Fotossíntese e quimiossíntese

1. FotossínteseFotossíntese
Professora Raquel
CED 416 – Santa Maria - DF

2. Cloroplasto
Estroma
Tilacóide
Espaço
tilacóide
Membrana interna
Membrana externa
Espaço
intermembranas

3. AutótrofosAutótrofos
Plantas e outros organismos que possuemPlantas e outros organismos que possuem
clorofilaclorofila são capazes de usarsão capazes de usar energiaenergia
luminosaluminosa para produzir alimento.para produzir alimento.
Euglena – algaEuglena – alga
(protistas)(protistas)

4. As cianobactérias ocupam também, o posto de produtoras de matéria
orgânica nos ecossistemas. Realizam a fotossíntese apesar de não
apresentarem cloroplastos. A estrutura que garante a realização da
fotossíntese é muito primitiva – lamelas ou membranas fotossintéticas.
Cianobactéria junto com as algas e produzem
aproximadamente 55% do oxigênio atmosférico

5. HeterótrofosHeterótrofos
• HeterótrofosHeterótrofos
são organismossão organismos
que NÃOque NÃO
produzemseuproduzemseu
própriopróprio
alimentoalimento
• HeterótrofosHeterótrofos
NÃO usamNÃO usam
diretamente adiretamente a
energia do Solenergia do Sol

6. • Glicose é umGlicose é um
monossacarídeomonossacarídeo
• CC66HH1212OO66
• Uma molécula deUma molécula de
glicose armazenaglicose armazena
90 vezes90 vezes maismais
energia químicaenergia química
que o ATP.que o ATP.
GlicoseGlicose

7. PigmentosPigmentos
• Além da água, do
dióxido de carbono, e
da energia solar, a
fotossíntese precisa de
pigmentos
• Clorofila é o principal
deles e é encontrada
nos cloroplastos

8. Luz e PigmentosLuz e Pigmentos
• Energia a partir do Sol
entra na Terra como
Fotons
• Fóton = Unidade de
energia luminosa
• Luz contém uma mistura
de comprimentos de onda
• Diferentes
comprementos de onda
possui diferentes cores

9. Luz e PigmentosLuz e Pigmentos
• Diferentes pigmentosDiferentes pigmentos absorvemabsorvem
diferentes comprimentos de ondadiferentes comprimentos de onda
• Fótons “Fótons “excitam”excitam” elétrons doselétrons dos
pigmentos das plantaspigmentos das plantas
• Elétrons excitados carregam aElétrons excitados carregam a
energia absorvidaenergia absorvida
• Elétrons excitados se movem paraElétrons excitados se movem para
camadascamadas MAISMAIS energéticas.energéticas.

10. Excitação dos elétrons

11. ClorofilaClorofila
Existe dois principaisExiste dois principais
tipos de moléculastipos de moléculas
de clorofila:de clorofila:
Clorofila aClorofila a
Clorofila bClorofila b
Um terceiro tipo éUm terceiro tipo é
encontrada nosencontrada nos clorofilaclorofila
cc, é encontrada nos, é encontrada nos
dinoflagelados (algas)dinoflagelados (algas) Atomo de Magnésio no
centro da clorofila

12. Clorofila a e bClorofila a e b

13. Clorofila aClorofila a
•Encontradas em todas asEncontradas em todas as plantas,plantas,
algas e cianobactériasalgas e cianobactérias
•Torna a fotossíntese possívelTorna a fotossíntese possível
•ParticipaParticipa diretamente dasdiretamente das reaçõesreações
dependentes de luzdependentes de luz
•PodePode aceitar energiaaceitar energia da clorofila bda clorofila b

14. Clorofila bClorofila b
• Clorofila b é umClorofila b é um pigmentopigmento
acessórioacessório
• Clorofila b ageClorofila b age indiretamenteindiretamente nana
fotossíntese pela transferênciafotossíntese pela transferência
de luz que absorve da clorofilade luz que absorve da clorofila aa
• Como a clorofila a, absorve oComo a clorofila a, absorve o
vermelho e azul evermelho e azul e REFLETE OREFLETE O
VERDEVERDE

15. Fotossíntese
Fase Clara ou
Etapa fotoquímica
Fase Escura ou fase química
(Ciclo de Calvin ou carboxilação)
1. É dependente de luz
2. Absorção do fóton
3. Fotólise da água
4. Liberação de O2
5. Fotofosforilação (adição
de fosfato em presença
de luz)
6. Produção de ATP
7. Ocorre nos tilacóides
1. É independente de luz
2. Carboxilação
3. Utilização de CO2
atmosférico
4. Formação de matéria
orgânica
5. Formação de água

16. Recebeu e-
Perdeu e-
FORMA
REDUZIDA
FORMA
OXIDADA

17. Fase Clara
• Ocorre nas membranas dos tilacóides.
• É necessária a presença da luz para que
ocorra.
• Acontecem dois processos:
- Fotofosforilação
- Fotólise da água.

