*Postagem realizada pelo Grupo 1 como parte da pesquisa que integra o artigo: APRENDIZAGEM COOPERATIVA E O USO DO BLOG
COMO FERRAMENTA PEDAGÓGICA NO ENSINO E NA APRENDIZAGEM DE BIOLOGIA: um estudo
de caso
Os Seres que Realizam Fotossíntese e a Importância da Luz e Pigmentos
QUEM REALIZA A FOTOSSÍNTESE?
A fotossíntese não é uma exclusividade das plantas. Na realidade a
fotossíntese é um processo autotrófico realizado por procariontes e eucariontes
clorofilados. Nos procariontes ocorrem duas formas de fotossíntese: uma muito
especial, que está restrita a um grupo particular de bactérias autotróficas
chamadas púrpuras, e outra que é a fotossíntese mais comum, realizada pelas
cianobactérias. Dentre os eucariontes, todos os clorofilados realizam
fotossíntese semelhante à das cianobactérias, isso porque os cloroplastos (mini
máquinas de fotossíntese) eucarióticos são modificações de cianobactérias que
foram engolfadas e preservadas por simbiose mutualística ao longo do processo
evolutivo). Os eucariontes fotossintetizantes estão representados por alguns
protistas clorofilados unicelulares, pelas algas pluricelulares e pela maioria
das plantas.
Nos procariontes, a fotossíntese está associada a um sistema de membranas
internas da célula. Esse sistema não corresponde a organelas membranosas,
estruturas ausentes nesses organismos.
Nos eucariontes, a fotossíntese ocorre no interior de uma organela que é
o cloroplasto.
Na fotossíntese especial, realizada pelas bactérias púrpuras, não há
liberação de oxigênio para o meio, enquanto no processo fotossintético mais
comum há liberação desse gás. Aliás, é principalmente por meio desse tipo de
fotossíntese que o teor de oxigênio é mantido na atmosfera atual.
QUAL A IMPORTÂNCIA DA LUZ E DOS PIGMENTOS
FOTOSSINTETIZANTES?
A luz solar é uma forma de energia radiante composta de vários
comprimentos de onda. Dentre eles, o olho humano só consegue distinguir os que
compõem a luz visível ou luz branca, compreendidos entre 390 e 760 nanômetros.
Se fizermos a luz branca passar por um prisma, observaremos que ela se decompõe
em sete cores (as cores do arco-íris). Cada cor abrange determinados
comprimentos de onda.
A luz só pode ser utilizada na fotossíntese graças à presença de
pigmentos especializados que conseguem captar a energia luminosa. Os pigmentos
têm a propriedade de absorver apenas certos comprimentos de onda, refletindo os
demais. Assim, a cor do pigmento é determinada pelo comprimento de onda por ele
refletido. Os principais pigmentos fotossintetizantes são as clorofilas, os
carotenoides e as ficobilinas.
Existem vários tipos de clorofilas, que diferem ligeiramente entre si com
relação a pequenas porções de suas moléculas e a suas propriedades de absorção
dos comprimentos de luz. Nos eucariontes, os tipos de clorofilas podem ser
classificados em a, b, c
e d. A clorofila a é o pigmento fotossintético mais
importante e está presente em todas as cianobactérias e em todos os eucariontes
clorofilados. Os demais tipos de pigmentos não ocorrem em todos os
fotossintetizantes, sendo considerados acessórios na fotossíntese, pois captam
a energia da luz e a transferem para a clorofila a. As bactérias púrpuras, que praticam a fotossíntese especial, não
possuem a clorofila a e o seu
pigmento fotossintetizante é a bacterioclorofila, que absorve comprimentos de
onda da luz infravermelha (em torno de 1040 nm), invisíveis aos nossos olhos. Essas
bactérias usam gás carbônico e, em lugar de água, usam gás sulfídrico (H2S)
produzindo carboidratos e liberando enxofre. Isso nada mais é que uma adaptação
para viver em ambientes sem oxigênio (sedimento de ambientes aquáticos), uma
vez que tais bactérias são anaeróbicas e esse gás é letal para elas.
