O documento resume os principais conceitos e processos da fotossíntese, incluindo as estruturas envolvidas, os pigmentos fotossintéticos, as etapas e processos fotoquímicos, difusivos e bioquímicos, os ciclos C3, C4 e CAM, e os fatores que influenciam a fotossíntese como luz, CO2, temperatura e água.

1. TEMA: FOTOSSÍNTESE
ENGENHEIRO AGRÔNOMO: JOSÉ LEANDRO SILVA DE ARAÚJO.
Fone: (091) 98036-3885
E-mail: agro_leandro17@hotmail.com

2. Índice
 INTRODUÇÃO
 CÉLULA VEGETAL
 ESTRUTURAS ENVOLVIDAS NA FOTOSSÍNTESE
 ESPECTRO DE ABSORÇÃO DE LUZ
 UNIDADES FOTOSSINTÉTICAS
 PIGMENTOS FOTOSSINTÉTICOS
 ETEPAS E PROCESSOS DA FOTOSSINTÉTICOS (FOTOQUÍMICO, DIFUSIVO E
BIOQUÍMICO)
 ECOFISIOLOGIA DA FOTOSSÍNTESE
 FATORES LIMITANTE
 EXTERNOS, INTERNOS E OUTROS FATORES

3. INTRODUÇÃO
CONCEITO:
Fisiologia vegetal é ramo da botânica que trata dos
fenômenos vitais que ocorrem nas plantas, ou seja, como
funciona os vegetais (AMABIS, 2004).
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BOTÂNICA
CITOLOGIA
Fisiologia vegetal
HISTOLGIA
BIOLOGIA
NUTRIÇÃO
MINERAL DE
PLANTAS
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4. CONCEITO:
Fotossíntese (do grego PHOTOS: LUZ; SYNTIHANAY:
PRODUÇÃO) é o processo celular pelo qual os seres
autróficos produzem substâncias orgânicas, através de
substâncias inorgânicas. (AMABIS, 2004)
INTRODUÇÃO 2
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5. INTRODUÇÃO
Síntese de compostos orgânicos, a partir de compostos inorgânicos simples (CO2
e H2O) na presença da luz.
Fonte de energia de todos os seres vivos (direta ou indiretamente), onde a fonte
primária de energia é o sol.
Responsável pela manutenção da vida na terra: O2
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6. CÉLULA VEGETAL
FIGURA-1: Esquema de
uma célula vegetal.
Fonte: Infoescola.
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7. ESTRUTURAS ENVOLVIDOS NA
FOTOSSÍNTESE
Célula
clorofilada
Membrana do tilacóide
Esquema da
molécula de
clorofila
Folha
Granum
Parede
celular
Cloroplasto
Membrana externa
Membrana
interna
Tilacóide
Granum
Estroma
DNA
Núcleo
Vacúolo
Cloroplasto
Tilacóide
Complexo antena
FIGURA-2: Esquema das
estruturas das fotossíntese.
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8. Espectro de absorção de luz
Luz visível
Violeta azul verde amarelo laranja vermelho
Ultravioleta
Raios X
Raios
Gama
Ondas de rádio
e TV
Microondas
Infravermelhos
Comprimento
de Onda
Freqüência (Hz)
1021 1018 1016 7. 1014 4 . 1014 1012 1010 104
0,1nm 10nm 100nm 400------740nm 10mm 50mm 100mm
Unidades:
mm: 10-6 m
nm: 10-9 m
A: 10-10 m
FIGURA-3: Espectro de luz branca
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9. Espectro de absorção de luz
Para ocorre a fotossíntese precisa-se de estimulo luminoso para transferências de elétrons no complexo
da antena.
FIGURA-3: absorção de luz pelos pigmentos fotossíntetico
Clorofila
B
Clorofila
AClorofila
B
Clorofila
A
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10. UNIDADES FOTOSSINTÉTICAS
