FOTOSSÍNTESE I     Profa. Marcia M Pedroso  www.biologiaprofma.blogspot.com
Definição: É o processo pelo qual as algas, plantas,cianobactérias, certos protistas (euglena) e mais recentementeuma famí...
É descoberta superfamília de insetos que realiza fotossínteseDe acordo com o artigo “Light- induced electron transfer and ...
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Em resumoFotossíntese em plantas, algas e protistas6 CO2 + 12 H2O   clorofila e Luz   C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O              ...
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Parede        Célula                                 celular     clorofilada                                              ...
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Os pigmentos fotossintetizantes   Existem vários tipos de clorofila, que diferem ligeiramente entre si e absorvem a luz de...
Os pigmentosfotossintetizantes   Profa. Marcia M Pedroso
Os pigmentos fotossintetizantes  Freqüência (Hz)         1021      1018       1016                      7. 1014           ...
Reações químicas da fotossíntese:• Etapa fotoquímica (reações de claro);• Etapa Química (reações de escuro);              ...
FOTOSSÍNTESE IIEtapa Fotoquímica e  Etapa Química
• Depende da luz;• Ocorre dentro dos tilacóides na molécula de clorofila;• Ocorre a fotólise da água;• Produz O2 (respiraç...
Etapa FotoquímicaProfa. Marcia M Pedroso
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Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz                     Luz                 2 H2O          4 H...
Adenina                                 Fosfato                        Ribose          ADENOSINA (nucleotídeo)NUCLEOTÍDEO ...
• Ocorre no estroma dos cloroplastos; • Não depende de luz (reação de escuro); • Forma-se o açúcar (glicose); • Ocorre a a...
A etapa química                                  O2  liberado para o ambiente  Os produtos daetapa fotoquímica           ...
Etapa QuímicaProfa. Marcia M Pedroso
Etapa QuímicaCICLO DE CALVIN                  Profa. Marcia M Pedroso
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Etapa Química - Resumo da faseescura.                  CO2  NADPH2                 Fase escura     ATP Produtos da  fase c...
RESUMO DA FOTOSSÍNTESE  O2      H2O     NADP       CO2                NADPH2                      (CH2O)Fase luminosa     ...
Luz      H2O                    CO2C                       ADPLO                                            ER            ...
A fonte de energia                                      A relação entre mitocôndriasFonte imediata de energia  ATP       ...
RESPIRAÇÃO CELULAR                                   FOTOSSÍNTESE     LOCAL          O início acontece no citoplasma, mas ...
FOTOSSÍNTESE IIIFatores limitantes da    fotossíntese
Fatores que afetam a Fotossíntese A taxa de fotossíntese pode ser medida através de: Concentração de oxigênio liberado; Qu...
Fatores Ambientais que afetam aFotossíntese                     Profa. Marcia M Pedroso
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Fatores que afetam a Fotossíntese                               P.S.L                                                     ...
Música da Fotossíntese: ritmo Perlahttp://www.youtube.com/watch?v=Gb82DrD8sas   Na madrugada não rola nada   Precisa luz p...
Na madrugada não rola nadaPrecisa luz pra começarNos tilacóides a fase clara gera ATP, NadP, 2HA luz que chega quebra a ág...
FUVESTUm pesquisador forneceu a uma cultura de algas gáscarbônico marcado com o isótopo 18O do oxigênio. A umasegunda cult...
UFRJEm 1931, desejando estudar a fotossíntese, Cornelius vanNiel observou que bactérias fotossintetizadoras usavamH2S e ge...
UFFCerta experiência realizada em duas etapas consecutivascom uma amostra de algas verdes em um meio de cultivoaquoso está...
Com relação à velocidade de incorporação de 14C à glicosedessas algas, explique seu aumento no início da 2ª etapa,bem como...
FUVESTUm fisiologista, trabalhando com uma montagem semelhante à da figura aseguir, posicionou a fonte luminosa a uma dist...
a) O marcador permanecerá imóvel porque no ponto de compensação   fótico as intensidades da fotossíntese e da respiração s...
MackenzieRelativamente ao gráfico a seguir, referente a dois processoscelulares, assinale a alternativa FALSA.            ...
