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Fotossíntese
O documento discute os processos de fotossíntese em plantas. A fotossíntese ocorre nos cloroplastos e envolve duas fases principais: a fase clara, que depende da luz e produz ATP e NADPH; e a fase escura, independente da luz, no ciclo de Calvin, que usa ATP e NADPH para fixar CO2 em açúcares como glicose. O documento também descreve os componentes do cloroplasto e os processos envolvidos nas duas fases da fotossíntese
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- 1. FotossínteseFotossíntese Professora Raquel CED 416– Santa Maria - DF
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- 3. AutótrofosAutótrofos Plantas e outrosorganismos que possuemPlantas e outros organismos que possuem clorofilaclorofila são capazes de usarsão capazes de usar energiaenergia luminosaluminosa para produzir alimento.para produzir alimento. Euglena – algaEuglena – alga (protistas)(protistas)
- 4. Cianobactéria junto comas algas e produzem aproximadamente 55% do oxigênio atmosférico
- 5. HeterótrofosHeterótrofos • HeterótrofosHeterótrofos são organismossãoorganismos que NÃOque NÃO produzemseuproduzemseu própriopróprio alimentoalimento • HeterótrofosHeterótrofos NÃO usamNÃO usam diretamente adiretamente a energia do Solenergia do Sol
- 6. • Glicose éumGlicose é um monossacarídeomonossacarídeo • CC66HH1212OO66 • Uma molécula deUma molécula de glicose armazenaglicose armazena 90 vezes90 vezes maismais energia químicaenergia química que o ATP.que o ATP. GlicoseGlicose
- 7. PigmentosPigmentos • Além daágua, do dióxido de carbono, e da energia solar, a fotossíntese precisa de pigmentos • Clorofila é o principal deles e é encontrada nos cloroplastos
- 8. Luz e PigmentosLuze Pigmentos • Energia a partir do Sol entra na Terra como Fotons • Fóton = Unidade de energia luminosa • Luz contém uma mistura de comprimentos de onda • Diferentes comprementos de onda possui diferentes cores
- 9. Luz e PigmentosLuze Pigmentos • Diferentes pigmentosDiferentes pigmentos absorvemabsorvem diferentes comprimentos de ondadiferentes comprimentos de onda • Fótons “Fótons “excitam”excitam” elétrons doselétrons dos pigmentos das plantaspigmentos das plantas • Elétrons excitados carregam aElétrons excitados carregam a energia absorvidaenergia absorvida • Elétrons excitados se movem paraElétrons excitados se movem para camadascamadas MAISMAIS energéticas.energéticas.
- 10. ClorofilaClorofila Existe dois principaisExistedois principais tipos de moléculastipos de moléculas de clorofila:de clorofila: Clorofila aClorofila a Clorofila bClorofila b Um terceiro tipo éUm terceiro tipo é encontrada nosencontrada nos clorofilaclorofila cc, é encontrada nos, é encontrada nos dinoflagelados (algas)dinoflagelados (algas) Atomo de Magnésio no centro da clorofila
- 11. Clorofila a ebClorofila a e b
- 12. Clorofila aClorofila a •Encontradasem todas asEncontradas em todas as plantas,plantas, algas e cianobactériasalgas e cianobactérias •Torna a fotossíntese possívelTorna a fotossíntese possível •ParticipaParticipa diretamente dasdiretamente das reaçõesreações dependentes de luzdependentes de luz •PodePode aceitar energiaaceitar energia da clorofila bda clorofila b
- 13. Clorofila bClorofila b •Clorofila b é umClorofila b é um pigmentopigmento acessórioacessório • Clorofila b ageClorofila b age indiretamenteindiretamente nana fotossíntese pela transferênciafotossíntese pela transferência de luz que absorve da clorofilade luz que absorve da clorofila aa • Como a clorofila a, absorve oComo a clorofila a, absorve o vermelho e azul evermelho e azul e REFLETE OREFLETE O VERDEVERDE
- 14. Fotossíntese Fase Clara ou Etapafotoquímica Fase Escura ou fase química (Ciclo de Calvin ou carboxilação) 1. É dependente de luz 2. Absorção do fóton 3. Fotólise da água 4. Liberação de O2 5. Fotofosforilação (adição de fosfato em presença de luz) 6. Produção de ATP 7. Ocorre nos tilacóides 1. É independente de luz 2. Carboxilação 3. Utilização de CO2 atmosférico 4. Formação de matéria orgânica 5. Formação de água
- 15. Fase Clara • Ocorrenas membranas dos tilacóides. • É necessária a presença da luz para que ocorra. • Acontecem dois processos: - Fotofosforilação - Fotólise da água.