AS UNIDADES FOTOSSINTÉTICAS SÃO GRUPOS DE PIGMENTOS QUE UTILIZAM A
TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA DE EXCITAÇÃO.
Estrutura: ANTENA, CENTRO DE REAÇÃO, APRISIONADOR e CLOROFILA.
EXISTEM DUAS UNIDADES FOTOSSINTÉTICAS: FOTOSSISTEMA I E
FOTOSSISTEMA II.
ELES FUNCIONAM EM SÉRIE, ABSORVEM LUZ E TRANSFEREM ELÉTRONS UM PARA O
OUTRO, ATRAVÉS DE REAÇÕES QUÍMICAS (REAÇÕES DE ÓXIDO-REDUÇÃO)
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11. Centro de reação
Aceptor
de elétrons
Doador de elétrons
Fóton
clorofila
FOTOSSISTEMA I – P700  700nm
FOTOSSISTEMA II – P680 680nm
Membrana do tilacóide
Complexo antena
FIGURA-4: Do complexo antera
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12. PIGMENTOS FOTOSSÍNTETICOS
 Clorofila a: Responsável pelo transporte de elétrons, e por fazer a conversão de energia luminosa em
energia química.
 Clorofila b: Não é capaz de transformar energia luminosa em energia química, atua como pigmento
acessório da fotossíntese.
 A sua função é captar as energias dos elétrons, e passar para clorofila a, é também a aumentar a absorção
espectral da luz utilizado na fotossíntese (luz azul)
 Carotenoides: São pigmentos de cor amarelo, laranja e vermelho, sendo a sua principal função é o fator
de proteção, dissipando o excesso de energia luminosas que poderiam danificar as moléculas de clorofilas
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13. ETAPA E PROCESSOS DA
FOTOSSINTÉTICOS
A FOTOSSÍNTESE OCORRE EM DUAS ETAPA:
 ETAPA ESCURA.
 ETAPA CLARA.
EM 3 PROCESSO:
 PROCESSO FOTOQUÍMICO (ETAPA CLARA)
 PROCESSO DIFUSIVO (ETAPA CLARA)
 PROCESSO BIOQUÍMICO (ETAPA ESCURA)
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14. ETAPA CLARA, PROCESSOS
FOTOQUÍMICO
 ESSE PROCESSO OCORRE NA MEMBRANAS DOS
TILACÓIDES.
 Moléculas de clorofila absorvem luz
 FOTÓLISE DA ÁGUA
 TRANSPORTE DE ELÉTRONS = NADPH2
 PRODUÇÃO DE ATP - (Fotofosforilação cíclica e acíclica).
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15. ETAPA CLARA, PROCESSOS
FOTOQUÍMICO
FIGURA-5:
Esquema Z da
fotossíntese.
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16. ETAPA CLARA, PROCESSOS
FOTOQUÍMICO
FIGURA-6: Esquema Z da
fotossíntese.
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17. VERMELHA
VERMELHA
FIGURA-7: Esquema Z da fotossíntese.
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18. ETAPA CLARA, PROCESSOS DIFUSIVO
É a etapa de difusão do co2 do ar para o interior dos cloroplastos das folhas.
[ CO2 ] CLOROPLASTO
[ CO2 ] AR
FIGURA-8: Esquema Z da fotossíntese.
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19. ETAPA ESCURA, PROCESSOS
BIOQUÍMICO
 É o processo onde a energia química produzida pelo processo
fotoquímico (ATPs e NADPH) é utilizada para incorporar o co2
atmosférico.
 Local= estroma
 Fixação o carbono ( Co2 ).
 Só dos H2 conduzidos pelo NADPH e do ATPS
 PRODUÇÃO DE triose-fosfato (carboidrato).
 Ciclo C3, C4 e CAM.
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feijão
Soja