18. ee--
Com excesso de energia
alguns elétrons são
liberados.
clorofila
Fotofosforilação-
produção de ATP
A luz solar
(fótons)
incide na
molécula de
clorofila

19. ee--
ee--
Fotofosforilação -Transporte
de elétron e produção de
ATP
Na membrana
dos tilacóides
clorofila

20. ee--
ee--
ee--
ATPATP
ATPATP
Quando o elétron pula de uma proteína para outra,
energia é liberada e ATPs são produzidos.

21. H
O
Fotólise da água
Quebra da água pela energia da luz e forma
hidrogênios o oxigênios.

22. NADP – Receptor de hidrogênios
Capta os hidrogênios vindos da fotólise da água
NADP + 2H  NADPH2
ATPs  fosforilação
NADPH2  fotólise da água
O oxigênio (resíduo) é liberado

23. Fase não dependente da luz – fase
escura
• Ocorre no estroma do cloroplasto.
• Também pode ser chamada de Ciclo de
Calvin.
Usa os produtos da fase clara
ATPs  fosforilação
NADPH2  fotólise da água

25. Processo fotossintético completo
Fase clara ou
fotoquímica
Fase escura ou
química

26. Processo Fotossintético completo
Equações da
Fotossíntese
1ª etapa: 12 H2O 12 H2 + 6 O2
Luz +
clorofila
2ª etapa: 12 H2+ 6 CO2 C6H12O6 + 6 H2O
Total: 12 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 H2O + 6O2
Luz +
clorofila

27. Cloroplasto
Estroma
Tilacóide
Espaço
tilacóide
Membrana interna
Membrana externa
Espaço
intermembranas

28. Função do EstromaFunção do Estroma
• ReaçõesReações independente da luzindependente da luz
• ATP são usadosATP são usados para fazerpara fazer
carboidratos comocarboidratos como glicoseglicose
• Localização doLocalização do Ciclo de CalvinCiclo de Calvin

29. membranemembrane
TilacoideTilacoide
• Reacões dependente da luzReacões dependente da luz
• Fotosistemas são feitos deFotosistemas são feitos de
moléculas de clorofilamoléculas de clorofila
• Fotosistemas estão nasFotosistemas estão nas
membranasmembranas tilacóidestilacóides
• Os dois fotosistemas são:Os dois fotosistemas são:
Fotosistema IFotosistema I
Fotosistema IIFotosistema II

30. Visão Geral da FotosínteseVisão Geral da Fotosíntese

31. Transportadores de EnergiaTransportadores de Energia
• Nicotinamida Adenina DinucleotídeoNicotinamida Adenina Dinucleotídeo
FosfatoFosfato (NADP(NADP++
))
• NADPNADP+ =+ =
FormaForma ReduzidaReduzida
• ColetaColeta 2 elétrons de alta2 elétrons de alta
energia e Henergia e H++
a partir da reaçãoa partir da reação
de luz para formar NADPHde luz para formar NADPH
• NADPHNADPH carrega energia paracarrega energia para
ser passada para outra moléculaser passada para outra molécula

32. Fotosistema IIFotosistema II
•Ativo no começo das reaçõesAtivo no começo das reações
dependentes de luzdependentes de luz
•ContémContém aproximadamente mesmaaproximadamente mesma
quantidade de clorofila a equantidade de clorofila a e
clorofila bclorofila b

33. Fotosistema IFotosistema I
•Ativo no final da reaçãoAtivo no final da reação
dependente de luzdependente de luz
•Feita de 300 moléculas deFeita de 300 moléculas de
ClorofilaClorofila
•Quase todo ele é feito deQuase todo ele é feito de
clorofila aclorofila a

34. NADPHNADPH

35. Fotossíntese começaFotossíntese começa
FotosistemaFotosistema II absorve energiaII absorve energia
luminosa, seus elétrons sãoluminosa, seus elétrons são
energizadosenergizados e passam para thee passam para the
Cadeia de transporte de elétronCadeia de transporte de elétron
Elétrons perdidos são repostos pelosElétrons perdidos são repostos pelos
que provém da quebra da águaque provém da quebra da água (2H(2H+,+,
eletrons livres, e oxigênioeletrons livres, e oxigênio
2H2H++
passam pela membrana tilacoide epassam pela membrana tilacoide e
vão para o dentro do tilacoidevão para o dentro do tilacoide

