O ar atmosférico é constituído por uma mistura de diversos gases, como o nitrogênio, oxigênio, gás carbônico e gases nobres. O oxigênio e o nitrogênio são os gases mais abundantes, sendo que os outros gases são encontrados em quantidades menores. Além dos gases citados, o ar atmosférico também apresenta vapor de água (cuja quantidade depende de alguns fatores como clima, temperatura e local), que se apresenta na forma de neblina, nuvens e chuva. No ar também encontramos em suspensão poluentes, poeira, cinzas, microrganismos e pólen. Show O oxigênio (O2) presente no ar atmosférico é de extrema importância para a manutenção da vida no planeta, pois ele é o gás utilizado na respiração de todos os seres vivos e também é necessário para que ocorra a combustão. Calcula-se que o ar atmosférico seja composto por aproximadamente 21 % de oxigênio. O nitrogênio (N2) compõe aproximadamente 78% do ar atmosférico, e é de extrema importância para todos os seres vivos, pois participa da formação de diversas moléculas orgânicas necessárias para o seu metabolismo. De todos os organismos vivos, apenas alguns microrganismos são capazes de captar o nitrogênio (ciclo do nitrogênio) disponível na atmosfera e degradá-lo de forma que os seres vivos possam aproveitá-lo. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) O gás carbônico (CO2) é encontrado em proporções muito pequenas na atmosfera, contribuindo com apenas 0,03% da composição do ar. É um gás de extrema importância para a realização da fotossíntese pelos vegetais, e é liberado para a atmosfera através da combustão e também pela respiração dos animais. Dentre os gases nobres que fazem parte da composição do ar podemos citar: argônio (Ar), neônio (Ne), radônio (Rn), hélio (He), criptônio (Kr) e xenônio (Xe), sendo que eles compõem cerca de 0,93% do ar atmosférico. Esses gases não produzem nenhum tipo de reação química com outras substâncias e por isso são considerados nobres. O vapor de água que também participa da composição do ar provém da evaporação das águas de rios, mares e lagos, respiração dos seres vivos, transpiração das plantas, evaporação da água do solo e evaporação da água de dejetos (fezes e urina de animais). A maioria dos estudantes conhece o processo de fotossíntese realizado pelas plantas, algas e certas espécies de bactérias como sendo o processo pelo qual eles produzem seus alimentos (seres autótrofos). Entretanto, tais alunos não entendem realmente como ocorre esse tipo de reação e como ela resulta na nutrição vegetal. É preciso entender esse fenômeno da fotossíntese quimicamente. A planta retira água e algumas moléculas inorgânicas (compostos que não apresentam o carbono como elemento principal de sua estrutura, salvo algumas exceções) do solo por meio da raiz e, juntamente ao gás carbônico (dióxido de carbono – CO2) absorvido pelas plantas e à presença de luz, são, então, produzidas moléculas orgânicas (estruturas que contêm o carbono como elemento principal). Um exemplo de molécula orgânica produzida é a glicose (C6H12O6), que, através de outras transformações, irá formar amido, celulose, proteínas, aminoácidos e outros constituintes dos vegetais: 6CO2(g) + 6H2O(l) + luz solar → C6H12O6(aq) + 6O2(g) Conforme dito, para que a fotossíntese ocorra é necessário que a energia solar seja absorvida pela planta. Isso é feito pelos seus pigmentos, que são substâncias caracterizadas por emitir determinada cor quando expostas à luz. O principal pigmento das plantas é a clorofila, cuja estrutura é mostrada a seguir. Sua estrutura é complexa, com um íon Mg2+ coordenado na cavidade central, e é esse pigmento que é responsável pela cor verde das plantas, porque ele absorvebem os comprimentos de ondas das cores vermelha, laranja, azul e violeta, mas reflete grande parte da luz verde.  A clorofila e outros pigmentos fotossintéticos (como os carotenoides e as ficobilinas) absorvem fótons, o que faz com que os elétrons de suas moléculas se tornem excitados, ou seja, absorvam energia e saltem para uma órbita mais distante do núcleo atômico, com maior nível de energia. Esses elétrons são transmitidos para a cadeia transportadora de elétrons para serem utilizados na produção de ATP (adenosina trifosfato) e depois na síntese de açúcares. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) A molécula de água é então quebrada (oxidação) e o hidrogênio fornece os elétrons para os pigmentos, no caso para a clorofila, que perdeu seus elétrons excitados. Na quebra da água também haverá a liberação de O2. Inclusive, é interessante notar que praticamente todo o oxigênio presente na atmosfera é proveniente da fotossíntese. A energia obtida é então utilizada para transformar (reduzir) as moléculas de CO2 em compostos complexos, como carboidratos e biomassa. Reação genérica de fotossíntese: nCO2 + nH2O+ luz solar →{CH2O}n + nO2 Veja que essa reação é uma reação de oxirredução, pois o oxigênio sofreu uma oxidação, sendo que seu Nox (número de oxidação – carga elétrica das espécies químicas) aumentou, ou seja, ele perdeu elétrons. Já o hidrogênio reduziu, ou seja, ele ganhou elétrons. Do ponto de vista da reação química, a fotossíntese é o oposto da respiração realizada pelos seres heterótrofos (seres, incluindo o homem, que não produzem seu próprio alimento, mas que precisam retirar energia de outras fontes, como por meio da alimentação de plantas e animais). Na fotossíntese, a partir de luz, água e gás carbônico, as moléculas orgânicas são sintetizadas e é liberado oxigênio. No nosso caso, consumimos outros seres e oxigênio para obter energia para a respiração, na qual se forma água e gás carbônico. Além disso, quando a planta se decompõe, ela se transforma em glicose e, com o tempo, a glicose irá formar novamente o CO2, numa reação que não é a reação inversa da fotossíntese e o gás carbônico voltará para a atmosfera. Assim, temos o ciclo do carbono.
O que ocorre com o gás carbônico do ar na respiração é na fotossíntese?Enquanto no processo de fotossíntese os seres vivos garantem a retirada de gás carbônico do ambiente, no processo de respiração o gás carbônico retorna à natureza. Além disso, o retorno de carbono ao meio também ocorre devido ao processo de decomposição, que é responsável pela liberação de gás carbônico e água.
Qual é a relação do gás carbônico do ar com a respiração?No interior dos pulmões encontram-se os alvéolos pulmonares, onde o gás oxigênio do ar inspirado difunde-se para os capilares sanguíneos e penetra nas hemácias, onde se combina com a hemoglobina, enquanto o gás carbônico (CO2) é liberado para o ar. Este processo recebe o nome de "hematose".
O que acontece com o gás carbônico na fotossíntese?O gás carbônico é um dos ingredientes essenciais para que a fotossíntese ocorra. Afinal, o carbono presente no gás carbônico será fixado para formar moléculas orgânicas energéticas como a glicose. Desta maneira, quando aumentamos a concentração de gás carbônico, há um aumento das taxas de fotossíntese.
Como ocorre a troca de oxigênio é gás carbônico nas plantas durante a fotossíntese?A planta troca gás carbônico e oxigênio com o ambiente através dos estômatos. Durante a fotossíntese, a planta permite a entrada de CO2 na folha e a liberação do O2 para o ambiente. Por outro lado, durante a respiração ela libera CO2 para o ambiente e permite a entrada do O2.
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Explique o que ocorre com o gás carbônico do ar na respiração e na fotossíntese
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