If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Se você está atrás de um filtro da Web, certifique-se que os domínios *.kastatic.org e *.kasandbox.org estão desbloqueados.

Conteúdo principal

Fotossíntese

O processo de fotossíntese converte energia da luz em energia química armazenada por meio da conversão de dióxido de carbono e água em açúcar e oxigênio, que é liberado. A fotossíntese ocorre em duas fases: as reações fotodependentes e as reações fotoindependentes. Versão original criada por Khan Academy.

Quer participar da conversa?

Nenhuma postagem por enquanto.
Você entende inglês? Clique aqui para ver mais debates na versão em inglês do site da Khan Academy.

Transcrição de vídeo

RKA22JL - Alô, alô, moçada! Vamos conversar sobre um tema muito interessante no que se refere às plantas, a fotossíntese. Existiriam poucas formas de vida no nosso planeta se esse processo bioquímico tão importante não existisse. Você já deve ter ouvido falar que a fotossíntese é o processo pelo qual as plantas produzem glicose, um tipo de açúcar, a partir da luz. E quase parece mágica, não é mesmo? A luz não é uma substância feita por bloquinhos de construção moleculares que compõem a matéria, como muitas outras. A luz não tem massa. Se você encher uma sala vazia com luz, ainda consegue colocar outros objetos nela. A luz é uma forma de energia, e, energia, lá da física, é algo capaz de fazer trabalho. Vamos ver a origem da palavra fotossíntese. Essa palavra é composta por outras duas palavras de origem grega, “foto” significa luz, e síntese significa “juntar”. Viu só como é útil saber a origem das palavras e o que elas significam? Só pela origem da palavra, você já entendeu que esse processo utiliza a luz como energia, combinando diferentes ingredientes e, após algumas reações químicas, teremos um produto formado lá no final do processo. Portanto, você não está transformando a luz em açúcar. Você utiliza a energia que vem da luz para esse processo químico acontecer. Então, a fotossíntese utiliza a matéria já existente, seis moléculas de dióxido de carbono, ou seja, seis CO2, seis moléculas de água, ou seja, seis H2O, e utiliza a energia do sol para que a reação química aconteça. Vamos contextualizar com um exemplo. Pense assim, quando você resolve assar um bolo, não significa que você fez o bolo a partir do calor do forno, você utilizou a matéria já existente. Farinha, ovos, açúcar, manteiga, e utilizou o calor como uma forma de energia para combinar esses ingredientes e produzir algo novo. Continuando com essa analogia, os ingredientes para a fotossíntese são o dióxido de carbono da atmosfera e a água que vem do solo, e utiliza a luz como energia da mesma forma que você utiliza o calor do forno para a reação acontecer e combinar esses diferentes reagentes e gerar algo novo lá no final. Dióxido de carbono e água se unem para produzir um carboidrato e, pasmem, o significado de carboidrato nada mais é do que carbono hidratado. Ou seja, água e carbono, que são, justamente, as moléculas envolvidas no começo da reação. Mais uma vez, a origem da palavra salvou o dia. Nesse esquema, você vê um carboidrato, e, especificamente, a glicose. Observe que seus carbonos estão ligados aos mesmos átomos que compõem a água, dois hidrogênios e um oxigênio. A glicose tem energia química entre suas ligações, mais energia do que a ligação que unia aos reagentes dessa reação, a água e o CO2. Assim, a energia no final do processo é muito maior do que a energia que os ingredientes tinham lá no início. Quando temos essa situação, quando a energia dos produtos gerados é maior do que a energia dos reagentes que contribuíram para a reação ocorrer, chamamos de reação endergônica. Voltando ao nosso exemplo do bolo, quando você vai preparar a massa e colocá-la no forno, você faz isso tudo na cozinha. A cozinha da fotossíntese é o cloroplasto. O cloroplasto é uma organela presente em células vegetais. O cloroplasto tem essa cor verdinha graças a um pigmento presente na estrutura da organela, chamado de clorofila. É a clorofila que confere a cor verde às plantas. O processo de fotossíntese é dividido em duas etapas. Voltando à origem da palavra, já vimos que fotossíntese é a composição de duas palavras gregas. A parte “foto” é a primeira etapa, onde a energia da luz solar é convertida em energia química. A segunda etapa, a etapa síntese do nome, é quando essa energia química, que foi convertida a partir da energia luminosa, é utilizada para sintetizar um carboidrato. Você já