Depois das clorofilas, os carotenoides são os pigmentos mais abundantes
na natureza. Além de atuarem como pigmentos acessórios da fotossíntese, eles
desempenham outra função muito importante: protegem as clorofilas do excesso de
luz, o que é prejudicial à fotossíntese. Eles não ocorrem nas bactérias
púrpuras fotossintetizantes, mas ocorrem nos demais seres clorofilados. Os
carotenoides são de origem lipídica e podem ser vermelhos, amarelos ou
alaranjados. Os dois grupos de carotenoides são os carotenos (precursor da
vitamina A) e as xantofilas.
As ficobilinas são pigmentos hidrossolúveis que ocorrem nas
cianobactérias e nos cloroplastos de algas vermelhas. Há dois tipos de
ficobilinas: a ficocianina, que é azul, e a ficoeretrina, que é vermelha.
Colocando-se em um gráfico as diferentes taxas de absorção da luz pelos
pigmentos fotossintetizantes em função do comprimento de onda, obtém-se o
espectro de absorção de cada um deles. Esse espectro pode ser comparado ao da
taxa de fotossíntese em função do comprimento de onda: espectro de ação
fotossintética. Contrapondo-se os dois tipos de gráficos, pode-se verificar que
as clorofilas são os pigmentos mais importantes para a fotossíntese. São elas
que conseguem absorver com maior eficiência os comprimentos de onda das luzes
azul e vermelha, nos quais a fotossíntese é mais intensa.
Sabe-se hoje que
em seres eucariontes e cianobactérias a fotossíntese pode ser representada por
meio de uma equação:
Apesar dessa
representação por meio de uma única equação, a fotossíntese não ocorre em uma
única reação química. Existem várias reações que, tradicionalmente, têm sido
agrupadas em duas etapas interligadas: a) etapa fotoquímica ou fase clara da
fotossíntese; b) etapa química ou fase escura da fotossíntese.
Referência:
LOPES, S.G.B.C. Bio 1. 3. ed. São Paulo: Saraiva, 2006.Questões Propostas Pelo Grupo 1
1ª) Um vaso com uma planta de folhas verdes foi colocado
sobre uma mesa, no centro de um quarto totalmente vedado, de modo a impedir a
entrada da luz externa, e ali permaneceu por 24 horas. Durante as 12 primeiras
horas (período I), a planta foi iluminada com luz verde, de comprimento de onda
na faixa de 500 a 550 nm. Nas 12 horas seguintes (período II), a planta foi
iluminada com luz laranja-avermelhada, de comprimento de onda na faixa de 650 a
700 nm. Considerando a incidência da luz sobre a planta e a taxa fotossintética,
responda e justifique:
a) qual seria a cor da planta visualizada pelos olhos de um observador não daltônico que estivesse no quarto durante os períodos I e II?
b) onde a taxa de fotossíntese se apresentaria maior, no
período I ou II?
2ª) Se durante a etapa fotoquímica da fotossíntese ocorre produção de ATP, por que as células vegetais ainda necessitam realizar respiração?
3ª) A etapa química da fotossíntese compreende as reações
da síntese de glicose. Explique qual é o destino da glicose produzida por tal
processo.
4ª) Em determinada condição de luminosidade (ponto de compensação
fótico), uma planta devolve para o ambiente, na forma de gás carbônico, a mesma
quantidade de carbono que fixa, na forma de carboidrato, durante a
fotossíntese. Descreva o que aconteceria a uma planta se ela fosse mantida por
muito tempo em seu ponto de compensação fótico.
*Postagem realizada pelo Grupo 2 como parte da pesquisa que integra o artigo: APRENDIZAGEM COOPERATIVA E O USO DO BLOG COMO FERRAMENTA PEDAGÓGICA NO ENSINO E NA APRENDIZAGEM DE BIOLOGIA: um estudo de caso
2ª) Escreva a equação da fotólise da água, apontando o destino de cada um dos produtos.
3ª) (Esal-MG) A fotossíntese é um dos mais importantes fenômenos que ocorrem na natureza, pois todos os seres vivos dependem direta ou indiretamente desse processo.
a) Justifique a proposição acima.
b) Qual é a organela citoplasmática responsável pela fotossíntese?
c) Quais são os produtos da etapa fotoquímica da fotossíntese?
d) Dê uma equação química que represente a fotossíntese.