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Fotossíntese atualizado

  1. 1. FOTOSSÍNTESE I Profa. Marcia M Pedroso www.biologiaprofma.blogspot.com
  2. 2. Definição: É o processo pelo qual as algas, plantas,cianobactérias, certos protistas (euglena) e mais recentementeuma família de pulgões, transformam energia luminosa emenergia química.→ Através da fotossíntese aproveita-se a energia da luz solarpara converter dióxido de carbono, água e minerais emcompostos orgânicos e oxigênio gasoso;→ Ela é a base da cadeia alimentar, pois todos os seresdependem dela diretamente ou indiretamente. Profa. Marcia M Pedroso
  3. 3. É descoberta superfamília de insetos que realiza fotossínteseDe acordo com o artigo “Light- induced electron transfer and ATPsynthesis in a carotene synthesizing insect” publicado na revista Nature,em agosto de 2012, o afídeo (pulgão) denominada Pisum acyrthosiphonfaz fotossíntese em um processo semelhante ao das plantas. Profa. Marcia M Pedroso
  4. 4. Fotossíntese:• Conversão de energia luminosaem energia elétrica;• Conversão da energia elétricaem energia química. Profa. Marcia M Pedroso
  5. 5. Em resumoFotossíntese em plantas, algas e protistas6 CO2 + 12 H2O clorofila e Luz C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O Profa. Marcia M Pedroso
  6. 6. Profa. Marcia M Pedroso
  7. 7. Parede Célula celular clorofilada Núcleo Folha Vacúolo Cloroplasto Esquema da Tilacóide molécula de Membrana externa clorofilaMembrana interna Complexo antenaTilacóide DNA Cloroplasto Estroma Granum Granum Membrana do tilacóide Profa. Marcia M Pedroso
  8. 8. Profa. Marcia M Pedroso
  9. 9. Profa. Marcia M Pedroso
  10. 10. Cromoplastos: apresentam pigmentos fotossintetizantes. Leucoplastos: não apresentam pigmentos, tem função dearmazenar substâncias, como:• Amiloplastos (amido);• Oleoplastos (óleo);• Proteoplasto (proteína). Profa. Marcia M Pedroso
  11. 11. • Os cloroplastos possuemDNA, RNA e proteínasespecíficas(autoduplicação), o quereforça a teoria daendossimbiose;• Possuem nucleotídeos,ATP, ADP e NADPdissolvidos no estroma;• Constituídos por: Água (50%) Proteínas (25%) Gorduras (15%) Clorofila (3%) Outros pigmentos (2%) Profa. Marcia M Pedroso
  12. 12. Profa. Marcia M Pedroso
  13. 13. Os pigmentos fotossintetizantes Existem vários tipos de clorofila, que diferem ligeiramente entre si e absorvem a luz de modo mais eficiente em diferentes comprimentos de onda, dentro do espectro azul e vermelho. Clorofila A (em todos organismos, - bactéria) 4 tipos Clorofila B (vegetais, algas e algumas bactérias) principais Clorofila C (algas) Bacterioclorofila (bactéria)Profa. Marcia M Pedroso
  14. 14. Os pigmentosfotossintetizantes Profa. Marcia M Pedroso
  15. 15. Os pigmentos fotossintetizantes Freqüência (Hz) 1021 1018 1016 7. 1014 4 . 1014 1012 1010 104 Violeta azul verde amarelo laranja vermelho Raios Ondas de rádio Gama Ultravioleta Infravermelhos e TV Raios X Microondas Luz visível 0,1nm 10nm 100nm 400------740nm 10mm 50mm 100mm Comprimento Unidades: mm: 10-6 m de Onda nm: 10-9 m A: 10-10 mAlga Spirogyra sob a luz decomposta por um prisma e em contato com bactériasaeróbicas. Profa. Marcia M Pedroso
  16. 16. Reações químicas da fotossíntese:• Etapa fotoquímica (reações de claro);• Etapa Química (reações de escuro); EQUAÇÃO GERAL 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 Energia luminosa Clorofila Profa. Marcia M Pedroso
  17. 17. FOTOSSÍNTESE IIEtapa Fotoquímica e Etapa Química
