Quais os fatores que mais afetam a fotossíntese?

Sem dúvida a fotossíntese é o processo bioquímico mais importante que rege a vida na Terra. Através da fotossíntese, as plantas utilizam energia solar para sintetizar compostos carbonados complexos. Mais especificamente, a energia luminosa impulsiona a síntese de carboidratos e a liberação de oxigênio a partir de dióxido de carbono e água (Taiz et al., 2017).

Equação 1. Equação da fotossíntese.

6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Para que ocorra a fotossíntese, é necessário energia luminosa (luz), dióxido de carbono, água e nutrientes para que a planta possa sintetizar esses compostos, resultando na produção de oxigênio e carboidratos para a planta (fotoassimilados).

A capacidade fotossintética da planta está diretamente relacionada com sua produção de fotoassimilados e consequentemente acúmulo deles nos grãos, impactando a produtividade das culturas agrícolas. Sobretudo, além da disponibilidade  desses recursos básicos, a fotossíntese também é influenciada pela intensidade da energia luminosa, pela concentração de CO₂ e pela temperatura do ambiente.

Temperatura

Para a maioria das culturas agrícolas, são conhecidas temperaturas basais mínimas, máximas e ótimas. Sob temperaturas basais inferiores às consideradas mínimas, não há o crescimento e desenvolvimento vegetal. Já sob temperaturas basais superiores a basal máxima, também não há o crescimento e desenvolvimento da planta, enquanto que sob temperatura ótima, há o máximo crescimento e desenvolvimento vegetal.

Com a fotossíntese, o sinergismo é semelhante. Paulilo; Viana; Randi (2015) destacam que temperaturas abaixo ou acima da ótima resultam em condições limitantes para as reações de fotossíntese. Abaixo da temperatura ótima a energia cinética das moléculas reagentes (CO₂ , H₂O) é insuficiente para conseguir o rendimento químico. Acima da temperatura ótima as enzimas vão se desnaturando, podendo até parar as reações (Paulilo; Viana; Randi, 2015). Logo, a temperatura do ambiente exerce forte influência sobre a fotossíntese das plantas (Figura 1 A).

Concentração de CO₂

Na natureza, a concetração de dióxido de carbono é inferior a capacidade das plantas em utiliza-lo. No entanto, embora a concentração de CO₂ possa variar em função do ambiente, a concentração ótima para a fotossíntese é de 0,2% de CO₂ , já que, acima dessa concentração a taxa de fotossíntese é estabilizada (Figura 1 B). Com isso, pode-se dizer que a concentração de dióxido de carbono na atmosfera é um dos fatores limitantes da fotossíntese, podendo influenciar a capacidade da planta em realizar esse processo bioquímico.

Considerando que o CO₂ é um insumo básico para o processo da fotossíntese, a baixa concentração desse gás pode limitar esse processo. Sobretudo, como visto na figura 1 B, não há uma resposta linear positiva da fotossíntese em função do aumento da concentração de CO₂, havendo a estabilização do processo ao atingir 0,2% de CO₂.

Figura 1. A – Efeito da temperatura na taxa fotossintética, B – Efeito do gás carbônico na taxa fotossintética.

Luz

Não menos importante, a intensidade luminosa influencia na fotossíntese da planta. Conforme destacado por Paulilo; Viana; Randi (2015), à medida que a intensidade de luz vai aumentando, a taxa de fotossíntese vai aumentando até atingir a estabilidade. Os autores enfatizam que, é nesse ponto que ocorre a saturação de luz na fotossíntese (Figura 2). Acima dessa intensidade ótima já não haverá mais melhoria na taxa de rendimento. Abaixo dessa intensidade, ou seja, do ponto de saturação de luz, a quantidade de luz é insuficiente para uma fotossíntese ótima.

Figura 2. Efeito da intensidade de luz na taxa fotossintética.

Água

O oxigênio na fotossíntese se origina da água, e não do dióxido de carbono. Os prótons liberados durante a oxidação da água contribuem para o potencial eletroquímico que impulsiona a formação do ATP (Taiz et al., 2017). Sendo assim, sem água não ha fotossíntese e nem produção de ATP para a planta e liberação de oxigênio para a atmosfera.

Embora a diferença entre os mecanismos fotossintéticos (C3, C4 e CAM) apresentem diferentes estratégias para melhorar a eficiência do uso da água pela fotorrespiração, a restrição hídrica pode ser um limitante da fotossíntese em ambas as espécies, reduzindo sua capacidade fotossintética, até o colapso.

No entanto, vale lembrar que uma série de fatores podem exercer influência direta e indireta sobre a fotossíntese das plantas e a produção de fotoassimilados, atuando de forma conjunta e/ou singular, afetando direta ou indiretamente a fotossíntese.

Veja mais: Importância dos hormônios vegetais no crescimento e desenvolvimento das plantas

Referências:

PAULILO, M. T. S.; VIANA, A. M.; RANDI, A. M. FISIOLOGIA VEGETAL. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA, 2015.

TAIZ, L. et al. FISIOLOGIA E DESENVOLVIMENTO VEGETAL. Porto Alegre, ed. 6, 2017.