4ª) (Moji-SP) Na fotossíntese ocorrem várias reações que podem ser agrupadas em duas etapas.
a) Quais são essas etapas?
b) Onde ocorre cada uma delas?
c) Em qual etapa ocorre a liberação de oxigênio?
d) Como se estabelece a ligação entre as duas etapas?
Etapa Fotoquímica ou Fase Clara da Fotossíntese
CLOROFILA E ABSORÇÃO DE LUZ
A fotossíntese é um processo composto por duas séries de reações
químicas, conhecidas como reações de claro e reações de escuro. As reações de
claro constituem a etapa fotoquímica da fotossíntese, e são assim chamadas por
necessitarem de luz para ocorrer. Já as reações de escuro constituem a etapa
puramente química da fotossíntese, e sua ocorrência independe de luz. Nesse
sentido, a denominação “reações de escuro” é imprópria, pois dá a impressão de
que essas reações só acontecem na ausência de luz, o que não é verdade; elas
podem ocorrer tanto no claro quanto no escuro.
A substância química fundamental no processo da fotossíntese é a
clorofila (do grego khloros, verde, e
phyllon, folha), uma substância
orgânica complexa, que contêm magnésio em sua estrutura. As moléculas de
clorofila, localizadas no interior dos cloroplastos, têm a capacidade de
absorver a energia luminosa. Quando iluminada por luz branca, que se compõe de
uma mistura de todas as cores, a clorofila absorve principalmente as cores azul
e vermelha, refletindo a luz verde.
Quando a clorofila é iluminada, alguns de seus elétrons absorvem fótons
(pequenos “pacotes” de energia que constituem as radiações luminosas) e se
tornam excitados. Os elétrons excitados escapam da molécula de clorofila e são
capturados por certas substâncias, denominadas aceptores de elétrons. Se não
existirem aceptores de elétrons disponíveis, os elétrons excitados acabam por
emitir, em forma de luz, a energia que captam do fóton.
Quando se ilumina a clorofila isolada, extraída de
cloroplastos, os elétrons excitados, não dispondo de aceptores para recebê-los,
liberam a energia absorvida na forma de luz vermelha. É por isso que a
clorofila brilha no escuro, após ser iluminada, fenômeno conhecido como fluorescência.
A clorofila presente em cloroplastos intactos não fluoresce porque os elétrons
excitados são imediatamente transferidos para os aceptores, sem que haja
emissão de energia. A transferência de elétrons excitados para as substâncias
aceptoras de elétrons é a chave do processo fotossintético: a energia luminosa
é transformada em energia química quando o elétron energizado, lançado pela
clorofila excitada pela luz, é capturado pela substância aceptora.
O APARELHO FOTOSSINTETIZANTE: FOTOSSISTEMAS
Moléculas de clorofila, aceptores de elétrons, pigmentos acessórios e enzimas
que participam da fotossíntese encontram-se organizados nas membranas dos
cloroplastos, formando unidades funcionais chamadas fotossistemas. Há dois
tipos de fotossistemas, denominados I e II. Eles diferem quanto à capacidade de
absorver luz e quanto à posição que ocupam nas membranas internas dos
cloroplastos.
O fotossistema I (PS I), absorve luz de comprimento de onda correspondente a 700 nm, sendo por isso também chamado P700. Já o fotossistema II (PS II) absorve principalmente luz cujo comprimento de onda é de 680 nm, sendo por isso também chamado P680. O fotossistema I se localiza preferencialmente nas membranas intergrana, em contato direto como o estroma. Já o fotossistema II se localiza nas membranas dos tilacoides. Enzimas e outras substâncias que participam da fotossíntese também se localizam em posições estratégicas nas membranas do cloroplasto.
O fotossistema I (PS I), absorve luz de comprimento de onda correspondente a 700 nm, sendo por isso também chamado P700. Já o fotossistema II (PS II) absorve principalmente luz cujo comprimento de onda é de 680 nm, sendo por isso também chamado P680. O fotossistema I se localiza preferencialmente nas membranas intergrana, em contato direto como o estroma. Já o fotossistema II se localiza nas membranas dos tilacoides. Enzimas e outras substâncias que participam da fotossíntese também se localizam em posições estratégicas nas membranas do cloroplasto.
FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA
Quando a clorofila é excitada pelos fótons, seus elétrons, altamente
energizados, são capturados por um primeiro aceptor, que logo os transfere para
um segundo e assim por diante. Nessas transferências entre os aceptores, é como
se os elétrons fossem descendo uma escala, liberando energia a cada degrau. A
energia liberada é utilizada na síntese de moléculas de ATP a partir de ADP e
fosfatos, processo denominado fotofosforilação (adição de fosfatos usando
energia da luz).
Quando os elétrons chegam ao último aceptor da sequência, seu nível
energético está suficientemente baixo para que eles retornem à clorofila,
recompondo-a. Tudo se passa como se os elétrons descrevessem um ciclo durante o
qual a energia luminosa é convertida em energia química, que fica armazenada no
ATP. Daí o nome fotofosforilação cíclica, dado a esse processo.
A fotofosforilação cíclica envolve apenas o fotossistema I. Ao que tudo
indica, essa via de produção de ATP é alternativa, entrando em ação apenas
quando há pequena quantidade da substância
nicotinamida-adenina-dinucleotídio-fosfato. Essa substância, mais conhecida
pela sigla NADP, de seu nome em inglês nicotinamide
adenine dinucleotide
phosphate, é um importante aceptor de elétrons. Muitos biólogos acreditam
que esse processo era usado por procariontes primitivos para produzir ATP.
FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA
A fotofosforilação acíclica, o processo mais expressivo de
fotofosforilação empregado pelas algas e plantas atuais, utiliza os
fotossistemas I e II. O processo tem início com a excitação luminosa da
clorofila do fotossistema I. Dois elétrons excitados, emitidos pela clorofila,
são captados por um primeiro aceptor e logo transferidos para um segundo
aceptor chamado ferridoxina. Da ferridoxina, os elétrons passam para o NADP. Se
não houver NADP disponível para receber os elétrons excitados, a ferridoxina os
transfere para um conjunto de aceptores através do qual eles voltam à clorofila
(fotofosforilação cíclica). Porém se houver NADP disponível, este recebe os
elétrons provenientes da clorofila do fotossistema I, que fica temporariamente
deficiente em elétrons.
A clorofila do fotossistema II, também ativada pela luz, emite elétrons,
que são captados e transferidos através de um conjunto de aceptores. Como na
fotofosforilação cíclica, os elétrons liberam energia, que será utilizada para
a síntese de ATP a partir de ADP e fosfato. Ao final dessa sequência de
aceptores, chamada cadeia transportadora de elétrons, os elétrons são
capturados pela clorofila do fotossistema I, recompondo-a.
A clorofila do fotossistema II, por sua vez, fica temporariamente
deficiente em elétrons. Isso provoca a quebra de moléculas de água, a fotólise
(do grego photo, luz e lise, quebra), com liberação de elétrons
que reconstituem a clorofila. Os prótons
de hidrogênio liberados na quebra da água são captados pelo NADP e, juntamente
com os elétrons excitados provenientes da clorofila do fotossistema I, formam
NADPH2. Os átomos de oxigênio também liberados na quebra da água
unem-se dois a dois, formando gás oxigênio.
A fotólise da água é também conhecida como “reação de
Hill”, em homenagem ao cientista Robert Hill, que em 1937, descobriu que
moléculas de água eram quebradas durante a reação de fotossíntese. As reações
de fotofosforilação, que ocorrem acopladas à fotólise da água, constituem a
etapa fotoquímica da fotossíntese e levam à formação dos seguintes produtos:
ATP, NADPH2 e gás oxigênio (O2). O gás oxigênio é
liberado para o meio, enquanto o ATP e o NADPH2 serão utilizados na
etapa química, para a qual a luz não é necessária.
Questões Propostas Pelo Grupo 2
1ª) Descreva, em linhas gerais, o processo de fotofosforilação acíclica. Diga de onde vêm os elétrons que recompõem a clorofila do fotossistema I e os que recompõem a clorofila do fotossistema II.
Referência:
AMABIS, J.M. & MARTHO, G.R. Biologia 1. 1. ed. São Paulo: Moderna, 1994.
2ª) Escreva a equação da fotólise da água, apontando o destino de cada um dos produtos.
