Fotossntese Biologia Tema Fotossntese Fotossntese 1 Conceito 2

Fotossíntese Biologia Tema: Fotossíntese

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões Conceito: Fotossíntese é o processo de síntese de moléculas orgânicas na presença de luz “Todos os organismos fotossintetizantes são autotróficos, mas nem todos os autotróficos são fotossintetizantes. ”

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões Quais organismos realizam fotossíntese? Plantas Algas Cianobactérias

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 2. A luz transporta “pacotes” de energia denominados Fótons. 5. Visão global 3. 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões As propriedades da luz 1. Luz: Radiação eletromagnética que se propaga em ondas. A luz visível corresponde a uma pequena parte do espectro eletromagnético (400 a 700 nm) – luz violeta até vermelha. 4. A energia contida em cada fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda.

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões A clorofila e os pigmentos acessórios Clorofila: Anel complexo com um átomo de Magnésio no centro e uma cadeia carbônica hidrofóbica. Função: Absorção de energia luminosa Dois tipos: o Clorofila a (3/4) o Clorofila b (1/4) Absorvem luz azul e vermelha preferencialmente Cauda hidrofóbica

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões A clorofila e os pigmentos acessórios

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global o ß (beta) caroteno 6. Etapa Fotoquímica o Ficoeritrina 7. Etapa Enzimática o Ficocianina 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões A clorofila e os pigmentos acessórios Pigmentos acessórios: Absorvem os fótons de comprimento de onda que a clorofila não consegue absorver.

Fotossíntese Parede celular Folha Célula clorofilada Núcleo Vacúolo Cloroplasto Tilacóide Membrana externa Membrana interna Esquema da molécula de clorofila Complexo antena Tilacóide DNA Granum Cloroplasto Estroma Granum Membrana do tilacóide

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões Visão global do processo fotossintético

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões Etapa Fotoquímica “Fase clara” – (Produção de ATP e NADPH 2)

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas Etapa Enzimática – “Fase Escura” • Produção de açúcares a partir de CO 2 • Local de ocorrência: Estroma do Cloroplasto • Fase escura: Conceito errôneo! A fase enzimática ocorre também na presença de luz. A fase enzimática utiliza ATP e NADPH produzidos nos tilacóides durante as reações luminosas (Etapa fotoquímica) Luz 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões Fase Enzimática (Estroma)

VISÃO GERAL DO PROCESSO FOTOSSINTÉTICO FASE CLARA OU ETAPA FOTOQUÍMICA LAMELAS E GRANA FOTÓLISE DA ÁGUA quebra da água na presença de luz – formação de NADPH 2 FOTOFOSFORILAÇÃO produção de ATP em presença de luz FASE ESCURA OU ETAPA QUÍMICA ESTROMA CO 2 se combina com H da água que são cedidos pelo NADPH 2 + ATP PRODUÇÃO DE GLICOSE

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas Etapa Enzimática – Ciclo de Calvin Dividido em 3 etapas 1. 2. 3. Fixação de CO 2 Produção de Açúcares Regeneração da Ru. BP (Ribulose Bifosfato) 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões Estroma Vídeo: Ciclo de Calvin

Fotossíntese 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões Fatores limitantes da atividade fotossintética Valor ótimo para atuação da Rubsico Intensidade luminosa alta 10˚ 20˚ Desnaturação de enzimas 40˚ Taxa relativa de fotossíntese Os fotossintetizadores 60˚ Temperatura Saturação dos fotossistemas Intensidade luminosa Saturação das enzimas rubisco Concentração de CO 2 Ponto de compensação luminoso Quantidade de CO 2 consumida na fotossíntese 2. Taxa relativa de fotossíntese Conceito Taxa relativa de fotossíntese 1. Ponto de saturação luminosa Taxa de fotossíntese Taxa de respiração Intensidade Luminosa

Fotossíntese 1. Conceito 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões Dicas Importantes Numa prova dissertativa (aberta) utilize os vocabulários Etapa fotoquímica e Etapa Enzimática ao invés de fase clara e escura. Como foi visto o oxigênio liberado pelos organismos fotossintetizantes provém da água e não do CO 2 Alguns autores consideram que a Etapa Enzimática só ocorre na presença de luz, haja vista que nessa etapa o ATP e o NADPH produzidos nos tilacóides durante as reações luminosas são necessários para a produção de carboidratos. A fotofosforilação cíclica envolve somente o Fotossistema I, além disso, há somente produção de ATP, dessa maneira, NADPH e O 2 não são produzidos. Quando o organismo está com deficiência de ATP a Fotofosforilação cíclica é utilizada. Na fotofosforilação acíclica há produção de ATP e NADPH e os dois fotossistemas são participantes.

