Obtenção de matéria seres autotróficos

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Obtenção de matéria seres autotróficos

  1. 1. http://bg10esc.wordpress.com
  2. 2. 2 Aquisição de matéria e energia  Fotossíntese – energia luminosa (fotoautotróficos)  Plantas  Algas  Cianobactérias IL 2011
  3. 3. Cloroplastos …3 IL 2011
  4. 4. Autotrofia e fotossíntese4 IL 2011
  5. 5. 5 Aquisição de matéria e energia  Quimiossíntese – energia química* (quimioautotróficos)  Bactérias (ex.:nitrificantes) * oxidação de compostos minerais (amoníaco, sulfureto de hidrogénio, carbonatos e sulfatos de ferro). IL 2011
  6. 6. 6 ATP* – a fonte de energia A energia luminosa ou a energia química não podem ser usadas diretamente pelas células. Transferida para a molécula de ATP Armazena energia proveniente da respiração celular e da fotossíntese, para consumo posterior. IL 2011 * Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
  7. 7. 7 ATP* – a fonte de energia ATP Hidrólise Energia para as reações endoenergéticas ADP + Penergia IL 2011 * Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
  8. 8. 8 ATP* – a fonte de energia ATP Energia das reaçõesexoenergéticas Fosforilação ADP + P IL 2011 * Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
  9. 9. 9 ATP* – a fonte de energia ATP Hidrólise Energia para as Energia das reações reaçõesexoenergéticas endoenergéticas Fosforilação ADP + P IL 2011 * Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
  10. 10. 10 Fotossíntese  Nas plantas as folhas são órgãos fotossintéticos importantes: IL 2011
  11. 11. 11 Fotossíntese  Nas plantas as folhas são órgãos fotossintéticos importantes: Imagem:http://s61.photobucket.com/albums/h43/mayhem1111/?action=view&current=cloroplasto.jpg IL 2011
  12. 12. 12 IL 2011 Imagem:http://s61.photobucket.com/albums/h43/mayhem1111/?action=view&current=cloroplasto.jpg
  13. 13. 13 Organização … IL 2011
  14. 14. 14 Fotossíntese – actividade experimental IL 2011
  15. 15. 15 Captação de energia luminosa IL 2011
  16. 16. 16 Pigmentos e comprimento de onda… IL 2011
  17. 17. 17 Experiência de Engelmann O2 O2 O oxigénio é um dos produtos da fotossíntese. Quanto maior a taxa fotossintética maior será a sua libertação!Correlação entre o espetro de absorção dos pigmentos e a intensidade fotossintética
  18. 18. 18 Cor verde… Radiação com comprimento de onda correspondente à zona verde do espectro não são absorvidas, são refletidas. IL 2011
  19. 19. 19 Fotossíntese… origem? 6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 O2 IL 2011
  20. 20. 20 Origem do oxigénio libertado… 6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 O2 Oxigénio provém da água, quando expostos à luz (1930) Experiências de Van Niel com bactérias sulfurosas (1940) Experiência de Rubem e Hamen com recurso ao isótopo 18O2
  21. 21. 21 Captação do dióxido de carbono… 6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 O2 Captação de CO2 mesmo na obscuridade desde que ocorra previamente período de iluminação 14 (1951) Experiências de Gaffron e colaboradores com CO2 (1950) Experiência de Calvin e colaboradores
  22. 22. 22 Etapas da Fotossíntese  É possível distinguir duas fases sucessivas e interligadas:  Fase Fotoquímica  Ocorre nas membranas dos tilacóides  As reações dependem diretamente da luz  Fase Química  Ocorre no estroma  As reações não dependem diretamente da luz IL 2011
  23. 23. 23 Fase fotoquímica Quando a luz atinge o cloroplasto, as moléculas dos pigmentos absorvem a energia. Esta energia salta de molécula para molécula, até que chega ao centro de reação. http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8/concept8.2.html IL 2011