3ª) (Esal-MG) A fotossíntese é um dos mais importantes fenômenos que ocorrem na natureza, pois todos os seres vivos dependem direta ou indiretamente desse processo.
a) Justifique a proposição acima.
b) Qual é a organela citoplasmática responsável pela fotossíntese?
c) Quais são os produtos da etapa fotoquímica da fotossíntese?
d) Dê uma equação química que represente a fotossíntese.
4ª) (Moji-SP) Na fotossíntese ocorrem várias reações que podem ser agrupadas em duas etapas.
a) Quais são essas etapas?
b) Onde ocorre cada uma delas?
c) Em qual etapa ocorre a liberação de oxigênio?
d) Como se estabelece a ligação entre as duas etapas?
*Postagem realizada pelo Grupo 3 como parte da pesquisa que integra o artigo: APRENDIZAGEM COOPERATIVA E O USO DO BLOG COMO FERRAMENTA PEDAGÓGICA NO ENSINO E NA APRENDIZAGEM DE BIOLOGIA: um estudo de caso
Etapa Química ou Fase Escura da Fotossíntese
A REDUÇÃO DO CO2 E A PRODUÇÃO DE CARBOIDRATOS
O cloroplasto possui uma matriz incolor repleta de enzimas denominada de estroma. Essa matriz também apresenta
DNA, RNA e ribossomos, que conferem um sistema genético próprio aos
cloroplastos, dando-lhes certa autonomia dentro da célula. Enquanto a etapa
fotoquímica ocorre nos grana do
cloroplasto, a etapa química é processada no estroma. Bem mais lenta que a etapa fotoquímica, essa etapa se
realiza tanto em presença de luz, como no escuro. Por isso, é também chamada de
fase escura da fotossíntese; pelo fato de envolver a participação acentuada de
uma complexa rede enzimática, essa fase é também conhecida por etapa
enzimática.
Na fase química o gás carbônico (CO2) é transformado em
moléculas orgânicas, principalmente carboidratos. Para tanto, a planta utiliza
o ATP (produzido na fase fotoquímica) como doador de energia e o NADPH2
como fonte de hidrogênios (H2). Os hidrogênios doados pelo NADPH2
promovem a redução de CO2 e sua consequente transformação em
carboidratos. De maneira extremamente simplificada, pode-se esquematizar a
etapa química da fotossíntese da seguinte maneira:
Ao fornecer hidrogênios para a transformação de CO2 em
carboidratos, o NADPH2 converte-se em NADP. O NADP, então, torna-se
apto a receber novos hidrogênios na fase fotoquímica. Da mesma maneira, o ATP,
ao fornecer energia para a fase química, “descarrega-se”, convertendo-se em ADP
e fosfato (Pi). Na fase fotoquímica, com a energia oriunda da luz solar, o ATP
é “recarregado”.
Na etapa química ocorre a conversão do gás carbônico (CO2) em
carboidratos (CH2O). No CO2, o número de oxidação do
carbono é +4. No carboidrato, o número de oxidação do carbono vale zero.
Portanto, na transformação do CO2 em CH2O, o número de
oxidação do carbono passa de +4 para zero. Diz-se, então, que o carbono foi
reduzido.
O carbono comum tem número de massa igual a 12. O carbono com número de
massa igual a 14 tem dois nêutrons a mais que o C12 e é radioativo. Diz-se
então que o C14 é um radioisótopo do C12. O cientista
americano Melvin Calvin, fornecendo para plantas CO2 com carbono
marcado (C14), constatou a presença de C14 nas moléculas
de glicose produzidas no final do processo químico da fotossíntese. Com isso,
ficou evidente que o CO2 é a fonte de carbono para a síntese de
matéria orgânica. Em homenagem a esse estudioso, o conjunto de reações envolvidas
na fase química foi denominado Ciclo de
Calvin.
As reações desenvolvidas na etapa química da fotossíntese são numerosas e
relativamente complexas. Mas a equação dessa fase pode ser simplificada da
seguinte maneira:
Entre os fatores externos que influem na atividade fotossintetizante
podemos citar a disponibilidade de CO2, luz, água e temperatura. A
luz atua na fase fotoquímica da fotossíntese como fonte de energia. A
temperatura é especialmente importante na fase química, uma vez que a atividade
enzimática varia consideravelmente com a variação térmica.