20. ETAPA ESCURA, PROCESSOS BIOQUÍMICO
(C3)
O ciclo de Calvin opera em três fase:
(1) Carboxilação,
(2) Redução,
(3) Regeneração.
A principal enzima: RUBP-carboxilase
(RUBISCO)
A RUBISCO TEM AFINIDADE COM GÁS
CARBONICO E GÁS OXIGÊNIO
FIGURA-:Ciclo De Calvin-Benson (Ciclo C3).
Ciclo C3
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21. CICLO DE CALVIN
Fonte:http://www.netxplica.com/figuras_netxplica/exanac/ciclo.calvin.completo.1.png
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22. ETAPA ESCURA, PROCESSOS
BIOQUÍMICO
As plantas C4 são adaptadas:
a) A grandes extremos de intensidade de luz.
b) Grandes temperaturas.
c) Secas.
d) O CO2 apresenta maior afinidade pela enzima PEP-carboxilase (PEP-
case) que a enzima RUBP-carboxilase (RUBISCO) do ciclo de Calvin.
E) A enzima PEP-case não tem afinidade com oxigênio.
FIGURA-5: Plantas C4:
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Milho
Cana-de-
açúcar

23. FIGURA-:Ciclo de Hartc & Slack (Ciclo C4).
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Plantas C4 apresentam uma
grande vantagem em relação às
plantas C3 porque o CO2, fixado
pela via C4, é essencialmente
“bombeado” das células do mesófilo
para as células da bainha vascular.
+ PEP carboxilase, - rubisco
- PEP carboxilase, + rubisco

24. Ciclo C4
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As plantas C4 apresenta 2 tipos distintos de células fotossintetizantes, as células da bainha perivascular e as células do
mesófilo
As células do mesófilo, mais externas e adjacentes à epiderme da folha, contêm a enzima fosfoenolpiruvato
carboxilase (PEP carboxilase), sendo, entretanto, desprovidas de rubisco.
As da bainha perivascular, mais internas e adjacentes ao tecido vascular, são, ao contrário das anteriores, dotadas de
rubisco e desprovidas de PEP carboxilase.

25. ETAPA ESCURA, PROCESSOS
BIOQUÍMICO
CICLO DAS CRASSULÁCEAS (CICLO CAM OU MAC)
As crassuláceas apresentam as seguintes características:
 Absorvem CO2 no escuro, com os estômatos abertos durante a noite (Fotossíntese Noturna)
 Apresentam uma produção diária de ácidos orgânicos (ácido málico)
 Suas folhas apresentam poucos espaços intercelulares;
 Cutículas e paredes celulares espessas;
 Estômatos especializados e relação superfície/volume muito baixa.
 São plantas característico de lugares secos (caatinga)
 Não perdem Co2 para atmosfera.
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FIGURA: plantas xerófitas

26. 23

27. 24

28. 25

29. PRINCÍPIO DO FATOR LIMITANTE 26

30. FATORES QUE INFLUÊNCIAM NA FOTOSSÍNTESE
FATORES
EXTERNOS:
 LUZ
 CO2
 TEMPERATURA
 ÁGUA
 OXIGÊNIO
FATORES INTERNOS:
 IDADE DA FOLHA
 ESTRUTURA DA FOLHA
 DISTRIBUIÇÃO DE ESTÔMATOS
 ARQUITETURA FOLIAR
OUTROS:
 FERTILIDADE DO SOLO
 DOENÇAS E PRAGAS
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31. 28

32. Luz
O efeito de radiação é o determinante básico do crescimento das plantas
através dos seus efeitos sobre a fotossíntese e outros processos
fisiológicos, como a transpiração..
A absorção e a utilização fotossintética da energia radiante pela comunidade
vegetal estão relacionadas com a quantidade de energia recebida pelas
folhas de forma individual, e pelas plantas como um todo.
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33. Luz
 PONTO DE COMPENSAÇÃO LUMINOSO
É a intensidade de luz onde a velocidade de fotossíntese é igual velocidade de respiração. A planta produz e
gasta a mesma quantidade de carboidratos, não realiza trocas gasosas com o meio, isto é, todo o O2 é gasto e
todo CO2 é gasto.
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34. Para ocorre a fotossíntese precisa-se de estimulo luminoso para transferências de elétrons no complexo
da antena.
Clorofila
B
Clorofila
AClorofila
B
Clorofila
A