Fotossíntese bacteriana (Fotorredução) 1. Conceito Bactérias Púrpuras do Enxofre (Sulfobactérias) 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz • Realizam um tipo de fotossíntese em que a substância doadora de elétrons não é a água, mas sim o gás sulfídrico (H 2 S). Neste processo há produção de enxofre e não gás oxigênio. 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos 11. Quimiossíntese 12. Questões • São anaeróbias estritas pois o O 2 inibe a produção de pigmentos fotossintéticos. Fonte de Carbono CO 2 Fonte de energia Doador de elétrons Luz do sol CO 2 + 2 H 2 S + Luz CH 2 O + 2 S + H 2 O H 2 S

Quimiossíntese 1. Conceito Bactérias quimioautotróficas 2. Os fotossintetizadores 3. Propriedades da luz Realizam oxidação de compostos inorgânicos como fonte de energia para a síntese de substâncias orgânicas a partir do CO 2 4. Clorofila e Pigmentos acessórios 5. Visão global 6. Etapa Fotoquímica 7. Etapa Enzimática 8. Fatores Limitantes 9. Dicas 10. Quimioautotróficos + Energia Nitrosomonas sp. _ 2 NH 3 + 3 O 2 2 NO 2 + 2 H 2 O + 2 H+ + Energia Nitrobacter sp. _ _ 2 NO 2 + O 2 2 NO 3 + Energia 11. Quimiossíntese 12. Questões CO 2 + H 2 O + Energia → Compostos Orgânicos + O 2

Exercícios Resposta: D

20. (UFMG) Observe o gráfico: "Em um experimento verificou-se que a concentração de bactérias aeróbicas heterótrofas ao redor de um filamento de uma alga Spirogyra, exposta à luz vermelha, era maior que a concentração ao redor da mesma alga quando exposto à luz verde. " Tendo como dados o gráfico, os resultados do experimentos e seus conhecimentos, explique: Resposta: D a) Por que as bactérias se concentram ao redor da alga? Por ser aeróbica, necessita de O 2 liberado pelas algas. b) Por que deve ser esperada uma maior concentração de bactérias ao redor da Spirogyra quando ela for submetida à luz azul? A taxa de fotossíntese em luz azul é maior, conseqüentemente haverá maior concentração de O 2 c) Que variável poderia ser introduzida no experimento, favorecendo uma maior concentração de bactérias ao redor da Spirogyra quando submetida à luz vermelha? Justifique. Aumentar ligeiramente a temperatura ou a intensidade de luz. Em ambos os casos, a velocidade da fotossíntese aumentaria.

Exercícios (FEI-SP) Com relação à fotossíntese, qual a interpretação que se pode dar ao gráfico ao lado? O gráfico mostra como a velocidade da fotossíntese varia em função da luz. Na ausência de luz não há fotossíntese; à medida que a intensidade de luz aumenta, a fotossíntese também aumenta. Porém, a partir de uma determinada intensidade de luz, a velocidade da fotossíntese mantém-se praticamente constante.

Exercícios (FUVEST) Um fisiologista, trabalhando com uma montagem semelhante à da figura abaixo, posicionou a fonte luminosa a uma distância x do tubo de ensaio, atingindo o ponto de compensação fótico do vegetal. a) Como passa a comportar-se o marcador do sistema nessa situação? O marcador permanecerá na mesma posição b) Aproximando-se a fonte luminosa da montagem, que gás passa a ser liberado no interior do tubo? Que processo metabólico é responsável pela produção desse gás? Oxigênio – Fotossíntese

Exercícios Resposta: A

Exercícios Quantidade de CO 2 consumida na fotossíntese Resposta: c Ponto de compensação luminoso Ponto de saturação luminosa Intensidade Luminosa

Exercícios UFMG 2008 Resposta: C