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Atp, fotossintese, fermentação e respiração

O documento descreve os processos de fotossíntese e respiração celular. A fotossíntese ocorre nos cloroplastos e converte a energia luminosa em energia química na forma de ATP e NADPH através dos fotossistemas. A respiração celular oxida compostos orgânicos para liberar energia nos mitocondrias através da glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória.

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Molécula energética
ATP (adenosina trifosfato)  Nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia em suas ligações químicas
ENERGIA Hidrólise ATP H2O ADP + Pi ADP + Pi ATP Fosforilação EGS! Os organismos fotossintetizantes produzem ATP através da energia luminosa. = FOTOfosforilação
Cloroplasto
Fotossíntese  Processo pelo qual a energia luminosa é convertida em energia química.  O processo ocorre no interior dos cloroplastos.  A clorofila a é o principal responsável pela absorção de luz.  Pigmentos acessórios são aqueles que auxiliam na captação de luz.  Clorofila b  Betacaroteno  Xantofilas
Equação geral da fotossíntese clorofila  6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O luz
Fotossistemas  Região nos tilacóides onde há concentração de clorofila para captação de luz e conversão da energia luminosa em energia química.  Fotossistema I = clorofila a, P700 (absorve o maior comprimento de onda)  Fotossistema II = clorofila a, P680 ( absorve o menor comprimento de onda)
Etapas da fotossíntese  Fase fotoquímica ou Reações de claro Ocorre na membrana dos tilacóides Ação do fotossistema I e II  Fotofosforilação cíclica  Fotofosforilação acíclica  Fotólise da água  Fase química ou Reações de escuro  Ocorre no estroma
Fotofosforilação cíclica Cadeia transportadora X Y Z
Fotofosforilação acíclica Plastoquinona 2e NADP - 2e Y 2e Energia ADP + Pi → ATP Z NADP 2e 2e Fotossistema II Fotossistema I Ferredoxina Clorofila b Clorofila a 2e
Fotofosforilação acíclica e fotólise da água O2 2e 2H2O 2H+ NADPH2 Plastoquinona 2e NADP - 2e Y 2e Energia ADP + Pi → ATP Z NADP 2e 2e Fotossistema II Fotossistema I Ferredoxina Clorofila b Clorofila a 2e
Fase química ou Reação de escuro  Ocorre no estroma dos cloroplastos  Precisa do NADPH2 e ATP produzido na fase fotoquímica  Ocorre a formação de glicose a partir do CO2 fixado (ciclo de Calvin, ciclo C3 ou ciclo do ácido cítrico)
NADPH2 12 trioses NADP ATP 6 PENTOSES Ciclo de Calvin (Ribulose difosfato) ADP + Pi 2 trioses ADP + Pi 10 trioses ATP Glicose (C6H12O6)
Triose Plantas C3 (Fosfoglicerato) (PGA)  Adaptadas as regiões temperadas  Maior abertura estomática  Maior perda de água por transpiração estomática  Ex: trigo, centeio e aveia
Plantas C4  Formação de um composto de 4 carbonos (ác. Oxalacético)  Adaptadas as altas luminosidades e altas temperaturas ( regiões tropicais).  Menor abertura estomática.  Menor perda de água  Ex: milho, arroz, cana-de-açúcar
Plantas CAM ou MAC Fixação do CO2 Malato vacúolo citoplasma descarboxilação CO2 Ciclo de Calvin
Fatores que influenciam a fotossíntese 1. Intensidade luminosa Taxa de fotossíntese Ponto de saturação Intensidade de luz
Fatores que influenciam a fotossíntese 2. Concentração de CO2 Taxa de fotossíntese Concentração de CO2
3. Temperatura Taxa de fotossíntese Temperatura
Fotossíntese bacteriana  Bactérias anaeróbias obrigatórias  EX: Bactérias verdes sulfurosas luz 6CO2 + 12H2S bacterioclorofila C6H12O6 + 12S + 6H2O
Quimiossíntese  Realizada por bactérias  Semelhante à fotossíntese  1º há a oxidação de compostos inorgânicos  2º formação do composto orgânico ( glicose) Composto inorgânico + O2 Composto inorgânico + energia 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Fermentação  Processo para obtenção de energia  Degradação anaeróbia da glicose  Síntese de ATP
Glicólise C6H12O6 •4 ATPs •2 NADH •2 piruvatos (C3H3O3)
Fermentação alcoólica •Descarboxilação • Formação de etanol •Leveduras (Saccharomyces sp.) •Fabricação de vinhos e cervejas C6H12O6 2 etanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O
Fermentação lática  Bactérias •Produção iogurte •Ác.lático atua nas proteínas do leite •Alteração da consistência Músculos •Ocorre em atividades físicas intensas •Oxigênio não chega aos músculos •Processo anaeróbio (fermentação) •Produção rápida de ATP •Gliconeogênese no fígado. •Ác. Lático convertido em glicose.
Fermentação acética • Processo aeróbio • Bactérias (Acetobacter sp.) • Formação de vinagre
Respiração  Processo catabólico  Oxidação de compostos orgânicos (carboidratos)  Obtenção de energia  Ocorre nas mitocôndrias Equação Geral C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 12H2O
Etapas da respiração celular  Glicólise  Ciclo de Krebs  Cadeia respiratória
Respiração  Ocorre em 3 etapas:  Glicólise Formação do ácido pirúvico  Ciclo de Krebs Formação de CO2 ATP NADH2 FADH2  Cadeia respiratória Ocorre a maior produção de ATP
Glicólise  Ocorre no citosol
Ciclo de Krebs Resultado final: • 6 CO2 • 2 ATP • 6 NADH2 • 2 FADH2
Cadeia Respiratória
Balanço Energético Glicólise 2 NADH – 3 X 2 = 6 ATPs Total de ATPs na Glicólise 4 ATPs 14 ATPs 2 NADH2 – 3 X2 = 6 ATPs Ciclo de Krebs 2 ATP 6 NADH2 – 3 X 6 = 18 ATPs Total de ATPs no Ciclo de Krebs 2 FADH2 - 2 X 2 = 4 ATPs 24 ATPs Total de ATPs 38 ATPs