2.8. Fotossíntese

Através da fotossíntese produz-se a matéria orgânica. No processo fotossintético, a energia luminosa é transformada em energia química que será armazenada nas moléculas orgânicas fabricadas no processo.

A matéria orgânica produzida é importante para a planta, pois alimenta-a bem, como alimenta os seres heterotróficos que dela dependem directa ou indirectamente. Além disso, o processo fotossintético produz oxigénio que se liberta para a atmosfera, indispensável à respiração dos seres aeróbios.

2.8.1. Pigmentos fotossintéticos

Nas plantas superiores, existem diferentes tipos de pigmentos fotossintéticos:

• Duas variedades de clorofila;

— Clorofila b, de cor verde-amarelada;

— Clorofila a, de cor verde-viva;

• Xantofilas, de cor vermelha;
• Carotenos, de cor alaranjada.

Normalmente, as clorofilas dão a cor verde maioria das plantas, ficando mascarada a coloração dos outros pigmentos existentes em menor quantidade. No entanto, existem pigmentos que mascaram a cor verde da clorofila.

Ocorrem ainda outros pigmentos designados por P700 e P680. Estes são associações de clorofilas a e proteínas especificas indispensáveis para a fotossíntese. O nome destes pigmentos deve-se ao facto de possuírem um máximo de absorção luminosa para comprimentos de onda na ordem dos 700 e 680 nanómetros (nm), respectivamente.

A função dos pigmentos fotossintéticos é absorver a energia luminosa que posteriormente será convertida em energia química.

Captação da energia luminosa

A energia radiante emitida pelo sol é formada por radiações de diferentes comprimentos de onda, constituindo o espectro solar. Destas radiações apenas um pequeno conjunto é captado pelo olho humano. São aquelas que formam a luz visível ou luz branca. Tem carácter ondulatório e a essas ondas electromagnéticas estão associados fotões, que são partículas de energia.

A luz branca pode ser decomposta nas suas radiações constituintes, fazendo-a passar através de um prisma óptico como se representa na figura seguinte.

Figura 29: Radiações do espectro solar.

Os seus comprimentos de onda variam entre 380 e 750 nm e distinguem-se pelas cores: violeta (aprox. 380 nm), anil (aprox. 430 nm), azul (aprox. 500 nm), verde (aprox. 560 nm), amarelo (aprox. 600 nm), alaranjado (aprox. 650 nm) e vermelho (aprox. 750 nm).

A luz que incide sobre urna folha pode seguir diferentes percursos. Uma parte é reflectida, outra é absorvida e outra atravessa a folha e é transmitida.

As clorofilas a e b Sä0 os pigmentos mais eficientes na absorção da energia luminosa. Estas absorvem principalmente as radiações do espectro visível do comprimento de onda correspondentes ao azul-violeta e ao vermelho-alaranjado.

As radiações com comprimentos de onda correspondentes zona verde do espectro não são absorvidas — são reflectidas, dai vermos as folhas com a cor verde.

Os pigmentos carotenoides absorvem radiações de comprimentos de onda correspondentes faixa violeta-azul-verde do espectro.

2.8.2. Espectro de absorção e espectro de acção

O biólogo alemão Theodore Engelmann, em 1883, através de experiências, pós em evidência a capacidade de absorção dos diferentes comprimentos de onda do espectro de luz visível pelos pigmentos e a sua relação com o processo fotossintético.

Na sua experiência, Engelmann utilizou uma alga verde filamentosa, que colocou em água contendo bactérias aeróbias (estas consomem oxigénio na respiração).

Fez incidir sobre a alga um espectro luminoso resultante da decomposição da luz branca por um prisma óptico.

Engelmann observou ao microsópio que as bactérias aeróbias se concentravam nas zonas do filamento da alga que recebiam radiações correspondentes às faixas vermelha-alaranjada e às faixas azul-violeta.

As distribuições das bactérias nessas regiões permitiram concluir que nas mesmas havia maior libertação de oxigénio (produto da fotossíntese), cuja quantidade revela maior ou menor intensidade fotossintética, sendo as quantidades de oxigénio maiores onde fotossíntese era mais intensa.

Os resultados obtidos permitiram a Engelmann concluir que as radiações mais eficazes para a fotossíntese eram as radiações vermelho-alaranjada e azul-violeta e estabeleceu uma relação entre o rendimento da fotossíntese e a radiação absorvida pelas clorofilas.

Havia uma maior produção de oxigénio nas zonas correspondentes aos comprimentos de ondas absorvidas por esses pigmentos.

A partir dos resultados das experiências de Engelmann, outras experiências realizadas posteriormente permitiram constatar que há semelhanças entre o espectro de acção e o espectro de absorção. O espectro de acção representa a eficiência fotossintética dos diferentes comprimentos de onda em estimular a fotossíntese. Esta eficiência pode ser avaliada pela quantidade de oxigénio libertado.

O espectro de absorção traduz a capacidade de absorção de uma radiação por um pigmento em função do comprimento de onda.

É possível traçar esquematicamente a taxa de fotossíntese correspondente às diferentes radiações do espectro.

A figura seguinte mostra a relação entre o espectro de acção da fotossíntese e o espectro de absorção de alguns pigmentos fotossintéticos.

Figura 31: Relação entre o espectro de acção de fotossíntese e o espectro de absorção de alguns pigmentos fotossintéticos.

Bibliografia

MANJATE, Maria Amália; ROMBE, Maria Clara. Biologia 12ª Classe – Pré-universitário. 1ª Edição. Longman Moçambique, Maputo, 2010.