FOTOSSÍNTESE

C5 a fotosintesis_pdf1 from biogeo

FOTOSSÍNTESE - Fases Fotoquímica e Química

Fotossíntese e Quimiossíntese

Fotossíntese e quimiossíntese from margaridabt

Quimiossíntese - Fontes hidrotermais

B16 QuimiossíNtese from Nuno Correia

Quimiossíntese - Outra forma de fabricar alimento

As fontes hidrotermais foram observadas directamente, pela primeira vez, em 1977, quando uma equipa de geólogos, a estudar a zona de rifte das Galápagos, no oceano Pacífico, descobriu vários organismos vivos a 3 km de profundidade. Densos agregados de mexilhões, vermes tubulares gigantes e caranguejos foram encontrados em pequenas áreas, onde se observava a existência daquilo a que viriam a chamar-se chaminés, emanando água quente. Quando duas placas se afastam o material em fusão sobe em direcção à superfície através do rifte formada aquando a separação das placas. Dá-se a erupção de lava até à superfície e a formação de nova crosta terrestre. Este processo cria uma série de vulcões submarinos chamados cristas médio-oceânicas. É aqui que as fontes hidrotermais se encontram. A água fria penetra na crosta terrestre através de falhas e mistura-se com o material em fusão que lá se encontra (formando um fluido). Neste momento a temperatura excede os 350º. A esta temperatura, metais e enxofre presentes nas rochas são dissolvidos e incorporados no fluido. Este fluido hidrotermal volta à superfície carregado com enxofre, hidrogénio, metano, manganésio e metais, mas sem oxigénio. Quando o fluido hidrotermal, que está muito quente (360º), entra em contacto com a água do mar, fria e rica em oxigénio, os metais dissolvidos precipitam. Estas partículas depositam no fundo do oceano formando as chaminés das fontes hidrotermais. A vida na Terra, e especificamente nos oceanos, é dependente do oxigénio, da energia solar, e da temperatura amena. Como a luz solar só penetra no oceano até cerca de 300 metros no máximo, e como nos fundos oceânicos as massas de água provêm das zonas subpolares, sendo bastante frias, as zonas abissais constituem ambientes frígidos, escuros e inabitáveis. Foi então surpreendente quando os cientistas descobriram diversas formas de vida desconhecidas. Curioso foi o facto de as espécies encontradas serem exclusivas destes ecossistemas e não poderem viver fora dele. Exemplos de espécies encontradas são mexilhões da família Bathymodiolidae, o verme gigante Riftia e Camarão Rimicaris. Na base da cadeia alimentar encontram-se bactérias quimiossintéticas, ou seja, a fonte de carbono é inorgânica (CO2 – tal como na fotossíntese), mas a fonte de energia é química, obtida através de enxofre e metano e da oxidação de sulfuretos. Alimentando-se dessas bactérias, aparecem vermes e moluscos bivalves gigantescos, com 26 centímetros de comprimento. Estranhas espécies de caranguejos e de camarões e outros animais mais complexos surgem no fim da cadeia alimentar. A fauna móvel é sobretudo constituída pelo caranguejo Bythograea thermidon e por numerosas galateas (Munidopsis). Entre os peixes, o mais abundante é o zoarcídeo Thermarces cerberus.
Adaptado de Biovalsassina

Elysia chlorotica - Um animal fotossintético

Animal ou planta?

A Elysia chlorotica é uma pequena lesma marinha com três centímetros de comprimento, que vive na costa atlântica da América do Norte, e que tem um poder até agora desconhecido na Natureza entre o reino animal: depois de comer uma alga adquire a capacidade de fotossíntese característica das plantas.
Chama-se Elysia chlorotica e foi descoberta por uma equipa de investigadores de universidades norte-americanas e da Coreia do Sul, liderada por Mary Rumpho-Kennedy, professora de bioquímica e investigadora na Universidade do Maine. Segundo a revista científica 'New Scientist', a lesma marinha "é a forma suprema de energia solar: come uma planta e torna-se fotossintética". Este híbrido animal-planta gelatinoso de cor verde parece uma folha de árvore e conquista essa capacidade - que se mantém durante vários meses - com genes provenientes da alga que come, a Vaucheria litorea.

O pequeno ser obtém os cloroplastos - isto é, os objectos celulares verdes ricos em clorofila que permitem às células das plantas converter a luz solar em energia - e armazena-os nas células ao longo do seu intestino. O mais curioso é que as "elysia chlorotica" no estado jovem que se alimentem de algas durante duas semanas, podem viver o resto das suas vidas - um ano, em média - sem comer.

