Durante a Fotossíntese, Qual Gás as Plantas Absorvem da Atmosfera?
Quando observamos uma planta exposta à luz, grande parte daquilo que acontece em suas folhas é invisível aos nossos olhos. Enquanto recebe energia luminosa, o vegetal realiza trocas gasosas com a atmosfera e utiliza moléculas retiradas do ambiente para produzir matéria orgânica. Entre esses gases, um deles possui papel fundamental: o dióxido de carbono (CO₂), também chamado de gás carbônico.
Durante a fotossíntese, as plantas absorvem dióxido de carbono da atmosfera e utilizam seu carbono na produção de moléculas orgânicas. O processo está diretamente relacionado à entrada de CO₂ pelas folhas, ao aproveitamento da energia luminosa e à utilização de água absorvida principalmente pelas raízes.
Parece uma questão simples de Ciências, mas ela permite compreender fenômenos muito maiores: como uma planta aumenta sua massa, de onde vem o carbono presente na madeira de uma árvore, por que os estômatos são importantes e qual é a relação entre fotossíntese e ciclo do carbono.
Durante a fotossíntese, qual gás as plantas absorvem?
O gás absorvido da atmosfera e utilizado como fonte de carbono durante a fotossíntese é o dióxido de carbono (CO₂).
Gás carbônico e dióxido de carbono são denominações utilizadas para a molécula representada pela fórmula química CO₂.
Entretanto, dizer apenas que “a planta pega gás carbônico e libera oxigênio” é uma explicação muito resumida. O processo envolve diferentes etapas bioquímicas, organelas especializadas e mecanismos de controle das trocas gasosas.
O que é fotossíntese?
A fotossíntese é um processo pelo qual organismos fotossintetizantes convertem energia luminosa em energia química, permitindo a síntese de moléculas orgânicas a partir de substâncias inorgânicas.
Nas plantas, grande parte dessas reações ocorre nos cloroplastos, organelas presentes especialmente nas células dos tecidos verdes. Neles encontram-se pigmentos fotossintéticos, entre os quais a clorofila, capazes de absorver determinadas faixas da luz visível.
Em uma representação didática bastante conhecida, podemos resumir a fotossíntese da seguinte maneira:
↓
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
Essa equação é útil para compreender o balanço geral, embora o processo real seja muito mais complexo e não corresponda a uma única reação química ocorrendo de uma vez.
Em termos gerais, há a participação de dióxido de carbono, água e energia luminosa, com formação de compostos orgânicos e liberação de oxigênio.
Como o dióxido de carbono entra na planta?
O CO₂ atmosférico chega ao interior de muitas folhas principalmente por meio dos estômatos, pequenos poros encontrados na epiderme vegetal.
Cada estômato é associado a células especializadas, chamadas células-guarda, que podem modificar a abertura do poro. Quando o estômato está aberto, gases podem difundir-se entre o interior da folha e a atmosfera.
↓
CO₂
↓
ESTÔMATO
↓
ESPAÇOS INTERNOS DA FOLHA
↓
CÉLULAS FOTOSSINTETIZANTES
Existe, porém, uma espécie de negociação fisiológica acontecendo aí. Abrir os estômatos favorece a entrada de CO₂, mas também cria uma importante rota para a perda de água na forma de vapor.
O que acontece com o CO₂ depois que entra na folha?
Entrar pela folha é apenas o começo da história do dióxido de carbono. Depois de alcançar os tecidos fotossintetizantes, seu carbono será incorporado a moléculas orgânicas por meio de uma sequência de reações.
Uma etapa central desse processo ocorre no chamado ciclo de Calvin-Benson, localizado no estroma dos cloroplastos.
Nesse conjunto de reações, o carbono proveniente do CO₂ é inicialmente incorporado a moléculas orgânicas. Uma das enzimas mais conhecidas envolvidas nesse processo é a RuBisCO, responsável por catalisar uma etapa fundamental da fixação do carbono.
Produtos intermediários formados nesse ciclo podem posteriormente participar da síntese de diferentes carboidratos e de muitas outras moléculas importantes para o organismo vegetal.
É por isso que o carbono presente em uma árvore não vem simplesmente do solo. Uma parcela fundamental do carbono que compõe seus tecidos chegou à planta originalmente na forma de CO₂ atmosférico.
