Histórico da FOTOSSÍNTESE

18/04/2010 22:56

A importância da fotossíntese na economia da natureza, não havia sido reconhecida até um período relativamente recente. Aristóteles e outros estudiosos gregos, observaram que a vida dos animais dependia dos alimentos que eles consumiam, acreditavam que as plantas obtinham o seu alimento diretamente do solo.

Há mais de 300 anos, num dos primeiros experimentos biológicos cuidadosamente planejados, o médico belga Jan Baptist Van Helmont (cerca de 1577-1644) ofereceu a primeira evidência experimental de que o solo não alimentava as plantas. Van Helmont cultivou uma pequena árvore de salgueiro num vaso de cerâmica, no qual adicionava apenas água. Ao final de 5 anos, o salgueiro apresentava um aumento de peso de 74,4 quilogramas, ao passo que o solo havia decrescido apenas 57 gramas em peso. Com base nestes resultados, Van Helmont concluiu que todas as substâncias da planta eram procuzidas a partir da água e nenhuma a partir do solo. As conclusões de Van Helmont, entretanto foram muito amplas.

Ao final do século XVIII, o cientista/pastor inglês J. Priesley (1733-1804) relatou que "acidentalmente havia encontrado um método de restaurar o ar que havia sido prejudicado pela queima de velas acesas". Em 17 de agosto de 1771, Priesley "colocou um ramo de hortelã (vivo) no ar que uma vela de cera havia sido queimada e descobriu que, no 27º dia do mesmo mês, outra vela poderia ser acesa no mesmo ar". "O agente restaurador que a natureza emprega para este propósito", afirmou ele, era "a vegetação". Priesley ampliou suas observações e logo demonstrou que o ar "restaurado" pela vegetação não era "absolutamente incoveniente para um camundongo". Os experimentos de Priesley ofereceram a primeira explicação lógica de como o ar permanecia "puro" e capaz de sustentar a vida apesar da queima de chamas incontáveis e da respiração de muitos animais. Quando Priesley foi homenageado com uma medalha pela sua descoberta, num trecho do seu discurso afirmou que: "Por estas descobertas, podemos estar seguros de que nenhuma planta cresce em vão... mas limpa e purifica a nossa atmosfera". Hoje explicaríamos os experimentos de Priesley simplesmente dizendo que as plantas absorvem o COproduzido na combustão ou liberado pelos animais e que os animais absorvem o O2 liberado pelas plantas.

Posteriormente, o médico holandês Jan Ingenhousz (1730-1799) confirmou o trabalho de Priesley e mostrou que o ar era partes verdes das plantas. Em 1796, Ingenhousz sugeriu que o dióxido de carbono seria quebrado na fotossíntese para produzir carbono e oxigênio, sendo o oxigênio então liberado como um gás. Posteriormente, descobriu-se que a proporção entre os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio existentes nos açúcares e no amido era de um átomo de carbono por molécula de água (CH2O), conforme o nome carboidrato indica. Portanto, na reação geral da fotossíntese,

CO2 + H2O + Energia luminosa -> (CH2O) + O2

assumia-se que os carboidratos originavam-se da combinação de moléculas de água e átomos de carbono, do dióxido de carbono e que o oxigênio era liberado a partir do dióxido de carbono. Esta hipótese, inteiramente razoável, era amplamente aceita, mas foi derrubada por ser completamente errada.

O pesquisador que colocou em dúvida esta teoria, aceita por tanto tempo, foi C. B. Van Niel, da Universidade de Stanford. Van Niel, então um estudante de graduação, investigava a atividade de diferentes tipos de bactérias fotossintetizantes. Um grupo específico destas bactérias - conhecidas como bactérias vermelhas sulforosas - reduzia o carbono a carboidrato durante a fotossíntese mas não liberava oxigênio. As bactérias vermelhas sulforosas necessitam de sulfeto de hidrogênio para a sua atividade fotossintética. No curso da fotossíntese, grânulos de enxofre acumulam-se no interior das células bacterianas. Van Niel verificou que a seguinte reação ocorre durante a fotossíntese destas bactérias.

CO2 + 2H2O -> (CH2O) + H2O + 2S

Esta descoberta foi simples e não atraiu muita atenção até o momento em que van Niel divulgou uma extrapolação audaciosa. Ele propôs a seguinte equação genérica para a fotossíntese:

CO2 + 2H2A -> (CH2O) + H2O + 2A

Nesta equação, H2A representava uma substância a ser oxidada tal como o sulfeto de hidrogênio ou hidrogênio livre. Em algas e plantas verdes, entretanto. H2A é a água. Em reumo, van Niel propôs que a água e não o dióxido de carbono, era a fonte de oxigênio na fotossíntese. Esta especulação brilhante, proposta no início da década dos anos 30, foi demonstrada anos depois quando os pesquisadores utilizaram o isótopo pesado do oxigênio (18O2) para definir o caminho percorrido pelo oxigênio da molécula da água até o gás oxigênio:

6CO2 + 12H20 -> (C6H12O6) + 6O2 + 6H2O

Há cerca de 200 anos, conforme destacado anteriormente, descobriu-se que a luz era necessária para o processo que agora chamamos de fotossíntese. De fato, a fotossíntese ocorre em duas etapas e apenas uma delas é dependente de luz. A evidência de que este processo ocorre em duas etapas foi primeiro apresentada em 1905 pelo fisiologista vegetal inglês F. F. Blackman, como resultados de experimentos nos quais ele media os efeitos isolados e combinados de mudanças na intensidade luminosa e na temperatura sobre a taxa de fotossíntese. Estes experimentos mostraram que a fotossíntese era constituída por uma etapa dependente de luz e por uma etapa não-dependente de luz. Nos experimentos de Blackman, as taxas das reações independentes de luz aumentavam à medida que a temperatura aumentava, mas apenas até cerca de 30ºC, após o que começavam a decrescer. A partir desta evidência, concluiu-se que estas reações eram controladas por enzimas, pois é desta forma que se espera que as enzimas respondam à temperatura. Desde então, tem-se provado que esta conclusão é correta.

Na primeira etapa da fotossíntese - a etapa de luz - a energia luminosa é utilizada para formar ATP a partir de ADP bem como para reduzir moléculas transportadoras de elétrons, principalmente a coenzima NADP*.

Na segunda etapa da fotossíntese - a etapa não dependente de luz - a energia do ATP é utilizada para ligar covalentemente, o dióxido de carbono a uma molécula orgânica enquanto que o poder redutor do NADPH é utilizado para reduzir o átomo de carbono recém ligado ao nível de oxidação dos átomos de carbono de um açúcar simples. Neste processo, a energia química do ATP e do NADPH, é convertida em formas de energia adequadas ao transporte e ao armazenamento, gerando, ao mesmo tempo, os esqueletos de carbono a partir dos quais todas as outras moléculas orgânicas são sintetizadas. Esta conversão do CO2 em compostos orgânicos é conhecida comofixação de carbono.


Fonte: Claudio Cardoso - Fisiologia Vegetal 

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História da Fotossíntese

Gabriel Chivinda | 26/10/2016

A importância da fotossíntese na economia da natureza, não havia sido reconhecida até um período relativamente recente. Aristóteles e outros estudiosos gregos, observaram que a vida dos animais dependia dos alimentos que eles consumiam, acreditavam que as plantas obtinham o seu alimento diretamente do solo.

ggg

mmmm | 22/09/2014

kkkkk

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