Fotossíntese e Transporte em Plantas

Mecanismos da Fotossíntese

Transporte de Elétrons na Fotossíntese

A luz é absorvida nos pigmentos, excitando os elétrons no Fotossistema II (PSII), que são transferidos para a plastoquinona. Neste ponto, ocorre a fotólise da água (quebra da molécula de H₂O, liberando elétrons, prótons H⁺ e O₂). A plastoquinona transporta os elétrons para o complexo citocromo b6f. Nesse complexo, prótons (H⁺) são bombeados para o interior do tilacoide, criando um gradiente de prótons. Os elétrons são então transferidos do citocromo b6f para o Fotossistema I (PSI) através da plastocianina. No PSI, os elétrons são excitados novamente pela luz e transferidos para a ferredoxina. A ferredoxina, juntamente com a enzima NADP⁺ redutase, utiliza os elétrons e íons hidrogênio (H⁺) para reduzir NADP⁺ a NADPH. O gradiente de prótons gerado anteriormente é utilizado pela ATP sintase para sintetizar ATP a partir de ADP + Pi (fosfato inorgânico).

Fotofosforilação Cíclica

Na fotofosforilação cíclica:

• Os elétrons são reciclados no Fotossistema I (PSI).
• Contribui para a síntese de ATP.
• Não há liberação de O₂.
• Não envolve a fotólise da água.

Fotofosforilação Acíclica

Na fotofosforilação acíclica:

• Envolve tanto o Fotossistema II (PSII) quanto o Fotossistema I (PSI).
• A fotólise da água no PSII libera elétrons, H⁺ e O₂.
• O elétron sai do PSII, passa por uma cadeia transportadora, chega ao PSI e não retorna ao PSII.
• Sintetiza tanto ATP quanto NADPH.

Transporte de Água e Nutrientes

Vias de Transporte de Água na Planta

Existem três principais vias para o movimento da água nas plantas:

1. Via Apoplástica: A água move-se através dos espaços intercelulares e ao longo das paredes celulares. Predomina em plantas com alto fluxo transpiratório.
2. Via Simplástica: A água move-se de célula a célula através dos plasmodesmos (canais que conectam os citoplasmas de células adjacentes). Predomina em plantas com baixo fluxo transpiratório.
3. Via Transmembrana: A água move-se através das membranas plasmáticas, entrando e saindo das células. É um caminho misto.

Estruturas de Transporte Vascular

Tubos Crivados (Floema)

Os tubos crivados são componentes do floema, o tecido responsável pelo transporte de açúcares (seiva elaborada) e outros nutrientes orgânicos, principalmente das folhas para outras partes da planta (raízes, frutos, sementes, áreas de crescimento).

• Células Crivadas: São células vivas, alongadas, que se conectam topo a topo, formando os tubos crivados. Suas paredes transversais, chamadas placas crivadas, possuem poros que permitem o fluxo da seiva elaborada. São associadas às células companheiras, que auxiliam no seu metabolismo.

Elementos de Vaso (Xilema)

Os elementos de vaso são componentes do xilema, o tecido responsável pelo transporte de água e nutrientes minerais (seiva bruta) das raízes para o restante da planta.

• Características: São células mortas na maturidade, com paredes celulares espessas e lignificadas, o que lhes confere rigidez e impermeabilidade. Formam tubos contínuos e ocos, permitindo um transporte eficiente de água por capilaridade e sob tensão (teoria da coesão-tensão).

Tipos Metabólicos de Plantas

Plantas C3

Características das plantas com metabolismo C3:

• Ponto de compensação de luz: mais alto.
• Ponto de compensação de CO₂: mais alto.
• Temperatura ótima para fotossíntese: 15-25°C.
• Primeiro produto estável da fixação de CO₂ é um composto de 3 carbonos (ácido 3-fosfoglicérico).

Plantas C4

Características das plantas com metabolismo C4:

• Ponto de compensação de luz: mais baixo.
• Ponto de compensação de CO₂: mais baixo (maior afinidade da enzima PEP carboxilase pelo CO₂).
• Temperatura ótima para fotossíntese: alta, entre 25-40°C.
• Primeiro produto estável da fixação de CO₂ é um composto de 4 carbonos (ex: oxaloacetato). Possuem anatomia Kranz.