  18. 18. • Depende da luz;• Ocorre dentro dos tilacóides na molécula de clorofila;• Ocorre a fotólise da água;• Produz O2 (respiração da planta na mitocôndria e oexcesso é liberado na atmosfera);• Produz na fosforilação: ATP (energia para etapaquímica) e NADPH2 ;• Os H liberados serão utilizados para formar a glicose(etapa química) Profa. Marcia M Pedroso
  19. 19. Etapa FotoquímicaProfa. Marcia M Pedroso
  20. 20. Etapa FotoquímicaProfa. Marcia M Pedroso
  21. 21. Etapa FotoquímicaProfa. Marcia M Pedroso
  22. 22. Etapa FotoquímicaProfa. Marcia M Pedroso
  23. 23. Etapa FotoquímicaProfa. Marcia M Pedroso
  24. 24. Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz Luz 2 H2O 4 H+ + 4 e- + O2 Clorofila 4 H+ + 2 NADP 2 NADPH2Fotofosforilação: adição de fosfato em presença de luz ADP ATP Profa. Marcia M Pedroso
  25. 25. Adenina Fosfato Ribose ADENOSINA (nucleotídeo)NUCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP) Adenosina difosfato (ADP) Adenosina trifosfato (ATP) Profa. Marcia M Pedroso
  26. 26. • Ocorre no estroma dos cloroplastos; • Não depende de luz (reação de escuro); • Forma-se o açúcar (glicose); • Ocorre a absorção efixação de gás carbônico (CO2 ) do ar atmosférico, os NADPH2 e os ATP produzidos nas reações de claro.A equação dessa fase pode se resumida da seguinte forma:6C O2 + 12NADPH2 + nATP C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP Profa. Marcia M Pedroso
  27. 27. A etapa química O2  liberado para o ambiente Os produtos daetapa fotoquímica NADPH2 e ATP  que serão utilizados na etapa química Durante a etapa química o CO2 recebe o hidrogênio transportado pelo NADPH proveniente dafotólise da água. Há então a formação de carboidratos, denomidada de fixação do carbono. O ATP obtido na etapa fotoquímica é utilizado em diversas reações químicas nessa etapa. Essasreações compreendem o ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin Ciclo de Calvin 6 CO2 + 12 NADPH2 + 18 ATP C6H12O6 + 12 NADP + 18 ADP + 18 Pi + 6 H2OComprovando o processo de fotossíntese Como provar a produção de oxigênio por plantas Profa. Marcia M Pedroso
  28. 28. Etapa QuímicaProfa. Marcia M Pedroso
  29. 29. Etapa QuímicaCICLO DE CALVIN Profa. Marcia M Pedroso
  30. 30. Etapa QuímicaCICLO DE CALVIN Profa. Marcia M Pedroso
  31. 31. Etapa Química - Resumo da faseescura. CO2 NADPH2 Fase escura ATP Produtos da fase clara (CH2O) e H2O O2 Profa. Marcia M Pedroso
  32. 32. RESUMO DA FOTOSSÍNTESE O2 H2O NADP CO2 NADPH2 (CH2O)Fase luminosa Fase escura ATP H2O ADP + P Profa. Marcia M Pedroso
  33. 33. Luz H2O CO2C ADPLO ER S ATP TO Etapa I Etapa II RP FOTOQUÍMICA OL QUÍMICA MA NADPH2 AS TilacóideT NADPO C6H12O6 O2 H2O Glicose Profa. Marcia M Pedroso
  34. 34. A fonte de energia A relação entre mitocôndriasFonte imediata de energia  ATP e cloroplastosFonte imediata de energia  glicose Profa. Marcia M Pedroso
  35. 35. RESPIRAÇÃO CELULAR FOTOSSÍNTESE LOCAL O início acontece no citoplasma, mas o processo Cloroplastos se efetua nas mitocôndrias. FUNÇÃO Produção de energia, armazenada em moléculas Produção de matéria orgânica, dentre as de ATP quais, a glicose e outros carboidratos. EQUAÇÃO C6H12O6 + 6O2  6 CO2 + 6H2O + 38 ATP 6 CO2 + 12 H2O  C6H12O6 + 6O2 + 6H2O (com luz e clorofila) ETAPAS Glicólise= ocorre no citoplasma (etapa s/ a utilização do oxigênio). Fase clara ou fotoquímica= ocorre nas Ciclo de Krebs= ocorre na matriz mitocondrial. membranas dos tilacóides no cloroplasto (etapa s/ a utilização do oxigênio). Fase escura ou química= ocorre no Cadeia respiratória= ocorre nas cristas estroma do cloroplasto mitocondriais. (etapa c/ a utilização do oxigênio).SUBPRODUTOS DE GLICÓLISE: 2 ATPs, 2 NADH2 e 2 C3H4O3 FASE