Questões Propostas Pelo Grupo 3
Referência:
PAULINO, W.R. Biologia Atual. vol. 1. 7. ed. São Paulo: Ática, 1995.
1ª) O ATP e o
NADPH2 são produzidos na fase fotoquímica da fotossíntese. Tais
substâncias são indispensáveis para a ocorrência da fase química ou escura
desse importante fenômeno fotobiológico. Explique por quê.
2ª) (UNICAMP) Se criaturas extraterrestres pudessem destruir todos os vegetais do planeta Terra e se os humanos, prevenidos, dispusessem de estoques de alimento concentrado em pílulas, ainda assim enfrentaria um grave problema de sobrevivência pela limitação de um fator ambiental. Identifique o fator em questão e discuta dois processos interativos que permitem sua disponibilidade e seu equilíbrio na natureza.
3ª) (UFMG) Verificou-se, através de um experimento, que a concentração de bactérias aeróbicas heterótrofas ao redor de um filamento de uma alga Spirogyra, exposta à luz vermelha, era maior que a concentração ao redor da mesma alga quando exposto à luz verde.
2ª) (UNICAMP) Se criaturas extraterrestres pudessem destruir todos os vegetais do planeta Terra e se os humanos, prevenidos, dispusessem de estoques de alimento concentrado em pílulas, ainda assim enfrentaria um grave problema de sobrevivência pela limitação de um fator ambiental. Identifique o fator em questão e discuta dois processos interativos que permitem sua disponibilidade e seu equilíbrio na natureza.
3ª) (UFMG) Verificou-se, através de um experimento, que a concentração de bactérias aeróbicas heterótrofas ao redor de um filamento de uma alga Spirogyra, exposta à luz vermelha, era maior que a concentração ao redor da mesma alga quando exposto à luz verde.
Baseando-se no gráfico acima, no resultado desse experimento relatado e em seus próprios conhecimentos, responda:
a) Por que as bactérias se concentram ao redor da alga?
b) Por que se deve esperar uma maior concentração de bactérias ao redor da Spirogyra quando ela for submetida à luz azul?
c) Que substância é fonte do gás produzido após a realização da fotossíntese pela Spirogyra? Como isso foi classicamente demonstrado?
d) Que variável poderia ser introduzida no experimento, favorecendo uma maior concentração de bactérias ao redor da Spirogyra quando submetida à luz vermelha? Justifique.
4ª) Explique, em linhas gerais, o que é o ciclo de Calvin-Benson, ou das pentoses, e a razão dessa última denominação.
*Postagem realizada pelo Grupo 4 como parte da pesquisa que integra o artigo: APRENDIZAGEM COOPERATIVA E O USO DO BLOG COMO FERRAMENTA PEDAGÓGICA NO ENSINO E NA APRENDIZAGEM DE BIOLOGIA: um estudo de caso
Fatores que Afetam a Fotossíntese
FATORES AMBIENTAIS QUE INFLUENCIAM A FOTOSSÍNTESE
A intensidade com a qual uma célula executa a fotossíntese pode ser avaliada pela quantidade de oxigênio 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 fatores limitantes da fotossíntese e são divididos em intrínsecos e extrínsecos.
Os fatores limitantes intrínsecos são os pigmentos fotossintetizantes, as enzimas e seus cofatores. Como a clorofila é a principal responsável pela captação da energia luminosa, a sua falta restringe a capacidade de captação da energia e a possibilidade de produzir matéria orgânica. Todas as reações fotossintéticas envolvem a participação de enzimas e de cofatores, como os aceptores de elétrons e os citocromos. A sua quantidade deve ser ideal, para que a fotossíntese aconteça com a sua intensidade máxima.
Os fatores limitantes extrínsecos mais relevantes são a temperatura,
a concentração de gás carbônico e a intensidade luminosa.