De onde vem o oxigênio liberado pela fotossíntese?
Aqui existe uma confusão bastante comum. À primeira vista, alguém poderia imaginar que a planta absorve CO₂, retira seu carbono e simplesmente libera o restante da molécula como O₂.
A explicação bioquímica não é essa.
O oxigênio molecular liberado na fotossíntese oxigênica está relacionado à oxidação da água durante as reações dependentes de luz.
Nessas etapas, que ocorrem associadas às membranas dos tilacoides nos cloroplastos, a energia luminosa participa de processos que envolvem transferência de elétrons e produção de moléculas energéticas utilizadas posteriormente no metabolismo fotossintético.
Portanto, é importante não pensar na fotossíntese simplesmente como uma transformação direta:
O dióxido de carbono fornece carbono para a produção de matéria orgânica, enquanto o oxigênio liberado está relacionado à água utilizada nas reações luminosas.
As plantas também absorvem oxigênio?
Sim. E essa é uma distinção importante.
As plantas não realizam apenas fotossíntese. Suas células também realizam respiração celular, processo metabólico em que moléculas orgânicas podem ser utilizadas na obtenção de energia química disponível para o funcionamento celular.
Na respiração aeróbica, há consumo de oxigênio e produção de dióxido de carbono.
Isso significa que a frase “plantas absorvem CO₂ e liberam O₂” descreve adequadamente o balanço associado à fotossíntese em determinadas condições, mas não deve ser interpretada como se a planta jamais consumisse oxigênio ou jamais produzisse dióxido de carbono.
Fotossíntese e respiração celular são processos diferentes e coexistem no organismo vegetal.
O que acontece com as plantas durante a noite?
Quando não há luz disponível para sustentar as reações fotossintéticas dependentes de energia luminosa, a fotossíntese deixa de ocorrer da mesma maneira.
A respiração celular, entretanto, continua acontecendo.
Por isso, durante períodos sem luz, a planta continua utilizando oxigênio em processos respiratórios e pode liberar CO₂.
Isso também mostra por que precisamos ter cuidado com frases excessivamente simplificadas como “plantas produzem oxigênio de dia e respiram à noite”. Plantas realizam respiração celular tanto durante o dia quanto durante a noite; a diferença é que, na presença de luz suficiente, a fotossíntese também pode ocorrer.
As plantas absorvem nitrogênio diretamente do ar?
A alternativa “nitrogênio” costuma parecer plausível porque esse elemento é fundamental para a vida vegetal e o gás nitrogênio (N₂) é abundante na atmosfera.
Entretanto, a maioria das plantas não utiliza diretamente o N₂ atmosférico como fonte de nitrogênio para a fotossíntese.
Em geral, o nitrogênio é obtido pelas raízes na forma de compostos nitrogenados disponíveis no solo, como nitrato e amônio.
Em alguns sistemas biológicos, microrganismos capazes de realizar fixação de nitrogênio convertem o N₂ atmosférico em formas que podem integrar o ciclo biológico do elemento. É o caso de determinadas associações entre bactérias e plantas, especialmente conhecidas em leguminosas.
Portanto, dizer simplesmente que “as plantas absorvem nitrogênio do ar” não explica adequadamente o processo.
Qual é a relação entre fotossíntese e ciclo do carbono?
O carbono circula continuamente entre atmosfera, organismos vivos, solos, oceanos e outras partes do sistema terrestre.
A fotossíntese constitui um dos processos fundamentais desse ciclo porque permite que carbono presente na atmosfera na forma de CO₂ seja incorporado à matéria orgânica.
Esse carbono pode permanecer temporariamente em folhas, caules, raízes, sementes, frutos e outros tecidos vegetais. Quando a matéria vegetal é consumida, decomposta, queimada ou utilizada na respiração, parte desse carbono pode retornar novamente ao ambiente.
Assim, fotossíntese, respiração e decomposição não são fenômenos isolados. Eles participam da circulação de carbono pelos ecossistemas.
Por que a fotossíntese é tão importante para os ecossistemas?
A fotossíntese não é importante apenas porque produz oxigênio. Sua relevância ecológica é ainda maior.