Mas os cientistas ainda não conseguiram descobrir tudo sobre este estranho ser marinho, como reconhecem num artigo publicado na revista de referência mundial 'Proceedings of the National Academy of Sciences'. Com efeito, os cloroplastos contêm ADN para codificar apenas 10% das proteínas necessárias para os manter activos e a equipa norte-americana está a ponderar várias explicações para este mistério. Mas, apesar disso, Mary Rumpho-Kennedy admite que "estes organismos fascinantes podem transformar o próprio ensino dos princípios básicos da biologia".
Expresso - 29.11.08

Fotossíntese

As cores da fotossíntese

A energia luminosa utilizada na fotossíntese é captada através de pigmentos fotossintéticos - clorofilas (a, b, c e d), carotenóides e ficobilinas (ficoeritrina e ficocianina). Os diferentes tipos de pigmentos fotossintéticos possuem estruturas diversas, permitindo que cada um seja capaz de captar radiações de vários comprimentos de onda. A faixa do espectro electromagnético correspondente à luz visível - que inclui radiações com comprimentos de onda que vão desde o violeta, com cerca de 380 nm, ao vermelho, com 700 nm - é designada radiação fotossinteticamente activa. As radiações mais eficientes para a fotossíntese são absorvidas pelos pigmentos nas faixas vermelho-alaranjada e azul-violeta do espectro electromagnético. Os seres autotróficos fotossintéticos possuem um ou mais pigmentos fotossintéticos. Nas plantas superiores, os principais pigmentos fotossintéticos são as clorofilas (a e b) e os carotenóides: as clorofilas são responsáveis pela cor verde característica das plantas, enquanto que os carotenóides, também chamados pigmentos acessórios, são amarelados ou alaranjados.

Na altura do Outono quando as clorofilas se desintegram, os outros pigmentos podem manifestar-se, dando lugar às tonalidades próprias dessa estação.

Fotossíntese - A magia da luz no fabrico de alimento

A Fotossíntese

Processo a partir do qual os organismos autotróficos fotossintéticos convertem a matéria mineral (matéria-prima inorgânica) em matéria orgânica, utilizando a energia luminosa. Este processo é realizado por plantas, algas, algumas bactérias e cianobactérias.

A fotossíntese inclui a fixação do dióxido de carbono atmosférico, usado na síntese de hidratos de carbono, resultando na libertação de oxigénio.

Nas plantas a fotossíntese ocorre ao nível dos cloroplastos: é na membrana dos tilacóides destes organelos que se localizam as clorofilas.

O processo fotossintético compreende duas fases: a fase fotoquímica (luminosa), dependente da luz, e a fase química, independente da luz.

A fase fotoquímica ocorre nas membranas dos tilacóides. Nesta etapa têm lugar reacções fotoquímicas importantes:

Fotólise da água - dissociação da molécula de água em oxigénio e hidrogénio, na presença da luz; a água funciona como o dador primário de electrões;

Oxidação da clorofila - ao ser excitada pela luz, a clorofila a emite electrões, ficando na forma reduzida;

Fluxo de electrões - percurso seguido pelos electrões ao longo de proteínas transportadores, onde ocorrem transferências energéticas que permitem a fotofosforilação do ADP em ATP; Redução do NADP+ - os electrões reduzem o NADP+ (aceitador final de electrões) a NADPH.

Para que a fase fotoquímica ocorra é necessária a presença de luz, água, ADP+Pi e NADP+.

Os produtos finais são O2, ATP, NADPH e H+.

A fase química, também denominada ciclo de Calvin ou ciclo fotossintético redutor do carbono, ocorre no estroma e compreende um conjunto de reacções que não dependem da luz.

Ali, o dióxido de carbono é fixado, combinando-se com a ribulose difosfato (RuDP). Os electrões do NADPH e o ATP, produzidos na fase fotoquímica, são utilizados na produção do aldeído fosfoglicérido (PGAL), que pode seguir duas vias - intervir na regeneração da ribulose difosfato ou ser usado na síntese da glicose.

A fase não dependente da luz requer a presença de ATP, NADPH e CO2. Os produtos finais desta fase são glicose, ADP+Pi, NADP+ e RuDP.

A fotossíntese pode ser influenciada por vários factores, internos e externos. Os factores internos podem ser, por exemplo, a estrutura dos cloroplastos e das folhas, o teor de pigmentos fotossintéticos, a quantidade de produtos fotossintéticos acumulada nos cloroplastos, a concentração de enzimas e de nutrientes. Exemplos de factores externos que interferem com o processo fotossintético são a luz, a temperatura, a salinidade, o grau de hidratação e a pressão parcial de CO2.

Adaptado de Forum G-Sat

Frutos e sementes

Soja - Crescimento

Plantas - Os seres vivos que mais fabricam alimento

Soja - Grãos

De acordo com o tipo de nutrição os seres vivos são classificados de autotróficos ou de heterotróficos.

