O documento resume os principais conceitos da fotossíntese, incluindo (1) o fluxo de elétrons acoplado à síntese de ATP, (2) a importância dos fotossistemas I e II, e (3) o processo de fixação do carbono no ciclo de Calvin.

1. +
Bioquímica - Universidade Católica de Brasília
Fotossíntese
Prof. Dr. Gabriel da Rocha Fernandes
Universidade Católica de Brasília
gabrielf@ucb.br - fernandes.gabriel@gmail.com

2. + 2
O que devo saber ao fim desta
aula?
n Mecanismo do fluxo de eletrons.
n Importância de cada fotossistema.
n Fixação do carbono.

3. + 3
Conceitos
n Fluxo
de elétrons acoplado a
síntese de ATP.
n Fonte
de quase toda energia
biológica.
n Equilíbrio
entre fotossintéticos e
heterotróficos.
n Capturam
energia solar e formam
ATP e NADPH.

4. + 4
Características Gerais
n Água é um fraco doador de elétrons.
n A
luz fornece a energia necessária para
“criar” um bom doador e aceptor de
elétrons.
n A
partir daí o processo é similar a
fosforilação oxidativa.
n Em plantas tem 2 processos:
n Reações dependentes de luz
n Reações de assimilação do carbono

5. + 5
Cloroplastos
n Ocorrem em células eucarióticas.
n Fazemtanto as reações dependentes da luz quanto a
assimilação do carbono.
n Tem duas membranas, como as mitocôndrias.
n Compartimento
interno tem os tilacóides, arranjados em pilhas
chamadas de grana.
n Nas lamelas, membranas dos tilacóides, estão os pigmentos.
n O
estroma, fase aquosa, contem as enzimas de assimilação do
carbono.

6. + 6
Cloroplastos

7. + 7
Experimento de Hill
n Quando estratos de folhas eram iluminados, aconteciam 2 coisas:
n Liberava oxigênio
n Um aceptor de elétrons era reduzido.
n O
aceptor de eletrons era 2,6-diclorofenolindofenol,
originalmente azul.
n Forma reduzida é incolor.
n Constatou também que o gás carbônico não era necessário.

8. + 8
Absorção de energia
n Quando um foton é absorvido pelo cromóforo, um dos seus
elétrons é elevado para um nível maior de energia.
n Um elétron excitado é instável e volta ao seu estado basal.
n A
energia liberada é em forma de luz (fluorescencia), ou pode
ser transferida para outra molécula (excitons)

9. + 9
Clorofila

10. + 10
Complexo coletor de luz

11. + 11
Fotossistemas
n Clorofila
canaliza a energia absorvida para os centros de
reação pela transferência de excitons.
n Cerca de 200 moléculas de clorofila e 50 carotenóides.
n Apenaspoucas moléculas de clorofila associadas ao centro de
reação fotoquímica são capazes de transformar luz em energia
química.
n As
outras são moléculas coletoras de luz, ou antenas
moleculares.

12. + 12
Fotossistemas

13. + 13
Fotossistemas

14. + 14
Fluxo de elétrons
n Estudos
mostraram que luz de
comprimento de onda de 870, 680 e
700 nm descoloravam alguns
pigmentos.
n Centro
de reação tipo II tem 3 módulos
básicos:
n um centro de reação (P870)
n um complexo de transferência de eletrons,
citocromo bc.
n ATP sintase.

15. + 15
Fluxo de elétrons
n Centro
de reação tipo I envolve os
mesmos 3 módulos e mais algumas
reações.
n Alguns
elétrons fluem do centro de
reação para uma proteína Fe-S
(Ferredoxina).
n O
elétron passa da ferredoxina para
promover a redução de um NAD+.
n O
eletron perdido deste centro de
reação é reposto pela oxidação de
H2S.

16. + 16
E nas plantas?
n 2 fotossistemas complementares: PSI e PSII.

17. + 17
Ordenação do fluxo

18. + 18
Ordenação do fluxo

19. + 19
Funcionando...

20. + 20
Fixação do carbono
n Ciclo de Calvin
n 6 NADPH e 9 ATP/
n Três etapas:
n Condensação de CO2 com
aceptor de cinco carbonos:
ribulose-1,5-bifosfato para
formação de 2 moléculas de 3-
fosfoglicerato.
n 3-fosfoglicerato é reduzido a
trioses-fosfato.
n 5 das 6 moléculas de triose-fosfato
são utilizadas para regenerar 3
moléculas de ribulose-1,5-
bifosfato.

21. + 21
O que acontece com o que não é
reciclado?

22. + 22
Estequiometria