CLARA: ATP, NADH2 E OXIGÊNIO CADA ETAPA (ácido pirúvico). (liberado para a atmosfera) CICLO DE KREBS: 3 NADH2, 1 FADH2, 1 ATP e FASE ESCURA: CARBOIDRATOS 6 CO2 (gás carbônico) (GLICOSE) CADEIA RESPIRATÓRIA: ATP E ÁGUAPARTICULARIDADES O processo de respiração é composto por duas O oxigênio atmosférico é liberado a partir fases anaeróbicas e uma fase aeróbica; o oxigênio de um processo denominado fotólise da só é utilizado na cadeia respiratória. água. A fase escura só acontece a partir dos produtos da fase clara. OBSERVAÇÕES O outro processo energético é a fermentação, O outro processo de síntese de realizado por algumas bactérias e fungos; o carboidratos é a quimiossíntese em que a saldo energético da fermentação é de 2 ATPs, luz não participa do processo; é realizado pois a glicose não é completamente degradada. por bactérias, que retiram a energia de compostos inorgânicos.
  36. 36. FOTOSSÍNTESE IIIFatores limitantes da fotossíntese
  37. 37. Fatores que afetam a Fotossíntese A taxa de fotossíntese pode ser medida através de: Concentração de oxigênio liberado; Quantidade de gás carbônico consumido. Porém existem fatores do vegetal que interferem na taxa de fotossíntese, como: Superfície foliar; n° de cloroplastos; Concentração de clorofila; Atividade de enzimas. Já os fatores ambientais que interferem na taxa de fotossíntese, como: Temperatura; Intensidade luminosa; Taxa de respiração celular; Concentração de CO2 Profa. Marcia M Pedroso
  38. 38. Fatores Ambientais que afetam aFotossíntese Profa. Marcia M Pedroso
  39. 39. Fatores Ambientais que afetam aFotossíntese Profa. Marcia M Pedroso
  40. 40. Fatores que afetam a Fotossíntese P.S.L 40 0,03 0,3 %CO2 Intensidade °C luminosa Ponto de Compensação Fótico Intensidade luminosa Profa. Marcia M Pedroso
  41. 41. Música da Fotossíntese: ritmo Perlahttp://www.youtube.com/watch?v=Gb82DrD8sas Na madrugada não rola nada Precisa luz pra começar Nos tilacóides a fase clara gera ATP, NadP, 2H A luz que chega quebra a água e O2 vai liberar Libera elétrons e energia pra fase escura utilizar Mas essa fase clara é só preparação Porque é lá no estroma que rola a redução Do CO2 do ar em glicose fixar Pra isso acontecer então agora eu vou cantar Entra CO2 usa Adp e NadP, pra glicose fazer (2x) Profa. Marcia M Pedroso
  42. 42. Na madrugada não rola nadaPrecisa luz pra começarNos tilacóides a fase clara gera ATP, NadP, 2HA luz que chega quebra a água e O2 vai liberarLibera elétrons e energia pra fase escura utilizarÉ mole pra caramba aprender com o pancadãoO O2 vem lá da água não é do CO2 nãoA água doa elétrons, a energia vem da luzÉ lá dentro do estroma que o carbono se reduzEntra CO2 usa Adp e NadP, pra glicose fazer (2x) Profa. Marcia M Pedroso
  43. 43. FUVESTUm pesquisador forneceu a uma cultura de algas gáscarbônico marcado com o isótopo 18O do oxigênio. A umasegunda cultura de algas foi fornecida água com essemesmo isótopo. As culturas foram mantidas iluminadas porum certo tempo, após o que as substâncias químicaspresentes no meio e nas células das algas foram analisadas.a) Além de gás carbônico, que outras substânciasapresentarão o isótopo 18O na primeira cultura? Justifiquesua resposta.a) O isótopo 12O ocorre na glicose e na água. O oxigênio produzido nafotossíntese é proveniente da água, enquanto os dois átomos de oxigêniodo gás carbônico, vão um para a água e o outro para a glicose produzidano processo.b) Além da água, que outras substâncias apresentarão oisótopo 18O na segunda cultura? Justifique sua resposta.b) Observa-se o isótopo no oxigênio molecular, além da água.
