Até o século XVIII, os cientistas acreditavam que a nutrição das plantas ocorria unicamente através do solo. Em 1727, Stephen Hales sugeriu que parte dos elementos da planta vinha da atmosfera e que a luz participava ativamente desse processo.
Em 1711, Joseph Priestley descobriu que o volume de ar contido em uma jarra era completamente consumido ao se queimar uma vela e interrompendo a sua combustão; um camundongo colocado no ar residual morreu. Por outro lado, o ar era lentamente “restaurado” na presença de um ramo de menta em outro jarro, permitindo assim a completa combustão da vela e a sobrevivência do camundongo. Concluiu com isto que a vela acesa consumia o oxigênio do recipiente fechado e que este era reposto pela fotossíntese do ramo de menta. Posteriormente, em 1779 o médico holandês Jan Ingenhousz demonstrou que apenas as partes verdes das plantas realizavam a produção do oxigênio na presença de luz.
No início do século XIX, N.T. Saussure realizou as primeiras medidas quantitativas da fotossíntese mostrando o envolvimento do CO2 e da H2O, onde verificou-se uma equivalência entre o CO2 assimilado e o O2 liberado associado ao acúmulo de matéria seca.
A natureza de outros produtos químicos na fotossíntese foi finalmente demonstrada por Julius Sachs, em 1864, ao verificar o aparecimento e crescimento de grãos de amido em cloroplastos iluminados.
Desta forma, no meio do século XIX, a equação geral fotossíntese foi formulada da seguinte maneira:
Em organismos eucarióticos, a fotossíntese realiza-se em organelas subcelulares denominadas cloroplastos, que têm como precursores os proplastídeos. Os proplastídeos, abundantes em células meristemáticas, são plastos pequenos, incolores, não diferenciados estando ausentes as membranas internas.
Diferenciam-se conforme a figura 2.1, a seguir:
Figura 2.1: Ontogênese de Cloroplastos
Nota-se pela figura 2.1 que os proplastídeos são os precursores de todos os membros da família plastídeo. Etioplasto é um estágio transitório entre os proplastídeos iluminados e os cloroplastídeos e são abundantes em folhas estioladas. O desenvolvimento dos cloroplastídeos ocorre simultaneamente com o enverdecimento das plantas, resultado da síntese de clorofilas. Os cromoplastos são plastídeos pigmentados de coloração amarelada a alaranjada, em função da presença de carotenóides os quais não apresentam habilidade para realizarem a fotossíntese. Os amiloplastídeos estruturas especializadas na síntese e armazenamento de amido, sendo, portanto, incolores. O termo leucoplastos, muito comum na literatura não se refere a nenhum tipo especial de plastídeo e, sim, a todos os plastídeos não pigmentados.
A estrutura dos cloroplastos está representada na figura 2.2.
Figura 2.2: Vista de uma seção transversal do limbo foliar, sinalizando os
cloroplastos no tecido
fotossintético (esquerda), bem como a estrutura de um cloroplastídeo com suas
partes
integrantes (ao centro) e, à direita, detalhes de um tilacóide.
