Fotossintese

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Fotossintese

  1. 1. Fotossíntese Prof. Emanuel CO2 H20 O2 C6H12O6 Luz
  2. 2. Características gerais • Processo endotérmico de produção de glicose a partir da utilização de compostos inorgânicos C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O LUZ Clorofila • A clorofila é o pigmento imprescindível para a fotossíntese • Realizada pelos seres fotoautotróficos: • Cianobactérias e bactérias fotossintetizantes • Alguns protistas (algas) • Vegetais Prof. Emanuel
  3. 3. C6H12O6 + 6H2O + 6O26CO2 + 12H2O LUZ Clorofila Características gerais • Todo oxigênio liberado na fotossíntese deriva da água (fotólise da água) • Provavelmente as cianobactérias foram os primeiros seres vivos a realizarem fotólise da água Prof. Emanuel
  4. 4. Estudo dos plastos • Organelas membranosas exclusivas dos eucariontes • São característicos das células vegetais • Tipos: a) Acromoplastos ou Leucoplastos • São plastos de armazenamento • Ex. Amiloplastos, lipoplastos, proteoplastos b) Cromoplastos • São plastos pigmentados • Ex. Xantoplastos, eritoplastos, cloroplastos Prof. Emanuel
  5. 5. • Delimitado por uma dupla membrana lipoprotéica • Preenchido pelo estroma (colóide) • A Clorofila fica armazenada nas tilacóides (Granum) • Possui ribossomos e DNA próprios • É capaz de realizar autoduplicação • Origem - SET Cloroplasto Membrana externa Membrana interna EstromaTilacóideGranum Prof. Emanuel
  6. 6. Célula clorofilada Membrana do tilacóide Esquema da molécula de clorofila Folha GranumCloroplasto Cloroplasto Tilacóide Estudo dos plastos Prof. Emanuel
  7. 7. a) Luz b) Pigmentos c) Gás carbônico d) Temperatura e) Água e sais Fatores que influenciam na fotossíntese Prof. Emanuel
  8. 8.  Fonte de energia: Luz branca ou visível ( 390 – 760 nm) Luz Prof. Emanuel
  9. 9.  Ponto de saturação luminoso Luz Prof. Emanuel Velocidade Intensidade luminosa A B Planta Umbrófila Planta Heliófila Arbustos de uma floresta equatorial Vegetação da caatinga
  10. 10. PCF = Ponto de Compensação Fótico Vel.Fotossíntese = Vel.Respiração A → Abaixo do PCF → Fotossíntese < Respiração B → No PCF → Fotossíntese = Respiração C → Acima do PCF → Fotossíntese > Respiração  Relação entre a intensidade luminosa e o metabolismo Luz Velocidade Luz Prof. Emanuel
  11. 11.  O pigmento reflete o espectro da luz que tem a mesma cor que ele Pigmentos fotossintetizantes Prof. Emanuel
  12. 12.  Quando o pigmento absorve luz ocorre excitação eletrônica Pigmentos fotossintetizantes Prof. Emanuel Fóton Centro reativo Moléculas de pigmento Receptor primário
  13. 13. • É o principal pigmento da fotossíntese • Possui Mg++ na sua composição • Absorve bem os espectros na faixa do violeta- azul e do alaranjado-vermelho • Reflete o espectro verde • Tipos: Clorofila a Clorofila b Clorofila c Clorofila d Clorofila Prof. Emanuel
  14. 14. Clorofila Prof. Emanuel
  15. 15. Clorofila Prof. Emanuel
  16. 16. Experimento de Engelmann Prof. Emanuel
  17. 17. • Pigmentos acessórios • São amarelados ou avermelhados • Amplificam o espectro da absorção da luz tornando a fotossíntese mais eficiente • Podem ser precursores da vitamina A • Ex: Caroteno, Xantofila, eritrofila, licopeno Pigmentos carotenóides Prof. Emanuel
  18. 18. • É a fonte de carbono para a produção de glicose • Teor ideal = 0,03 – 0,04% Velocidade CO2 Gás Carbônico (anidrido carbônico)Prof. Emanuel
  19. 19. • A temperatura interfere no funcionamento das enzimas • Temperatura ideal = Países tropicais Velocidade Temperatura Desnaturação enzimática Temperatura ambiental Prof. Emanuel
  20. 20. • A fotossíntese utiliza a água como doadora de hidrogênios • O Oxigênio da água não é utilizado na fotossíntese sendo liberado como resíduo gasoso para a atmosfera • Os sais minerais são cofatores enzimáticos Água e sais minerais Prof. Emanuel