Autotróficos são seres que podem produzir o seu próprio alimento (matéria orgânica) a partir da matéria mineral. São também chamados produtores. É o caso das plantas, algas (uni e pluricelulares) e cianobactérias.
Heterotróficos são seres que, não podendo sintetizar as suas próprias substâncias orgânicas, utilizam os alimentos elaborados por outros organismos. Por isso têm de procurar e reconhecer o alimento, daí serem chamados de consumidores (macro e micro). É o caso dos animais, fungos, protozoários e da maioria das bactérias.

Que processo utilizam os produtores para fabricar alimento?
O fenómeno, mais comum, de fabricar alimento ocorre através da fotossíntese.
Felizmente que as plantas (produtores que mais nos fornecem alimento) fabricam mais matéria alimentar do que aquela que necessitam. Por isso criam reservas em determinados órgãos que, posteriormente, são utilizados pelos seres heterotróficos na sua alimentação.

Porque é que as plantas armazenam alimento?

O alimento é armazenado para ser utilizado em épocas do ano em que as condições de vida das plantas são mais desfavoráveis. Sem suficiente luz solar, como acontece muitas vezes no Inverno, as plantas não podem usar a fotossíntese para produzirem alimento e têm de utilizar as reservas que armazenaram durante as estações do ano mais favoráveis.

Onde é que as plantas armazenam o alimento?

A planta pode armazenar alimento em diversos órgãos:

Acumulação de reservas na raíz - os alimentos acumulados nas raízes tuberculosas são, em geral, utilizados pela planta quando esta perde as folhas, deixando de realizar a fotossíntese. A cenoura, o nabo, o rabanete, a beterraba são exemplos de raízes tuberculosas. Muitas raízes deste tipo são utilizadas na alimentação do homem.

Acumulação de reservas no caule - são também diversas as plantas que armazenam substâncias no caule. Por exemplo, a cana-de-açúcar é um colmo e a sua medula é rica em água e açúcar e a batata é um tubérculo rico em amido. Outras plantas que acumulam reservas são as plantas xerófitas, que vivem em regiões áridas, nomeadamente os cactos que armazenam água e alimentos no caule.
Acumulação de reservas nas folhas - algumas plantas armazenam grandes quantidades de água nestes órgãos. É o caso da cebola, que é um bolbo, em que as escamas não são mais do que folhas transformadas. Outras plantas acumulam óleos ou essências aromáticas principalmente nas folhas, como as ervas aromáticas, de que são exemplo a salsa, os coentros e a hortelã.

Acumulação de reservas no fruto - os frutos podem ser carnudos ou tornarem-se secos depois de maduros, mas são sempre ricos em reservas nutritivas. O arroz é muito rico em amido e é a base da alimentação de mais de metade da população mundial. A azeitona é conhecida pelo seu elevado conteúdo em óleos, permitindo a extracção do azeite. A maçâ, a pêra, a noz, a castanha são apenas alguns exemplos de frutos utilizados na alimentação do homem.

Acumulação de reservas na semente - é na semente que se encontram as reservas nutritivas que vão servir de alimento ao embrião durante a germinação. A maior parte das sementes serve de alimento aos seres vivos. São exemplos a ervilha, a fava, o feijão, o grão e a soja.

Em conclusão, as substâncias de reserva podem ser armazenadas praticamente em todos os órgãos das plantas. Geralmente são armazenadas sob a forma de amido (hidrato de carbono), embora também existam plantas que armazenam outras substâncias, tal como água, lípidos e proteínas.

Adaptado de Naturlink

Salicórnia - A planta que gosta de sal

Nas salinas Eiras Largas na Figueira da Foz nasce uma planta com características singulares:

A Salicornia europaea.

Todos sabemos que um ambiente salino é prejudicial à maioria das plantas. A presença de muito sal provoca a desidratação das células vegetais porque através de fenómenos osmóticos as células perdem água para os locais onde a concentração de substâncias (neste caso o sal) é mais elevada (meio hipertónico). Como forma de sobrevivência a Salicórnia adaptou-se a esta situação porque, ao contrário de perder água, ela consegue manter os níveis aquosos internos dentro dos valores normais. Isso deve-se, simplesmente, ao facto desta planta absorver uma quantidade de sal que provoca, pelos mesmos fenómenos osmóticos, a entrada de água para o interior das suas células, impedindo a sua desidratação. Como tal a sua salvação reside em transportar o sal para dentro de si própria e tornar-se ela própria salgada. Mas parece que isso, além de não a prejudicar em nada, até a torna apetecível como fonte gastronómica.