36. Reações Luz DependentesReações Luz Dependentes
• Ocorre nasOcorre nas membranas tilacoidesmembranas tilacoides
• Usa energia luminosaUsa energia luminosa
• ProduzProduz oxigêniooxigênio a partir da águaa partir da água
• ConverteConverte ADP em ATPADP em ATP
• Também converteTambém converte NADPNADP++
nono
carregador de energiacarregador de energia
NADPH noNADPH no estromaestroma

37. Reação dependente de luzReação dependente de luz

38. Reação dependente de luzReação dependente de luz

39. Fotosistema IFotosistema I
Elétrons de alta energiaElétrons de alta energia são movidossão movidos
para o Fotosistema I através dapara o Fotosistema I através da
cadeia de transporte eletrônicacadeia de transporte eletrônica
Energia é usada paraEnergia é usada para transportar Htransportar H++
aa
partir do estroma para dentro dopartir do estroma para dentro do
tilacoidetilacoide
NADP+ é convertido para NADPHNADP+ é convertido para NADPH
quando pega 2 elétrons e H+quando pega 2 elétrons e H+

40. FosforilaçãoFosforilação
Enzima na membrana tilacoideEnzima na membrana tilacoide
chamadachamada ATP SintaseATP Sintase
alto gradiente de prótonsalto gradiente de prótons
dentro do tilacoidedentro do tilacoide
Os íons H+ passam pelaOs íons H+ passam pela
membrane tilacoide para omembrane tilacoide para o
estroma,estroma, ADP + PiADP + Pi
Forma seForma se ATPATP

41. copyright cmassengale 41

42. Reações DEPENDENTES de luzReações DEPENDENTES de luz
Reagentes:Reagentes:
• HH22OO
• Energia luminosaEnergia luminosa
Produtos com energia:Produtos com energia:
• ATPATP
• NADPHNADPH

43. Reação Independente de luzReação Independente de luz
• ATP & NADPHATP & NADPH produzidos a partirproduzidos a partir
das reações de luz são usadas comodas reações de luz são usadas como
energiaenergia
• C0C022 atmosféricoatmosférico é usadoé usado para fazerpara fazer
açúcares comoaçúcares como glicose e frutoseglicose e frutose
• Açúcar de seis carbonos durante oAçúcar de seis carbonos durante o
Ciclo de CalvinCiclo de Calvin
• Ocorre noOcorre no estromaestroma

44. Ciclo deCiclo de
CalvinCalvin

45. Ciclo de CalvinCiclo de Calvin
• Duas voltasDuas voltas do Ciclo de Calvin sãodo Ciclo de Calvin são
necessárias para fazer uma moléculanecessárias para fazer uma molécula
de glicosede glicose
• 33 moléculas demoléculas de COCO22 entram no cicloentram no ciclo
para formar váriospara formar vários compostoscompostos
intermediários (PGA)intermediários (PGA)
• Moléculas de 3 carbonos chamadasMoléculas de 3 carbonos chamadas
Ribulose DifosfateRibulose Difosfate (RuBP) são usadas(RuBP) são usadas
para regenerar o ciclo de Calvin.para regenerar o ciclo de Calvin.

47. Fatores que afetam a taxa deFatores que afetam a taxa de
FotossínteseFotossíntese
• Quantidade deQuantidade de
água disponívelágua disponível
• TemperaturaTemperatura
• QuantidadeQuantidade
disponível dedisponível de
energia solarenergia solar

48. Quimiossíntese
Obtenção de energia (com produção de matéria orgânica),
através da oxidação de substâncias inorgânicas, realizada
por algumas bactérias, sem utilização de luz.
Gás sulfídrico
(H2S)
Substratos para
Quimiossíntese
Carbonato de
ferro (FeCO3)
Amônia
(NH3)
sulfobactérias ferrobactérias nitrobactérias

49. Quimiossíntese
Somente
bactérias!
Precursor do
açúcar
A partir de água
e gás carbônico
(H2S), (FeCO3),
(NH3)
Subst. Inorgânica. + O2 subst. Inorg.oxidada +
energia
CO2 + H2O + energia CH2O +
O2
Aldeído fórmico

51. É um processo alternativo –
bactérias que vivem nas
profundezas oceânicas, como não
conseguem absorver luz,
desenvolveram esta outra forma de
obterem produtos orgânicos.
Algumas bactérias que intervêm no ciclo do azoto também usam este
processo (oxidam os átomos deste elemento, libertando óxidos de
azoto).
Durante a quimiossíntese é usado dióxido de carbono (CO2) e são
produzidos compostos orgânicos tal como na fotossíntese, no
entanto não se liberta oxigénio (O2).
Quimiossíntese

52. Quimiossíntese e fotossíntese