Como quantidade é qualidade da luz influenciam no processo fotossintético?

Além da necessidade de água e de nutrientes como o magnésio presente nas clorofilas e do ferro presentes nas enzimas que transferem elétrons, como as ferredoxinas e os citocromos, há outros fatores e substâncias que podem afetar o processo de fotossíntese.

Baixas concentrações de dióxido de carbono, pouca intensidade luminosa e baixas ou elevadas temperaturas podem comprometer o processo fotossintético diminuindo ou impossibilitando a formação de compostos orgânicos. Esses fatores que influenciam na taxa de fotossíntese são chamados de Fatores Limitantes.

CO2

A concentração de dióxido de carbono acaba sendo um fator limitante, pois ele precisa ser absorvido pela célula fotossintetizante como substrato para ser fixado e utilizado na geração de compostos orgânicos.

Gráfico da taxa de fotossíntese em função da concentração de dióxido de carbono (CO2) presente no ar com destaque para o ponto de saturação do CO2.Gráfico Da Taxa De Fotossíntese Em Função Da Concentração De Dióxido De Carbono Presente No Ar.

À medida que aumenta a concentração de CO2 na célula, a taxa de fotossíntese aumenta proporcionalmente até um ponto máximo chamado de ponto de saturação. A partir desse ponto, o aumento da concentração CO2 não interfere no processo de fotossíntese.

Luz

É óbvio que a presença de luz determina a eficácia do processo fotossintetizante. A intensidade luminosa determina a eficácia de absorção pelos fotossistemas e, conforme aumenta, aumenta também a taxa de fotossíntese até um ponto máximo chamado de ponto de saturação luminoso.

A partir desse ponto, a intensidade luminosa pode sofrer variação que não vai afetar o processo fotossintético, pois as clorofilas estão todas absorvendo energia na máxima velocidade que conseguem.

Gráfico da taxa de fotossíntese em função da intensidade luminosa, com destaque para o ponto de compensação luminosa.Gráfico Da Taxa De Fotossíntese Em Função Da Intensidade Luminosa.

Outro fator luminoso que afeta o processo de fotossíntese é o comprimento de onda incidido. A taxa de fotossíntese é maior em comprimentos de onda entre 400 e 700 nm (nanômetros), que são os comprimentos de onda absorvidos pelas clorofilas e de cor azul e vermelho, respectivamente.

A área de 500 a 600 nm corresponde com a cor verde e esse comprimento de onda é refletido, por isso a principal cor presente nos vegetais é a cor verde. Uma vez refletido esse comprimento, as clorofilas não são excitadas e não liberam os elétrons necessários para a etapa fotoquímica.

Temperatura

A fotossíntese é um processo que só ocorre com auxílio de enzimas especializadas, como a ferredoxina que transfere elétrons ou a ATP–sintetase que transfere íons H+ para o estroma, conseguindo produzir ATP.

A temperatura como fator limitante está relacionada com a atividade dessas enzimas.

Gráfico da taxa de fotossíntese em função da temperatura com destaque para o ponto de temperatura ótima

Portanto, a fotossíntese, devido a ação enzimática, possui uma temperatura ótima para ocorrer, geralmente entre 30 e 35 °C. Temperaturas muito elevadas podem desnaturar as proteínas e enzimas necessárias para o processo de fotossíntese comprometendo sua eficácia. Uma enzima desnaturada perde sua estrutura e uma vez sem estrutura, a proteína não desempenha sua função.

Relação entre Fotossíntese e Respiração Celular do Vegetal

A célula fotossintetizante, embora produza oxigênio para ser liberado e compostos orgânicos para serem armazenados em seu interior, também precisa de uma constante demanda desses compostos para gerar ATP através do processo de respiração celular para ser utilizado nos demais processos metabólicos como crescimento, divisão celular etc.

Dessa forma, embora a planta produza O2 para ser liberado, ela também consome O2 para o processo de respiração celular (Ciclo de Krebs e Cadeia Respiratória). Com isso, é possível estabelecer uma relação entre a taxa de liberação de O2 e a taxa de consumo de O2 pela célula.

Gráfico da relação da taxa de fotossíntese com a respiração celular da célula fotossintetizante em função da intensidade luminosa, com destaque para o ponto de compensação fótico. Gráfico Da Relação Da Taxa De Fotossíntese Com A Respiração Celular Da Célula Fotossintetizante Em Função Da Intensidade Luminosa.

Considerando que a demanda de ATP necessária para as demais funções metabólicas do vegetal seja constante quando em função da intensidade luminosa, o processo de síntese também é.

Consequentemente, a necessidade de O2 também é constante, mas a fotossíntese sofre influência da intensidade luminosa, como descrito anteriormente. Devido a isso, quando a taxa de fotossíntese é menor que a taxa de respiração celular, a célula fotossintetizante está consumindo mais O2 que liberando. O termo utilizado é que o vegetal “está respirando”.

Em pontos que a taxa de fotossíntese ultrapassa a taxa de respiração celular, a célula está liberando mais O2 que consumindo.

Há ainda um ponto em que a taxa de fotossíntese e a taxa de respiração celular se equivalem, chamado ponto de compensação fótico. Nesse ponto, a quantidade de O2 liberada pelo processo de fotossíntese é igual a quantidade de O2 necessária para a respiração celular.

Essa relação entre respiração e fotossíntese também relaciona a produção dos demais produtos, como CO2 e carboidratos, conforme mostra na tabela abaixo:

Intensidade LuminosaProcessosCarboidratoO2CO2Abaixo do PCFFotossíntese < RespiraçãoProdução < ConsumoAbsorvidoLiberadoNo PCFFotossíntese = RespiraçãoProdução = ConsumoProdução = ConsumoProdução = ConsumoAcima do PCFFotossíntese > RespiraçãoProdução > ConsumoLiberadoAbsorvido

Como quantidade e qualidade da luz influenciam no processo fotossintético?

Como a luz influência no processo da fotossíntese?

Quais são os fatores que influenciam a atividade fotossintética?

Por que a fotossíntese depende da luz?