Colégio Estadual Dinah Gonçalves
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A vida, tal como atualmente se acha organizada em nosso planeta, depende em grande parte dos seres vivos fotossintetizantes. Poderíamos começar justificando essa afirmativa pelo fato de que a quase totalidade do gás oxigênio atmosférico, usado pela grande maioria dos seres vivos atuais na respiração celular, provém da fotossíntese realizada por plantas, algas e algumas bactérias.
Esse é, talvez, o aspecto que as pessoas mais relacionam com a fotossíntese, mas é muito importante sabermos que a produção de gás oxigênio não é o único evento importante da fotossíntese. Durante esse processo, os organismos fotossintetizantes fixam a energia luminosa do sol e a transformam em energia química, armazenando-a em moléculas de carboidratos (também produzidas durante o processo).
Esses carboidratos são utilizados pelo próprio organismo que os produziu, parte para a realização da respiração celular, que libera energia para seus processos vitais, e parte para a fabricação de diversas substâncias orgânicas importantes, como aminoácidos, lipídios, celulose etc.
Isso torna os organismos fotossintetizantes independentes de outros seres vivos para se alimentar e faz com que eles ocupem a base da grande maioria das cadeias alimentares, com os consumidores dependendo, direta ou indiretamente, do alimento produzido por eles.
A palavra fotossíntese (do grego photos, luz, synthesis, composição) diz respeito a esse processo no qual ocorre, em presença da luz, a produção de moléculas orgânicas ricas em energia, a partir de compostos inorgânicos pobres em energia (gás carbônico e água). A energia química armazenada nas moléculas orgânicas produzidas nesse processo fica, dessa forma, disponível para o organismo fotossintetizante e para seus possíveis consumidores.
As reações químicas da fotossíntese
É comum representarmos a fotossíntese utilizando-se a equação química:
Sendo: CO2 - gás carbônico; H2O - água; C6H12O6 - glicose e O2 - gás oxigênio.
Essa equação é, no entanto, uma simplificação, já que a fotossíntese No entanto, atualmente sabe-se que o produto direto da fotossíntese não é a glicose, mas um outro glicídio, chamado gliceraldeído-3-fosfato, que, logo depois, é transformado em amido ou em sacarose. Dessa forma, a reação pode ser representada por:
Essa equação é, no entanto, uma simplificação, já que a fotossíntese envolve um conjunto de várias reações que ocorrem no interior dos cloroplastos das células de plantas e algas, ou no citoplasma de algumas bactérias, envolvendo a produção de várias substâncias intermediárias. Tais reações acontecem em duas fases: as reações de claro - ou fase fotoquímica - e as reações de "escuro" - ou fase química.
A fase fotoquímica ocorre nas regiões do cloroplasto que contêm clorofila (lamelas e grana) e compreende duas reações, a fotofosforilação cíclica e a fotólise da água.
Na primeira reação, a clorofila, ao receber luz, emite elétrons altamente energizados que passam por diversas substâncias chamadas de aceptores e voltam à clorofila. Durante esse trajeto, os elétrons liberam energia que é usada para a formação de ATP (molécula armazenadora de energia química). Ao mesmo tempo, a luz promove a quebra da molécula de água (fotólise) que libera íons hidrogênio (H+) e átomos de oxigênio. Estes, unindo-se dois a dois, formam moléculas de gás oxigênio (O2), enquanto os íons hidrogênio, por sua vez, se combinam com moléculas da substância NADP, formando o NADPH2.
É fácil perceber que esse primeiro conjunto de reações recebeu o nome de reações de claro ou fase fotoquímica porque, nele, a luz tem participação direta.
As reações de escuro ocorrem na região do cloroplasto que não contém clorofila (estroma), para onde se difundem as moléculas de CO2 e para onde migram as de ATP e NADPH2, formadas na fase anterior. Através de numerosas e complexas reações, que receberam o nome de Ciclo das pentoses ou Ciclo de Calvin-Benson, moléculas de glicose são formadas a partir do CO2, de Hidrogênios fornecidos pelo NADPH2 e de energia liberada pelo ATP.
Apesar do nome, as reações de escuro também ocorrem durante o dia, utilizando substâncias produzidas na fase clara - dependendo, portanto, indiretamente, da luz.
Erros comuns em relação à fotossíntese
Há uma ideia muito difundida de que as plantas, durante a fotossíntese, transformam o gás carbônico em oxigênio.
Contudo, retomando os processos da fase clara da fotossíntese, percebemos que é durante a fotólise da água que se formam as moléculas de gás oxigênio que podem ser liberadas para o ambiente. É um erro, portanto, pensar que o gás oxigênio forma-se a partir do gás carbônico - ele é proveniente das moléculas de água que participam desse processo.
É comum também que as pessoas pensem que a fotossíntese é a respiração das plantas ou que elas fazem fotossíntese durante o dia e respiram à noite. Respiração celular e fotossíntese são processos distintos e ambos são realizados pelos vegetais, algas e também por algumas bactérias.
A respiração, ao contrário da fotossíntese, não depende da luz e é realizada ao longo de todo o dia. Nos períodos em que há grande luminosidade, a intensidade da fotossíntese é tal que o organismo produz gás oxigênio suficiente para a sua própria respiração celular e libera o excesso, dando a falsa impressão de que não respira, pois não está absorvendo o gás oxigênio da atmosfera.
*Maria Graciete Carramate Lopes é licenciada pelo Instituto de Biociências da USP e professora de ciências da Escola Lourenço Castanho (SP).