35. Temperatura
As vias metabólicas são catalisadas por enzimas, que tem sua ação afetada pela
temperatura.
Com isso taxas de crescimento e acúmulo de matéria seca, além de diversos
outros processos irão variar com a variação da temperatura durante o dia.
Altas temperaturas causam a fotorrespiração.
TEMPERATURA FOTOSSÍNTESE RESPIRAÇÃO
20 ºC 100% 12%
48 ºC 0% 100%
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36. Concentração de Co2
 Sem vento: A fotossíntese decresce (camada limitrofe).
 Com vento: A fotossíntese aumenta em torno de 20% (maior concentração de CO2 ao redor das
folhas).
 Fertilização artificial com CO2 em estufas ocorreu o aumento da produção, acima disso provoca
efeito tóxico.
 Desvantagens do efeito tóxico: diminui a fotossíntese por causa do fechamento dos estômatos
(acidificação do mesófilo).
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37.  Falta de água provoca diminuição da fotossíntese, principalmente pelo
fechamentos dos estômatos, onde a entrada de CO2 fica impedida. Estas
deduções são acentuadas, e a fotossíntese cessa no P.M.P
 Em condições de campo, muitas plantas cessam a fotossíntese nas horas mais
quentes do dia, devido ao fechamento estomático, provocado pelo aumento
muito grande da perda de água por transpiração, não compensado pela taxa de
absorção da água, fenômeno este chamado de MURCHA TEMPORÁRIA.
 Hidrolise da água dentro da planta.
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38. Figura. Variação diária da fotossíntese em batateira, mostrando a redução da fotossíntese ao redor das
12 horas (MURCHA TEMPORÁRIA OU DÉFICIT DO MEIO DIA).
F
O
T
O
S
S
Í
N
T
E
S
E
6 12 18
HORAS DO DIA
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39. Em muitas plantas o aumento de concentração de oxigênio
diminui a taxa de fotossíntese líquida, provavelmente pelo
aumento na atividade fotorrespiratória (C3).
 Outras espécies de plantas terrestres, como o milho, a
cana de açúcar e o sorgo, não apresentam este efeito
(Plantas C4).
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40. 37

41. 38

42. Idades das folhas
A fotossíntese aumenta até a maturidade das folhas
ou um pouco depois, a partir daí declina fortemente
com a idade, tanto em plantas perenes quanto as de
ciclo curto.
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43. Figura. Variação da fotossíntese em folhas em função de sua idade
fisiológica.
JOVEM MADURA SENIL
F
O
T
O
S
S
Í
N
T
E
S
E
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44. Estruturas das folhas
 Tamanho, posição e eficiência dos estômatos.
 Espessura da cutícula.
 Distribuição e eficiência do sistema vascular.
 Folhas de sol e folhas de sombra.
 Translocação dos fotoassimilados.
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45. Estruturas das folhas
Por arquitetura foliar entende-se a sua disposição e ângulo de
inclinação que fazem com o solo.
Arquitetura que permita uma maior penetração de luz na cultura, de
modo a evitar o autossombreamento, aumenta a produção.
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46. 43

47. 44

48. Fertilidade do solo
A falta de qualquer elemento essencial no solo alterará
indiretamente a atividade fotossintética.
Deficiências de certos elementos específicos, tais como N e Mg,
constituintes das clorofilas, e de Fe, essencial à sua síntese,
provocarão uma maior diminuição na fotossíntese.
Deficiência de N, Mg, Fe e S produzem diminuições na fotossíntese
antes mesmo do aparecimento dos sintomas visuais.
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49. Pragas e doenças
 O ataque de pragas e doenças diminui a
área foliar.
 Insetos picadores e lagartas.
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53. Pela atenção de todos, muito obrigado!