  21. 21. Água e sais minerais  Sistema radicular = Absorção de água e sais  Sistema foliar = Absorção de CO2 e captação de luz (fotossistema) Prof. Emanuel
  22. 22. Prof. Emanuel Epinescência  Presença de espinhos  Redução da superfície foliar  Parênquima clorofiliano no caule  Proteção Água e sais minerais
  23. 23. • A fotossíntese ocorre em duas etapas: a) Etapa de Claro ou fotoquímica - Depende diretamente da luz - Ocorre nas tilacóides b) Etapa de Escuro ou química - Não depende diretamente da luz - Ocorre no estroma Etapas da fotossíntese Prof. Emanuel
  24. 24. • Engloba a Fotofosforilação cíclica, a fotofosforilação acíclica e a fotólise da água Etapa fotoquímica Prof. Emanuel a) Fotofosforilação cíclica LUZ 2ATP Aceptor de elétrons Conversão de energia luminosa em química Cadeia de elétrons Elétrons excitados e- Clorofila (P 700)
  25. 25. b) Fotofosforilação acíclica e fotólise da água 4e- Etapa fotoquímica Prof. Emanuel ATP Conversão de energia Cadeia de elétrons Elétrons excitados 4e- Clorofila (P 680) 2 NADP 2 NADP=LUZ 2H2O O2 4H+ 2 NADPH2
  26. 26.  Fotólise da água Luz Clorofila O24H+ + 4 e- +2 H2O 2 NADP= ( REDUZIDO) 2 NADPH2 CLOROFILA b Produção da etapa de claro: • Liberação de Oxigênio = 6 O2 • Formação de ATP = 18 ATP • Redução do NADP = 12 NADPH2 Etapa fotoquímica Prof. Emanuel
  27. 27. Balanço da etapa fotoquímica Prof. Emanuel • Liberação de Oxigênio = O2 • Formação de ATP = 3 ATP • Redução do NADP = 2 NADPH2 X 6 Etapa fotoquímica 6 O2 18 ATP 12 NADPH2 Liberado para o meio Etapa escura (fonte de energia) Etapa escura (fonte de hidrogênios) C6H12O6 + 6H2O + 6O26CO2 + 12H2O
  28. 28. Etapa química (Escura) • Ocorre no estroma e fixa o CO2 atmosférico • O Ciclo de Calvin (ciclo das pentoses) relaciona- se com a síntese de biomassa pelos produtores Prof. Emanuel Ciclo de Calvin-Benson  Substratos : Ribulose difosfato e CO2  Principal Enzima: Rubisco  Fonte de energia: ATP  Fonte de hidrogênios: NADPH2  Produtos: PGAL utilizado na síntese de compostos orgânicos como glicose.
  29. 29. Etapa química (Escura) Prof. Emanuel 6 CO2 Ribulose Difosfato moléculas de PGA moléculas de PGAL 2 PGAL(3C) 12 ATP6 ATP 12 ADP 6 ADP 12 NADPH2 12 NADPH2 Fixação do CO2 Ciclo de Calvin
  30. 30. Etapa química (Escura) Prof. Emanuel 2 PGAL(3C) Glicose Respiração Sacarose (seiva elaborada) Amido e celulose
  31. 31. C L O R O P L A S T O Tilacóide Etapa II QUÍMICA Etapa I FOTOQUÍMICA Luz H2O CO2 ADP NADP C6H12O6 ATP NADPH2 O2 E S T R O M A Glicose Resumo Prof. Emanuel
  32. 32. Fotorredução (Fotossíntese anaeróbica) • Realizada pelas bactérias fotorredutoras: • Possuem bacterioclorofila • São anaeróbias • Não utilizam água • Doador de hidrogênios: H2S C6H12O6 + 6H2O + 12S6CO2 + 12H2S LUZ Prof. Emanuel
  33. 33. Quimiossíntese • Processo endotérmico de produção de glicose a partir da utilização da energia química liberada com a oxidação de compostos inorgânicos • Realizada pelos quimioautotróficos: • Sulfobactérias • Ferrobactérias • Nitrobactérias Prof. Emanuel
  34. 34. Sulfobactérias Oxidam compostos a base de enxofre (H2S) H2S + ½ O2 H2O + S C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O Energia Sulfobactérias • Fotorredutoras • Quimiossintetizantes Prof. Emanuel
  35. 35. Ferrobactérias (bactérias ferrosas) Oxidam compostos a base de ferro (FeO) 4FeO + O2 2Fe2O3 C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O Energia Prof. Emanuel
  36. 36. Nitrobactérias (bactérias nitrosas) Oxidam compostos a base de nitrogênio: • Nitrosomonas NH3 + 3/2 O2 H3O+ + NO2 C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O Energia NO2 + ½ O2 NO3 C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O Energia • Nitrobacter Prof. Emanuel

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