Plantas Folhas Fotossntese 6 CO 2 12 H

Plantas (Folhas) Fotossíntese 6 CO 2 + 12 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 O 2 Compostos inorgânicos compostos orgânicos Herbívoros/ Carnívoros Respiração C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 O 2 6 CO 2 + 12 H 2 O Compostos orgânicos compostos inorgânicos

Fotossíntese 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 Quais organismos realizam fotossíntese? Plantas Algas Cianobactérias

Fotossíntese As propriedades da luz 1. Luz: Radiação eletromagnética que se propaga em ondas. 2. A luz transporta “pacotes” de energia denominados Fótons. 3. 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

Fotossíntese 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 A clorofila e os pigmentos acessórios

Fotossíntese A clorofila e os pigmentos acessórios Pigmentos acessórios: Absorvem os fótons de comprimento de onda que a clorofila não consegue absorver. o ß caroteno o Ficoeritrina o Ficocianina

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 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 A clorofila e a formação do complexo antena

Fotossíntese Visão global do processo fotossintético

Fotossíntese Etapa Fotoquímica “Fase clara” – (Produção de ATP e NADPH 2)

Fotossíntese Etapa Enzimática – “Fase Escura” • Produção de açúcares a partir de CO 2 • Local de ocorrência: Estroma do Cloroplasto • Fase escura: • 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 Fase Enzimática (Estroma)

Fotossíntese Etapa Enzimática – Ciclo de Calvin Dividido em 3 etapas 1. Fixação de CO 2 2. Produção de Açúcares 3. Regeneração da Ru. BP (Ribulose Bifosfato) Estroma

Ribulose-1, 5 -Bisfosfato (Ru. BP) • Molécula de 5 C aceptora do CO 2 da atmosfera. Fixação é realizada através da: Ribulose bisfosfato carboxilase (Ru. Bis. Co) • • Atividade letárgica!! Processa aprox. 3 moléculas de substrato por seg. Normalmente representa mais de 50% das proteínas do cloroplasto; Acredita-se que seja a proteína mais abundante do planeta!!

Ru. Bis. Co A carboxilação da Ru. BP gera um composto intermediário de 6 carbonos altamente instável (3 -ceto-2 -carboxiarabinitol-1, 5 bisfosfato), o qual instantaneamente dá origem a 2 moléculas de 3 -fosfoglicerato.

e d o l c i C n i v l Ca Fixação do CO 2 Regeneração da Ru. BP Redução

Gliceraldeído 3 -fosfato Glicólise (fonte de energia) Conversão em frutose 6 -fosfato e glicose 1 -fosfato (inversão das reações da glicólise) SACAROSE Principal forma de transporte de carbono das folhas para outros tecidos da planta. CELULOSE Parede celular (polissacarídeo feito de monômeros de glicose). AMIDO Polímero de glicose que serve como carboidrato de reserva para a planta.

Fotossíntese Fatores limitantes da atividade fotossintética Intensidade luminosa alta Desnaturação de enzimas Taxa relativa de fotossíntese Valor ótimo para atuação da Rubsico Saturação das enzimas rubisco Concentração de CO 2 20˚ 40˚ 60˚ Taxa relativa de fotossíntese Temperatura Saturação dos fotossistemas Intensidade luminosa Ponto de compensação luminoso Quantidade de CO 2 consumida na fotossíntese 10˚ Ponto de saturação luminosa Taxa de fotossíntese Taxa de respiração Intensidade Luminosa

Quimiossíntese Ponto de Compensação Fótico ou Luminoso O ponto em que a respiração e fotossíntese se igualam em algum ponto do dia

Quimiossíntese Plantas de sol e sombra Heliófitas- Muita luz solar, alto ponto de compensação; Umbrófitas- Pouca luz solar, baixo ponto de compensação;

Fotossíntese Dicas Importantes Numa prova dissertativa (aberta) utilize os vocabulários Etapa fotoquímica Etapa Enzimática ao invés de fase clara e escura. e 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) Bactérias Púrpuras do Enxofre (Sulfobactérias) • 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. • São anaeróbias estritas pois o O 2 inibe a produção de pigmentos fotossintéticos. Fonte de Carbono Fonte de energia Doador de elétrons CO 2 Luz do sol H 2 S CO 2 + 2 H 2 S + Luz CH 2 O + 2 S + H 2 O

Quimiossíntese Bactérias quimioautotróficas Realizam oxidação de compostos inorgânicos como fonte de energia para a síntese de substâncias orgânicas a partir do CO 2 + 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 CO 2 + H 2 O + Energia → Compostos Orgânicos + O 2