Em qual espectro da luz a fotossíntese ocorre com mais intensidade?

No início do século XVII, o cientista inglês Isaac Newton descreveu pela primeira vez de maneira adequada o seguinte fenômeno: se passarmos a luz solar por um prisma, essa luz branca será decomposta em um conjunto de cores que é denominado de espectro descontínuo, pois a mudança de uma cor para a outra é praticamente imperceptível.

Essas cores são as mesmas que aparecem no arco-íris depois de uma chuva, pois resultam do fato da luz do sol incidir sobre pequenas gotículas de água, separando-se em faixas coloridas distintas, que são sete cores: violeta, anil, azul, verde, amarelo, alaranjado e vermelho.

Cada uma dessas cores são na realidade ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda (λ) diferentes. O comprimento de onda é a distância entre dois picos consecutivos de uma onda, sendo que quanto maior o comprimento da onda, menor será a energia da radiação e vice-versa.

Tais ondas são radiações eletromagnéticas que ficam na região visível, onde os valores de λ ficam entre 400 nm e 700 nm.

Esses pontos nos ajudam a ver que a luz solar possui diversos tipos de radiação, não só as visíveis, mas também radiações que não conseguimos enxergar, que são os raios infravermelho (IV) e os raios ultravioleta (UV).

No espectro eletromagnético abaixo, você verá que essas duas radiações aparecem nos limites do espectro de luz visível, sendo que a radiação infravermelha possui comprimento de onda acima de 700 nm (até 50 000 nm) e a ultravioleta vai de 400 nm a 200 nm.

A radiação infravermelha possui maior comprimento de onda que a ultravioleta e, por isso, sua energia é menor, penetrando muito na pele. É evidente que apesar disso, se houver exposição em excesso a essas radiações, elas podem causar danos à pele, como queimaduras.

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O infravermelho coincide com a faixa de energia necessária para fazer vibrar, ou seja, isto é, movimentar os átomos uns em relação a outros de uma substância sem provocar uma reação.

Já a radiação ultravioleta é a radiação mais energética da luz solar, possuindo grande poder de penetração na pele. Ela é capaz de promover reações químicas que envolvem transições eletrônicas.

A radiação UV se divide em três faixas de energia distintas: UVA (320 nm a 400 nm), UVB (290nm a 320 nm) e UVC (200 nm a 290 nm).

Entre elas, a mais danosa e energética é a UVC. Porém, felizmente, ela não atinge a superfície da terra, pois é filtrada pela camada de ozônio. Daí a grande preocupação com a destruição da camada de ozônio, pois sem ela essa radiação atingirá a superfície da Terra, sendo que ela tem a capacidade de matar organismos unicelulares e prejudicar a córnea dos olhos.

A segunda em maior energia é a UVB, que causa vermelhidão e alguns tipos de câncer, porém ela atinge a superfície da Terra em pequenas quantidades. Assim, a mais perigosa acaba sendo a UVA, se compararmos em condições de exposição igual, pois esta última penetra mais na pele e está presente o dia todo. Alguns pesquisadores até mesmo sugerem que a radiação UVA é a responsável pelos maiores danos causados pela luz solar.

As radiações ultravioletas atuam na formação de radicais livres no interior das células, o que pode causar danos, como o envelhecimento precoce. Pesquisas mostram que mudanças na função do sistema imunológico da pele podem acontecer depois de uma única queimadura, além disso, o câncer de pele tem sido associado à exposição ao UVB.

Para evitar esses danos que são cumulativos e irreversíveis, podemos nos cobrir ou ficar fora do sol. Entretanto, na grande maioria dos casos, o mais sensato a se fazer é usar protetores solares.

A luz do sol é fonte primária de energia que possibilita a vida no sistema Terra.

Através da fotossíntese, as plantas, as algas e as bactérias fotossintetizantes absorvem a luz solar e a transformam em energia química, expressa nas ligações entre os átomos que compõem as moléculas orgânicas que caracterizam os seres vivos.

O espectro de radiação eletromagnética da luz compreende faixas desde os raios gama que abrangem os comprimentos de ondas mais curtos, estendendo-se até a faixa de ondas de rádio de comprimentos mais longos, passando pelo ultravioleta, o espectro visível e o infravermelho.

A parte visível do espectro da luz solar que se decompõe nas cores do arco íris engloba os comprimentos de onda que variam de 400 nanômetros até 700 nanômetros e compreende a região fotossinteticamente ativa da radiação luminosa.

Os comprimentos de ondas mais curtos abaixo de 400 nanômetros representam a luz ultravioleta e aqueles mais longos acima de 700 nanômetros compreendem a faixa de luz infravermelha.

A intensidade da energia luminosa é inversamente proporcional ao seu comprimento de onda, portanto quanto mais curta a onda eletromagnética da luz maior a intensidade de sua energia.

A atmosfera da terra é transparente apenas à parte visível do espectro, estando opaca no sentido da luz ultravioleta de ondas mais curtas de alta energia sendo absorvidas em grande parte pela camada de ozônio da atmosfera.

O ozônio (O3) é uma das formas moleculares do oxigênio, contendo três átomos desse elemento e ocorre na alta atmosfera protegendo a superfície da terra e as formas de vida que ela abriga dos efeitos deletérios dos raios ultravioleta, principalmente aqueles relativos ao DNA.

Já a luz infravermelha de comprimentos de ondas longas de baixa energia é absorvida pelo vapor de água, pelo dióxido de carbono, pelo metano e outros gases da atmosfera aquecendo-a.

Esses componentes atmosféricos ainda recebem de volta a luz visível que atinge a superfície e é refletida de volta pelas plantas, pelos animais, pela água e pelos solos e rochas.

Esse calor refletido é retido pela atmosfera e aquece o planeta permitindo a sustentação da vida através do chamado efeito estufa que é um fenômeno favorável ao surgimento e evolução dos seres vivos.

Entretanto a alteração nos níveis dos gases de efeito estufa por causas naturais ou por atividades antrópicas como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento provoca o aumento das temperaturas na Terra que denominamos de aquecimento global.

O aquecimento global pode causar grandes desequilíbrios climáticos, alteração dos ecossistemas, elevação no nível dos oceanos, degelo das calotas polares e dos glaciares continentais de altitude, comprometimento dos habitats, perda de biodiversidade com reflexos em toda a biosfera, colocando em risco a vida no planeta.

A conversão da energia luminosa em energia química pelos organismos fotossintéticos ocorre na faixa do espectro solar da luz visível através de várias reações que se iniciam pela sua captação e absorção pelos pigmentos contidos nos cloroplastos.

Os pigmentos fotossintetizantes absorvem alguns comprimentos de onda e refletem outros. Os comprimentos de onda da luz refletida pelos pigmentos das plantas determina a cor que as identifica.

A molécula de clorofila capta a energia da luz vermelha e da luz violeta e reflete o azul e o verde principalmente, daí a cor das plantas que possuem este pigmento fotossintetizante.

Os carotenoides são pigmentos que absorvem bem a luz azul e a luz verde e refletem a luz nas regiões laranja e amarela do espectro.

Nós falamos sobre uma unidade de medida, o nanômetro. O nanômetro é uma sub unidade do metro, sua abreviatura é nm e corresponde à bilionésima parte do metro ou seja, 1 nanômetro é igual a 1 metro dividido por 1 bilhão.

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Em qual aspecto da luz a fotossíntese ocorre com mais intensidade?

Qual o espectro de luz participa da fotossíntese?

Que tipo de luz e mais efetiva para realizar fotossíntese?

Quanto maior a intensidade luminosa menor será a taxa de fotossíntese?