Qualquer temperatura
abaixo ou acima da “ótima” resulta em condição limitante para as reações de
fotossíntese. Abaixo
da temperatura “ótima” a energia cinética das moléculas reagentes (CO2, H2O)
é insuficiente para conseguir o rendimento químico. Acima da “temperatura ótima” as enzimas vão se
desnaturando, podendo até parar as reações. Plantas mantidas em condições ideais de luminosidade e
concentração
de gás carbônico aumentam a taxa de fotossíntese à medida que
aumenta a temperatura ambiental, até próximo de 40o C. Acima desse
limite de temperatura haverá drástica redução não só da fotossíntese, como também da maioria das
reações vitais.
b) Concentração de CO2
No ar atmosférico há uma mistura de gases:
N2 @ 78%; O2 @ 21%; CO2 @ 0,035%. Essa concentração de CO2 é bem
inferior à que a planta seria capaz de utilizar. Em condições ideais de luminosidade e
de temperatura, a taxa de fotossíntese aumenta progressivamente
em função do aumento na concentração de CO2
no ar, até atingir um limite.
C) Intensidade luminosa.
Sendo a energia luminosa
de natureza ondulatória
eletromagnética, a frequência (ou comprimento de onda) determina as diferenças de
cores no espectro visível, enquanto a amplitude é responsável pela intensidade
luminosa forte ou fraca. Durante o dia, entre 11 horas e 14 horas a intensidade
luminosa é muito forte, enquanto ao amanhecer ou ao entardecer essa intensidade é fraca.
O valor de intensidade luminosa a partir
do qual a taxa
de fotossíntese deixa de aumentar é chamado ponto de saturação luminosa. A observação do
gráfico acima demonstra que as intensidades luminosas abaixo do ponto de saturação
luminosa são valores limitantes do processo fotossintético. Acima dessa
“intensidade
ótima” já não haverá mais melhoria na taxa de rendimento.
Os fatores analisados estão todos presentes ao
mesmo tempo no ambiente e os componentes limitantes podem ser dois ou
mais concomitantemente. O que se procura analisar, nas condições naturais, é qual deles estará
influindo de maneira mais decisiva como fator limitante da fotossíntese.
Ponto de Compensação Fótico (PCF)
As células executam suas atividades biológicas dispondo da energia do ATP
que produzem através da respiração. Assim, na presença de luz, as células que fazem
fotossíntese (produção da matéria orgânica) não deixam de respirar (queimar a
matéria orgânica):
Se
considerarmos somente os reagentes e os produtos finais,
sem levar em conta as etapas intermediárias, as reações de fotossíntese e respiração são
inversas:
o que é produzido
na fotossíntese será gasto na respiração e vice-versa. Em condições experimentais,
podemos analisar
graficamente, fotossíntese comparada com a respiração da
planta.
À
intensidade luminosa em que a fotossíntese se iguala à respiração é chamada de
ponto de compensação fótico (PCF). Nesse ponto, o que a planta produz na
fotossíntese empata com o que ela queima através da própria respiração. Em intensidade
luminosa acima do PCF haverá uma produção fotossintética superior ao que
é gasto na respiração. O excesso de produção poderá ser armazenado em parênquimas da
raiz, caule e folhas. Essa reserva será queimada nas horas do dia, ou do ano, em que a
planta está abaixo
do PCF ou mesmo não estiver realizando a fotossíntese. Essa mesma reserva
deverá ser utilizada para os processos de crescimento, regeneração e reprodução.
O ponto de
compensação fótico varia nas diferentes espécies de plantas. Espécies
com pontos
de compensação fóticos elevados só conseguem viver em locais de alta luminosidade.
São por isso chamadas plantas de sol ou heliófilas.
Espécies com pontos
de compensação fóticos baixos vivem em ambientes pouco iluminados, por isso são
chamadas de plantas umbrófilas.
Questões Propostas Pelo Grupo 4
4º) (UNICAMP) Em um experimento foram obtidos dados que permitiram a construção do gráfico. Interprete o gráfico, explicando o significado do ponto x e das áreas hachuradas A e B.
Referência:
www,biomania,com,br/bio/conteudo,asp?cod=1251. Acessado em 09/11/2014.
1º) Explique os fatores que interferem na fotossíntese e
conceitue fator limitante.
2º) Explique o que é ponto de compensação fótico e ponto de
saturação luminosa.
3º) Diferencie plantas de sol e plantas de sombra com base
no ponto de compensação fótica.













Professor as postagens ficaram muito boas!!!!
ResponderExcluirRafael - 1º Ano A
Professor pq o sr. não aplica esse ano de novo o método da aprendizagem cooperativa no 2º ano ? Ficaria legal com o assunto de zoologia.
ResponderExcluir