  24. 24. 24 Fase fotoquímica Oxidação da água H2O 2H+ + 2e- + ½ O2 NADP + 2H+ + 2e- NADPHNeste "analogia de construção" para as reações fotoquímicas, a entrada de luz érepresentada pela marreta grande amarela. A luz da energia impulsiona os electrões até aos seusestados animados sobre a plataforma (fotossistema). A energia liberada pelos electrões que semovem através de uma cadeia de transporte de electrões entre os fotossistemas é utilizadapara bombear iões de hidrogénio através de uma membrana e produzir ATP e NADPH2(moléculas transportadoras de H). IL 2011 http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8/concept8.2.html
  25. 25. 25 Fase fotoquímicaEstas reacções permitema conversão da energialuminosa em energia química doATP e NADPH. Mas afotossíntese também produz açúcar.Até este momento nenhum açúcar foiproduzido. Isso vai ocorrer no ciclode Calvin, que usa o ATP e NADPHproduzido pelas reações fotoquímicas. IL 2011 http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8/concept8.2.html
  26. 26. 26 Fase química – Ciclo de Calvin  Intervém  CO2  ATP (fornece energia necessária à produção de compostos orgânicos)  NADPH (os H, vão permitir a redução de compostos IL 2011 intermediários)
  27. 27. 27 Ciclo de Calvin Combinação do dióxido de carbono com um composto de cinco átomos de carbono (ribulose difosfato (RuDP)) originando um composto instável com seis átomos de carbono. IL 2011
  28. 28. 28 Ciclo de Calvin Este composto desdobra-se de seguida em duas moléculas com três átomos de carbono cada (o ácido fosfoglicérico (PGA)). IL 2011
  29. 29. 29 Ciclo de Calvin O ácido fosfoglicérico é então fosforilado pelo ATP e reduzido pelo NADPH, formando o aldeído fosfoglicérico (PGAL). IL 2011
  30. 30. 30 Ciclo de Calvin O aldeído fosfoglicérico segue então dois caminhos diferentes: uma parte vai regenerar a ribulose monofosfato e o restante é utilizado para diversas sínteses no estroma, entre as quais a síntese da glicose. IL 2011
  31. 31. Ciclo de Calvin31 Por cada 6 CO2 entrados no ciclo, formam-se 12 de PGAL • 10 vão regenerar a ribulose monofosfato; •2 vão formar, por exemplo, uma molécula de glicose. São utilizados: • 18 ATP (3 por cada ciclo); •12 NADPH (2 por cada ciclo). IL 2011
  32. 32. Fotossíntese em resumo (espanhol)32 IL 2011
  33. 33. 33 Quimiossíntese  Na quimiossíntese, é possível igualmente distinguir duas fases:  Produção de moléculas de ATP e de NADPH  Da oxidação de compostos minerais (amoníaco, sulfureto de hidrogénio, carbonatos e sulfatos de ferro) obtêm-se eletrões (e) e protões (H+) que vão ser transportados ao longo de uma cadeia, ocorrendo a fosforilação de ADP em ATP e a redução do NADP+ em NADPH. IL 2011 Fonte: http://sites.google.com/site/correiamiguel25/obten%C3%A7%C3%A3odemat%C3%A9rianasplantas
  34. 34. 34 Quimiossíntese  Redução de dióxido de carbono  correspondente à fase química da fotossíntese, ocorrendo também aqui um ciclo idêntico ao de Calvin, onde intervêm as moléculas de ATP e de NADPH produzidas na fase anterior. Neste ciclo verifica-se a fixação do dióxido de carbono, que é reduzido, permitindo a formação de substâncias orgânicas. IL 2011 Fonte: http://sites.google.com/site/correiamiguel25/obten%C3%A7%C3%A3odemat%C3%A9rianasplantas
  35. 35. 35 Bactérias Nitrificantes – papel na Biosfera Estas bactérias são autótroficas quimiossintéticas, e utilizam a energia da nitrificação para a síntese das suas substâncias orgânicas. A oxidação de compostos azotados, origina por exemplo, nitratos, de grande importância para a nutrição das plantas. IL 2011
  36. 36. 36 IL 2011