Organismos fotossintetizantes convertem energia luminosa em energia química armazenada em moléculas orgânicas. Essa produção fornece matéria e energia que sustentam grande parte das cadeias e teias alimentares.
Plantas, algas e outros organismos fotossintetizantes atuam como produtores primários em diferentes ecossistemas. A energia química presente nesses organismos pode ser transferida para consumidores e, posteriormente, para outros níveis tróficos.
Dessa forma, compreender fotossíntese significa também compreender parte da base energética da vida em nosso planeta.
Como esse tema pode aparecer em provas e vestibulares?
Questões sobre fotossíntese nem sempre perguntam diretamente “qual gás a planta absorve?”. O mesmo conteúdo pode aparecer associado a diferentes conceitos.
- Estômatos: entrada de CO₂ e perda de vapor de água;
- cloroplastos: organelas relacionadas à fotossíntese em células vegetais;
- clorofila: pigmento envolvido na absorção de luz;
- ciclo de Calvin-Benson: incorporação do carbono;
- água: participa das reações fotossintéticas e está relacionada à liberação de O₂;
- ciclo do carbono: retirada de CO₂ da atmosfera e incorporação à matéria orgânica;
- cadeias alimentares: organismos fotossintetizantes ocupam a base de muitas relações tróficas;
- respiração celular: não deve ser confundida com fotossíntese.
Uma boa estratégia é observar as palavras-chave da questão. Quando aparecem juntos luz, CO₂, cloroplasto, produção de matéria orgânica e liberação de O₂, o tema provavelmente está relacionado à fotossíntese.
Fotossíntese e transpiração: processos diferentes, mas relacionados
Fotossíntese e transpiração são processos distintos, mas existe uma conexão fisiológica importante entre eles.
Para que o CO₂ atmosférico consiga alcançar os tecidos internos das folhas, os estômatos precisam permitir trocas gasosas. Entretanto, quando esses poros estão abertos, a planta também pode perder água para a atmosfera.
CO₂ → entra
vapor de água → sai
Em condições de seca, muitas plantas reduzem a abertura estomática para conservar água. O resultado pode ser uma diminuição simultânea da entrada de CO₂ e, consequentemente, uma limitação da taxa fotossintética.
O que é importante guardar?
Se a pergunta pedir especificamente o gás que a planta retira da atmosfera para utilizar na fotossíntese, procure pelo dióxido de carbono ou gás carbônico — CO₂.
Mas vale guardar também a relação entre os principais elementos do processo:
CO₂ → fonte de carbono
H₂O → participa das reações fotossintéticas
O₂ → liberado na fotossíntese oxigênica
MATÉRIA ORGÂNICA → carbono incorporado em moléculas produzidas pelo metabolismo
Quando entendemos essas relações, a fotossíntese deixa de ser apenas uma equação decorada e passa a ser vista como um dos processos fundamentais que conectam energia solar, atmosfera, plantas e demais seres vivos.
Referências
OPENSTAX. Biology 2e: Overview of Photosynthesis. Apresenta uma visão geral da fotossíntese, incluindo utilização de dióxido de carbono e água, produção de carboidratos e liberação de oxigênio. Disponível em: acessar a fonte .
AGÊNCIA ESPACIAL BRASILEIRA; INPE. Absorvendo CO₂. Material educacional sobre absorção de dióxido de carbono pelas plantas e sua relação com a fotossíntese e o ciclo do carbono. Disponível em: acessar a fonte .
SECRETARIA MUNICIPAL DE EDUCAÇÃO DE GOIÂNIA. Ciências da Natureza — Fotossíntese. Material didático sobre luz, dióxido de carbono, glicose e oxigênio no processo fotossintético. Disponível em: acessar a fonte .
SECRETARIA MUNICIPAL DE EDUCAÇÃO DE GOIÂNIA. O papel vital do Sol na fotossíntese. Conteúdo sobre reações dependentes de luz, entrada de CO₂ pelos estômatos e ciclo de Calvin. Disponível em: acessar a fonte .
EDUCAPES. Fotossíntese à luz da contextualização. Produto educacional voltado ao ensino de Fisiologia Vegetal e à compreensão científica da fotossíntese. Disponível em: acessar a fonte .
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