deve ter concluído à essa altura que a fotossíntese é um processo que depende de luz. A primeira etapa acontece em uma região especial do cloroplasto, chamada de tilacoide, que se assemelha a bolsinhas empilhadas. A segunda etapa acontece nessa outra região do cloroplasto, chamada de estroma. Quando um fóton de luz é captado pela superfície da folha, esse fóton é absorvido pela clorofila e incorporado na membrana do tilacoide. Essa energia vai se acumulando aí nessa região até ter energia suficiente para que o processo aconteça. Uma vez que há energia suficiente, os tilacoides transferem essa energia acumulada para a região do estroma do cloroplasto. Essa energia é transferida para uma molécula chamada de ADP, que significa adenosina difosfato. Quando essa energia é transferida, o ADP ganha uma outra ligação de fosfato e se torna o ATP, adenosina trifosfato. Você já deve ter ouvido falar, em algum momento, que o ATP é a moeda de energia da célula. Sempre que algumas reações químicas na célula demandam energia para funcionar, lá vai o ATP fornecer sua energia, como se fosse uma moedinha de dinheiro mesmo, pagando pelo processo para que ele possa acontecer. Quando as ligações de fosfato do ATP são quebradas, a energia é liberada. Pense nessas ligações entre os átomos de fósforo como se fossem elásticos, e a atração entre esses átomos é muito forte, acumulando energia potencial. Agora, imagine que eu corto esse elástico em um dos átomos e o elástico se solta com muita força. Força essa que esse elástico consegue trombar em um copo de plástico, por exemplo, e consegue até mesmo deslocar o copo do lugar. E, depois que o elástico cai no chão, ele já liberou toda a sua energia. É assim que o ATP faz a sua mágica. Ele libera a sua energia que está entre as suas ligações de seus átomos de fósforo e fornece essa energia para o processo acontecer. Então, de volta aos tilacoides. Os tilacoides transferiram sua energia captada dos fótons de luz para o ADP no estroma do cloroplasto, formando o ATP. Além do ATP, para que o processo de fotossíntese aconteça, alguns elétrons e prótons também são requisitados. Para carregar esses elétrons, é utilizado uma espécie de transporte, chamado de NADP. Quando o NADP está carregado, ele é chamado de NADPH. O fóton de luz causa um desequilíbrio eletroquímico e a clorofila equilibra a equação apenas roubando um elétron da água. Isso faz com que a água se desintegre, liberando o seu oxigênio, que a planta simplesmente deixa ir embora, e, com isso, encerramos a etapa que é dependente de luz. Agora, a próxima etapa é aquela que ocorre no estroma e não depende da luz. É o ciclo de Calvin. Nesse ciclo bioquímico, ocorre um processo chamado de fixação do carbono. O CO2 na atmosfera, sozinho, não consegue formar açúcar e outras moléculas orgânicas. Nesse ciclo, chamado de ciclo de Calvin, esse processo é possível graças a uma maquinaria de enzimas e moléculas que foram preparadas na etapa anterior da fotossíntese, o ATP e o NADPH. Com o auxílio do ATP e NADPH fornecendo a energia química, o CO2 se transforma em glicose e outras moléculas úteis. Uma vez que o ATP, agora, ADP, e o NADPH, que agora é NADP, foram utilizados no processo, ADP e NADP retornam aos tilacoides e aguardam o processo ser reiniciado. Isso é a fotossíntese. Gostaria de acrescentar que a primeira etapa, dependente de luz, também pode ser chamada de etapa luminosa ou fase de claro. A segunda etapa, aquela que acontece no estroma e ocorre o ciclo de Calvin, pode ser chamada de fase escura ou fase química e não depende de luz. A lição da aula de hoje é: a fotossíntese permite que a energia da luz solar seja transformada em energia química, e isso torna possível o surgimento da vida no nosso planeta. A energia da luz é convertida em energia química lá no cloroplasto, nos tilacoides, e essa energia permite, então, que o CO2 possa ser transformado em carboidrato lá no estroma. Esse açúcar pode ser consumido pela própria planta, na etapa de respiração celular, ou consumido por outros seres vivos, para fazer a sua nutrição e a etapa de respiração celular. E toda a vida na Terra é baseada nos átomos de carbono e, esse carbono, um dia, era apenas um gás, antes de formar qualquer outra coisa. E, por fim, a fotossíntese possibilita a vida, pois, além de fornecer o alimento, também produz o gás oxigênio, que nós e tantas outras espécies respiramos. Na próxima vez em que você vir uma plantinha ou alga, agradeça a ela por todo o seu trabalho. Bons estudos e até a próxima!