  44. 44. UFRJEm 1931, desejando estudar a fotossíntese, Cornelius vanNiel observou que bactérias fotossintetizadoras usavamH2S e geravam enxofre como produto. A equação a seguirmostra as reações fotossintéticas dessas bactérias: CO2 + 2H2SLUZ (CH2O)n + 2S + H2O →Comparando essa equação com a da fotossíntese dasplantas, o que podemos deduzir a respeito da origem dooxigênio gerado pelas plantas que realizam fotossíntese?A equação apresentada poderia representar a fotossíntese dasplantas, bastando para tal substituir o átomo de enxofre pelo átomo deoxigênio. Então, por analogia o oxigênio (O2) gerado pelas plantasseria cedido pela água.
  45. 45. UFFCerta experiência realizada em duas etapas consecutivascom uma amostra de algas verdes em um meio de cultivoaquoso está relatada a seguir. 1ª ETAPA: A amostra de algas verdes foi,inicialmente, colocada em presença de luz e ausência deCO2. 2º ETAPA: Em determinado instante, apagou-se a luze, simultaneamente, adicionou-se CO2 marcadoradioativamente (14CO2), que foi mantido em concentraçãoconstante até o final da experiência.O gráfico a seguir mostra um dos aspectos observadosdurante essa experiência.
  46. 46. Com relação à velocidade de incorporação de 14C à glicosedessas algas, explique seu aumento no início da 2ª etapa,bem como, seu posterior decréscimo.Na 1ª etapa, apenas foi executada a fase luminosa da fotossíntese,quando são produzidos ATP e NADPH‚ necessários à fixação do CO2em glicose. Não tendo havido fixação do CO2 (ausente), o ATP e oNADPH‚ acumularam-se e foram utilizados no início da 2ª etapa, após aadição de 14CO2 (aumento na velocidade de incorporação do 14CO2 emglicose).Como o ATP e o NADPH‚ não são sintetizados pelo cloroplasto, naausência de luz, observou-se posterior decréscimo na velocidade defixação do 14CO2.
  47. 47. FUVESTUm fisiologista, trabalhando com uma montagem semelhante à da figura aseguir, 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?b) Aproximando-se a fonte luminosa da montagem, que gás passa a serliberado no interior do tubo? Que processo metabólico é responsável pelaprodução desse gás?
  48. 48. a) O marcador permanecerá imóvel porque no ponto de compensação fótico as intensidades da fotossíntese e da respiração se igualam. Nesse ponto as trocas gasosas com o meio ambiente são nulas.b) Aproximando-se a fonte luminosa da planta haverá liberação de oxigênio porque recebendo maior quantidade de luz a intensidade da fotossíntese será maior que a da respiração e o marcador deverá deslocar-se para a direita como mostra a figura a seguir. O processo metabólico que libera oxigênio é a fotossíntese.
  49. 49. MackenzieRelativamente ao gráfico a seguir, referente a dois processoscelulares, assinale a alternativa FALSA. fotossíntese respiraçãoa) No processo II o oxigênio liberado provém da molécula deCO2.b) O ponto A representa o ponto de compensação fótico, noqual não há excedente de O2.c) Ambos os processos são influenciados pela temperatura.d) O processo I utiliza como reagentes os produtos doprocesso II.e) Para ambos os processos existem organelas especializadasno citoplasma das células eucariotas.
  50. 50. UNESPCom relação à fotossíntese, podemos dizer quea) a taxa da fotossíntese é sempre proporcional ao aumento da concentração de CO2 na atmosfera.b) a redução do NADP (nicotinamida - adenina - difosfato) ocorre durante a fotofosforilação cíclica.c) a redução de CO2 nas plantas superiores ocorre no estroma do cloroplasto.d) a quebra da molécula de água independe da luz.e) a fotossíntese é um processo exclusivo de Angiospermas e Gimnospermas.
  51. 51. Bom Estudo Galera!Abraço,prof. Marcia Marlise Pedroso 

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