Aula de ensino médio sobre fotossíntese.

1. Fotossíntese
Profa. Miriam Dantzger

2. • Fotossíntese → produção de moléculas orgânicas a partir
da luz solar e de moléculas inorgânicas.
• Seres autótrofos → plantas, algas e cianobactérias.
• Todos os tecidos verdes possuem clorofila (pigmento
verde), entretanto a fotossíntese ocorre principalmente....
Os cloroplastos ocorrem nas células
do mesófilo (tecido verde no interior
da folhas).

4. Células do mesófilo ricas
em cloroplastos
Cloroplasto e seus tilacóides

6. Fotólise da Água ou Reação de Hill
A luz é capaz de decompor a molécula de água:
H2O → 2H+ + 2e- + ½ O2
Importante → A liberação do O2 na fotossíntese provém da
água e não do CO2
Glicose Etapa Fotoquímica

7. • Processo constituído por duas etapas:
• Primeira → Etapa Fotoquímica ou “fase clara”, ocorre na
membrana dos tilacóides e depende diretamente da
ação luminosa!
• Segunda → Etapa Química ou “fase escura”, ocorre no
estroma do cloroplasto
– Não depende de luz para ocorrer, entretanto, pode
ocorrer tanto à noite quanto de manhã, exceto nas
plantas do deserto, como os cactos
Fotossíntese

8. • Converte a energia solar em energia química → ATP e
NADPH
• Função → formação de ATP e NADPH que serão
utilizados na próxima etapa
• A fotólise da água causa a liberação de O2
• Fotossistemas → associações de clorofilas e proteínas
sensíveis a luz e presentes nos tilacóides dos cloroplastos
• Ocorrem as fotofosforilações cíclicas e acíclicas nos
fotossistemas = produção de ATP a partir da luz solar
Etapa Fotoquímica - quebra da H2O e liberação de O2

11. EVENTOS DA ETAPA FOTOQUÍMICA (fotofosforilação
cíclica):
1. No fotossistema I, predomina a clorofila a. Essa, ao ser iluminada,
perde um par de elétrons excitados (ricos em energia).
Estabelece-se, na molécula da clorofila, um "vazio" de elétrons.
2. O par de elétrons é recolhido por uma série
de citocromos, substâncias que aceitam elétrons adicionais,
tornando-se instáveis e transferindo esses elétrons para outras
moléculas.
3. À medida que passam pela cadeia de citocromos, os elétrons vão
gradativamente perdendo energia, que é empregada na
fosforilação (produção de ATP).
4. Os elétrons retornam à molécula da clorofila, ocupando o "vazio"
que haviam deixado. Como os elétrons retornam para a clorofila,
o processo é cíclico.

12. Ocorre somente a produção de ATP
Não há produção de NADPH2

13. EVENTOS DA ETAPA FOTOQUÍMICA (fotofosforilação acíclica):
1. Fotossistema II (clorofila b) absorve energia solar e seus
elétrons assumem estado excitado, saltando para o
fotossistema I → o transporte de elétrons de um fotossistema
para o outro gera energia para a produção de ATP
2. A energia luminosa faz com que o fotossistema I também
perca elétrons → serão incorporados na molécula de NADP+
3. A fotólise da água gera H+, elétrons e O2
H+ → incorporado ao NADP+, juntamente com os elétrons do
fotossistema I, formando NADPH
elétrons → fornecidos ao fotossistema II

14. Ocorre a produção de ATP
e NADPH2

15. Etapa Química – Ciclo de Calvin ou das Pentoses
• Compreende o Ciclo de Calvin e a formação de glicose
• Ciclo de Calvin → reações cíclicas que absorvem
moléculas de CO2 para a produção de moléculas
orgânicas de 3C (GAP ou PGAL)
• Somente após 2 voltas no ciclo e após a formação de 2
moléculas de GAP é que ocorre a formação de glicose,
a partir de uma reação subsequente.
• O Ciclo de Calvin utiliza CO2, NADPH e ATP para
propiciar a síntese de glicose
- Reduz o CO2 a hidratos de carbono por adição de
elétrons e H+ , provenientes do NADPH

16. Etapa Química – Ciclo de Calvin ou das Pentoses
• Começa com a reação de 1 molécula de CO2 com um açúcar
de 5 carbonos conhecido como ribulose difosfato catalisada
pela enzima Rubisco (ribulose bifosfato
carboxilase/oxigenase, RuBP), uma das mais abundantes
proteínas presentes no reino vegetal.
• Forma-se, então, um composto instável de 6 carbonos, que
logo se quebra em duas moléculas de 3 carbonos (2 moléculas
de ácido 3-fosfoglicérico ou 3-fosfoglicerato, conhecidas
como PGA).
• É preciso 2 voltas no ciclo para se ter 2 PGA, que serão
reduzidos com NADPH e depois irão formar 1 glicose
• O ATP é utilizado para regenerar a ribulose difosfato e reiniciar
o ciclo

18. Em cada ciclo são gastos:
• 3 ATP (2 ATP para fosforilar os 2 PGA + 1 ATP para
regenerar a Ribulose difosfato)
• 2 NADPH (que foram usados para reduzir e converter
em glicose os PGA)
• No final dos ciclos necessários para formar glicose, o
total gasto será:
6 CO2, 12 NADPH e 18 ATP

19. Etapa Fotoquímica e Etapa Química
são complementares ?
Sim. É impossível
somente uma das
etapas produzir glicose

20. Fatores intrínsecos limitantes da fotossíntese
A intensidade com a qual uma célula executa a fotossíntese pode
ser avaliada pela quantidade de O2 que ela libera para o ambiente,
ou pela quantidade de CO2 que ela consome.
Disponibilidade de pigmentos fotossintetizantes:
Como a clorofila é a responsável principal pela captação da
energia luminosa, a sua falta restringe a capacidade de captação
da energia e a possibilidade de produzir matéria orgânica.
Disponibilidade de enzimas e de cofatores:
Todas as reações fotossintéticas envolvem a participação de
enzimas e de cofatores, como os aceptores de elétrons e os
citocromos. A sua quantidade deve ser ideal, para que a
fotossíntese aconteça com a sua intensidade máxima.

21. Fatores extrínsecos limitantes da fotossíntese
4 fatores extrínsecos principais podem limitar a ação da
fotossíntese:
1. Temperatura
2. Concentração de CO2
3. Comprimento de onda
4. Intensidade luminosa

22. Temperatura
Acima da temperatura ótima, as enzimas que catalisam as
reações fotossintéticas se desnaturam, reduzindo a velocidade
da fotossíntese.
Essa temperatura pode variar entre os vegetais.

23. Concentração de CO2
Etapa química também é catalisada por diversas enzimas.
A saturação das enzimas com CO2 faz com que a taxa de
fotossíntese não aumente mais, ficando constante.

24. Comprimento de onda
Para que uma planta verde execute a fotossíntese com boa
intensidade, não se deve iluminá-la com luz verde, uma vez que essa
luz é quase completamente refletida pelas folhas.

25. Luminosidade
Quanto maior a luminosidade, maior a taxa fotossintética, até
se alcançar um ponto máximo, onde luminosidades maiores
não aumentam a fotossíntese

26. Fotossíntese X Respiração

27. FIM!!!