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Aula de Fotossíntese (Power Point)

O documento descreve os processos e etapas da fotossíntese, incluindo a organela responsável (o cloroplasto), as etapas fotoquímica e química, e fatores que influenciam a taxa de fotossíntese como disponibilidade de CO2, temperatura, luminosidade e ponto de compensação fótico.

Educação◦Negócios◦Tecnologia◦
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FOTOSSÍNTESE PROFESSOR VASCO
ORGANELA RESPONSÁVEL CLOROPLASTO  ENVELOPE: MEMBRANA EXTERNA e MEMBRANA INTERNA  TILACÓIDES  ESTROMA
Cloroplasto Membrana externa Membrana interna Tilacóides Estroma
CARACTERÍSTICAS GERAIS  A clorofila encontra-se nos tilacóides, onde ocorre a absorção da energia luminosa.  O conjunto de tilacóides cham-se granum, sendo o plural, grana.  No estroma não há participação da energia luminosa (clorofila está nos tilacóides).  Equação geral:  6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
ETAPAS DA FOTOSSÍNTESE  A fotossíntese é dividida em duas etapas:  Etapa Fotoquímica Fotofosforilação cíclica  ( Fase Clara ) Fotofosforilação acíclica  Etapa Química  ( Fase Escura )
ETAPA FOTOQUÍMICA  Nesta etapa ocorre:  Produção de ATP ( a energia luminosa absorvida pela planta é transferida sob a forma de energia química para a molécula de ATP )  Fotólise da água ou Reação de Hill ( quebra da água pela energia luminosa)  Liberação do oxigênio para o meio a partir da quebra da molécula de água.  Formação de NADPH2 ( os hidrogênios liberados pela quebra da molécula de água são captados pelo NADP )
FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA  Nesta fase da etapa fotoquímica, os elétrons do Fotossistema I (constituído pela clorofila a P700 , pigmento que absorve luz com comprimento de onda equivalente a 700nm ) são excitados pela energia luminosa.  Os elétrons são captados por um composto que atua como aceptor de elétrons denominado Ferredoxina.  A ferredoxina transfere os elétrons para uma cadeia de aceptores, sendo que durante o transporte dos elétrons eles liberam energia utilizada para a formação de ATP.  Os elétrons, agora com baixo nível de energia, retornam para a clorofila do fotossistema I.
ESQUEMA DA FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA
FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA  Nesta fase, os elétrons da clorofila são excitados pela energia luminosa e captados pela Ferredoxina.  Porém, esses elétrons não são transferidos para a cadeia de aceptores de elétrons como na fotofosforilação cíclica e sim, são captados pelo NADP que forma NADPH2 ao receber os hidrogênios provenientes da fotólise da água.  Os elétrons, portanto, não retornam à clorofila do fotossistema I, cuja energia é reposta pelos elétrons da clorofila do fotossistema II ( clorofila b P680, que absorve luz com comprimento de onda equivalente a 680 nm ).  Os elétrons da clorofila P680 são repostos pela quebra da molécula de água ( fotólise da H2O ).
ESQUEMA DA FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA Pq (PLASTOQUINONA), Pc ( PLASTOCIANINA ) e Fd ( FERREDOXINA ) são aceptores de elétrons
ETAPA QUÍMICA  Ocorre no estroma, sem necessidade direta da luz.  Nessa etapa, há a participação do CO2 que recebe os H2 transportados pelo NADP ( na forma de NADPH2 ) provenientes da fotólise da H2O.  Formação de carboidratos.  A energia para a realização das reações vem do ATP formado na etapa fotoquímica. Tais reações formam o chamado Ciclo de Calvin-Benson (Ciclo das Pentoses).  Tal ciclo se inicia pela ribulose difosfato que fixa o CO2  A maior parte do carbono fixado na fotossíntese é convertido em sacarose e amido.
FATORES QUE INFLUENCIAM NA FOTOSSÍNTESE  FATORES EXTERNOS  Disponibilidade de CO2  Temperatura  Luminosidade  Ponto de compensação fótico  FATORES INTERNOS  Disponibilidade de pigmentos ( clorofila )  Disponibilidade de enzimas e cofatores  Disponibilidade de cloroplastos
DISPONIBILIDADE DE CO2  O CO2 (gás carbônico ou dióxido de carbono) é o substrato empregado na etapa química como fonte do carbono que é incorporado em moléculas orgânicas. As plantas contam, naturalmente, com duas fontes principais de CO2: o gás proveniente da atmosfera, que penetra nas folhas através de pequenas aberturas chamadas estômatos, e o gás liberado na respiração celular.  Sem o CO2, a intensidade da fotossíntese é nula. Aumentando-se a concentração de CO2 a intensidade do processo também se eleva. Entretanto, essa elevação não é constante e ilimitada. Quando todo o sistema enzimático envolvido na captação do carbono estiver saturado, novos aumentos na concentração de CO2 não serão acompanhados por elevação na taxa fotossintética.
 Na etapa química, todas as reações são catalisadas por enzimas, e essas têm a sua atividade influenciada pela temperatura.  De modo geral, a elevação de 10 °C na temperatura duplica a velocidade das reações químicas.  Entretanto, a partir de temperaturas próximas a 40 °C, começa a ocorrer desnaturação enzimática, e a velocidade das reações tende a diminuir.  Portanto, existe uma temperatura ótima na qual a atividade fotossintetizante é máxima, que não é a mesma para todos os vegetais. TEMPERATURA
 Quando uma planta é colocada em completa obscuridade, ela não realiza fotossíntese. Aumentando-se a intensidade luminosa, a taxa da fotossíntese também aumenta. Todavia, a partir de um certo ponto, novos aumentos na intensidade de iluminação não são acompanhados por elevação na taxa da fotossíntese.  A intensidade luminosa deixa de ser um fator limitante da fotossíntese quando todos os sistemas de pigmentos já estiverem sendo excitados e a planta não tem como captar essa quantidade adicional de luz. Atingiu-se o ponto de saturação luminosa.  Aumentando-se ainda mais a intensidade de exposição à luz, chega-se a um ponto a partir do qual a atividade fotossintética passa a ser inibida. Trata-se do ponto de inibição da fotossíntese pelo excesso de luz. LUMINOSIDADE
 O ponto de compensação luminoso é o momento em que a velocidade da fotossíntese e da respiração são iguais.  Durante o ponto de compensação luminoso, os dois processos se tornam inativos, pois a glicose e o oxigênio (O2) sintetizados pela fotossíntese é absorvido pela respiração. E o dióxido de carbono (CO2) sintetizado na respiração é absorvido na respiração.  Ainda assim, as plantas com o ponto de compensação luminoso alto, possuem a intensidade da fotossíntese maior que a intensidade da respiração. O que quer dizer que a glicose e o oxigênio são mais produzidos do que absorvidos, resultando no desenvolvimento da planta. PONTO DE COMPENSAÇÃO FÓTICO