energia e NADPH 
• um transportador 
reduzido de elétron. Neste processo, 
moléculas de água também são 
convertidas em gás oxigênio - o 
oxigênio que respiramos! 
• O ciclo de Calvin, também chamado 
de reações independentes de luz, 
ocorre no estroma e não necessita 
diretamente de luz. Em vez disso, o 
ciclo de Calvin usa ATP e NADPH das 
reações dependentes de luz para fixar 
o dióxido de carbono e produzir 
açúcares de três carbonos - moléculas 
de gliceradeído-3-fosfato, ou G3P - que 
se juntam para formar a glicose. 
https://pt.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-plants/the-light-dependent-reactions-of-photosynthesis/a/light-dependent-reactions
https://pt.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-plants/the-light-dependent-reactions-of-photosynthesis/a/light-dependent-reactions
https://pt.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-plants/the-calvin-cycle-reactions/a/calvin-cycle
 
6 Introdução à fotossíntese 
 
Crédito da imagem: modificado de 
"Overview of photosynthesis: Figure 6" por 
OpenStax College, Biology, CC BY 3.0 
No geral, as reações dependentes de luz 
capturam energia luminosa e a armazenam 
temporariamente nas formas químicas 
de ATP e NADPH Então, o ATP é quebrado 
para liberar energia, e o NADPH doa seus 
elétrons para converter moléculas de 
dióxido de carbono em açúcares. No fim, a 
energia que começou como luz termina 
retida nas ligações dos açúcares.Fotossíntese vs. respiração 
celular 
Em nível das reações gerais, a fotossíntese e 
a respiração celular são processos quase 
opostos. Eles diferem apenas na forma de 
energia absorvida ou liberada, como 
mostrado no diagrama abaixo. 
 
Em um nível simplificado, a fotossíntese e a 
respiração celular são reações opostas entre 
si. Na fotossíntese, a energia solar é captada 
na forma de energia química em um 
processo que converte água e dióxido de 
carbono em glicose. O oxigênio é liberado 
como subproduto. Na respiração celular, o 
oxigênio é usado para quebrar a glicose, 
liberando energia química e calor no 
processo. Dióxido de carbono e água são os 
produtos desta reação. 
Em nível de etapas individuais, a 
fotossíntese não é apenas a respiração 
celular no sentido contrário. Ao invés disso, 
como veremos no resto desta seção, a 
fotossíntese ocorre em sua própria 
sequência única de etapas. Entretanto, há 
algumas semelhanças notáveis entre a 
fotossíntese e a respiração celular. 
Por exemplo, a fotossíntese e a respiração 
celular envolvem uma série de 
reações redox (reações que envolvem a 
transferência de elétrons). Na respiração 
http://cnx.org/contents/185cbf87-c72e-48f5-b51e-f14f21b5eabd@9.85:42/Overview-of-Photosynthesis
https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/
 
7 Introdução à fotossíntese 
celular, os elétrons fluem da glicose para o 
oxigênio, formando água e liberando 
energia. Na fotossíntese, eles vão na 
direção oposta, começando na água e 
terminando na glicose - um processo que 
requer energia que é fornecida pela luz. 
Como a respiração celular, a fotossíntese 
também usa uma cadeia de transporte de 
elétrons para fazer um gradiente de 
concentração de H+ que dirige a síntese 
de ATP através da quimiosmose. 
Se estas coisas não soam familiares, não se 
preocupe! Você não precisa conhecer a 
respiração celular para entender a 
fotossíntese. Apenas continue lendo e 
assistindo e você aprenderá todos os 
detalhes deste processo mantenedor da 
vida.