  37. 37. Fotossíntese / Quimiossíntese37  A fotossíntese e a quimiossíntese diferem basicamente em dois aspectos:  na energia utilizada para a síntese de compostos orgânicos  na fonte de protões (H) e de electrões (e). Fotossíntese Quimiossíntese Energia Luz solar Oxidação de compostos minerais Protões e eletrões Água Oxidação de compostos minerais Fonte de Carbono CO2 CO2 IL 2011
  38. 38. Fotossíntese e o clima38 As plantas usam o dióxido de carbono para fazer açúcares na fotossíntese, e a maioria dos organismos emitem dióxido de carbono como resíduo da respiração celular. Embora qualquer organismo use ou produza quantidades relativamente pequenas de dióxido de carbono, o efeito total sobre a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera de todos os organismos na Terra é muito grande. IL 2011
  39. 39. Fotossíntese e o clima39 Nos últimos 300 anos, a concentração de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera aumentou 40%, de 275 ppm (em 1700) para 380 ppm nos dias de hoje. Dois terços desse aumento ocorreram apenas nos últimos 100 anos, coincidindo com a industrialização e o uso de combustíveis fósseis sem precedentes na história. A quantidade de dióxido de carbono continua a ser suficiente para fornecer às plantas o CO2 para a fotossíntese, IL 2011 permitindo inclusive aumentar a sua taxa.
  40. 40. Fotossíntese e o clima40 O CO2 na atmosfera também prende o calor do Sol que de outra forma escaparia da Terra de volta para o espaço. Esta importante propriedade, conhecida como efeito de estufa, mantém o clima bastante quente mantendo a temperatura média da Terra em aproximadamente 15ºC, possibilitando a existência de água no estado líquido e portanto de vida. IL 2011
  41. 41. Bibliografia41 http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8.html http://sites.google.com/site/correiamiguel25/obten%C3%A7%C3%A3odemat%C3%A9rianasplantas http://s61.photobucket.com/albums/h43/mayhem1111/?action=view&current=cloroplasto.jpg IL 2011
  42. 42. 42 IL 2011
  43. 43. Questão 143 Escolhe a letra da opção que melhor completa a frase: No esquema, a parte da folha onde mais ocorre a fotossíntese é… a. nos vasos condutores. b. no mesófilo. c. nos estomas. d. nas lacunas. IL 2011
  44. 44. Questão 244 Numa célula vegetal, onde ocorrem as reações fotoquímicas da fotossíntese? a. nos estomas b. no estroma c. nos tilacóides d. na mitocôndria IL 2011
  45. 45. Questão 345 Escolhe a letra da opção que melhor completa a frase: Os produtos químicos das reações da fase fotoquímica são o oxigénio, … a. o NADP e o ADP. b. o açúcar e a água. c. o dióxido de carbono e o ATP. d. o ATP e o NADPH. IL 2011
  46. 46. Questão 446 A etapa da fotossíntese que usa a maioria das moléculas de ATP é: a. a fase fotoquímica. b. o ciclo de Calvin. c. a cadeia de transporte de electrões. d. a glicólise. IL 2011
  47. 47. Questão 547 O ciclo de Calvin converte dióxido de carbono em: a. ADP e NADPH. b. água. c. um açúcar chamado G3P. d. clorofila. IL 2011
  48. 48. Questão 648 O processo pelo qual o carbono circula nos ecossistemas a partir de dióxido de carbono inorgânico em compostos orgânicos e retorna, é chamado: a. cadeia de transporte de electrões. b. ciclo do carbono. c. espectro electromagnético. d. fotossíntese. IL 2011
  49. 49. Questão 749 a. Que organito está representado? b. Faz a legenda da imagem: x. y. z. IL 2011
  50. 50. Questão 850 Analisa os dados da tabela. a. Constrói o gráfico com base nos dados apresentados b. A que distância da lâmpada (s) ocorre a fotossíntese a uma taxa maior? c. E a que distância apresenta a fotossíntese uma taxa menor? d. Sugere uma possível razão para os resultados IL 2011 serem os mesmos a 60 e 75cm?
  51. 51. Questão 951 Substitui as letras (a a g) pelos termos correctos IL 2011
  52. 52. 52 IL 2011

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