- 16. ee-- Com excesso deenergia alguns elétrons são liberados. clorofila Fotofosforilação- produção de ATP A luz solar (fótons) incide na molécula de clorofila
- 17. ee-- ee-- Fotofosforilação -Transporte de elétrone produção de ATP Na membrana dos tilacóides clorofila
- 18. ee-- ee-- ee-- ATPATP ATPATP Quando o elétronpula de uma proteína para outra, energia é liberada e ATPs são produzidos.
- 19. H O Fotólise da água Quebrada água pela energia da luz e forma hidrogênios o oxigênios.
- 20. NADP – Receptorde hidrogênios Capta os hidrogênios vindos da fotólise da água NADP + 2H NADPH2 ATPs fosforilação NADPH2 fotólise da água O oxigênio (resíduo) é liberado
- 21. Fase não dependenteda luz – fase escura • Ocorre no estroma do cloroplasto. • Também pode ser chamada de Ciclo de Calvin. Usa os produtos da fase clara ATPs fosforilação NADPH2 fotólise da água
- 23. Processo fotossintético completo Faseclara ou fotoquímica Fase escura ou química
- 24. Processo Fotossintético completo Equaçõesda Fotossíntese 1ª etapa: 12 H2O 12 H2 + 6 O2 Luz + clorofila 2ª etapa: 12 H2+ 6 CO2 C6H12O6 + 6 H2O Total: 12 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 H2O + 6O2 Luz + clorofila
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- 26. Função do EstromaFunçãodo Estroma • ReaçõesReações independente da luzindependente da luz • ATP são usadosATP são usados para fazerpara fazer carboidratos comocarboidratos como glicoseglicose • Localização doLocalização do Ciclo de CalvinCiclo de Calvin
- 27. membranemembrane TilacoideTilacoide • Reacões dependenteda luzReacões dependente da luz • Fotosistemas são feitos deFotosistemas são feitos de moléculas de clorofilamoléculas de clorofila • Fotosistemas estão nasFotosistemas estão nas membranasmembranas tilacóidestilacóides • Os dois fotosistemas são:Os dois fotosistemas são: Fotosistema IFotosistema I Fotosistema IIFotosistema II
- 28. Visão Geral daFotosínteseVisão Geral da Fotosíntese
- 29. Transportadores de EnergiaTransportadoresde Energia • Nicotinamida Adenina DinucleotídeoNicotinamida Adenina Dinucleotídeo FosfatoFosfato (NADP(NADP++ )) • NADPNADP+ =+ = FormaForma ReduzidaReduzida • ColetaColeta 2 elétrons de alta2 elétrons de alta energia e Henergia e H++ a partir da reaçãoa partir da reação de luz para formar NADPHde luz para formar NADPH • NADPHNADPH carrega energia paracarrega energia para ser passada para outra moléculaser passada para outra molécula
- 30. Fotosistema IIFotosistema II •Ativono começo das reaçõesAtivo no começo das reações dependentes de luzdependentes de luz •ContémContém aproximadamente mesmaaproximadamente mesma quantidade de clorofila a equantidade de clorofila a e clorofila bclorofila b
- 31. Fotosistema IFotosistema I •Ativono final da reaçãoAtivo no final da reação dependente de luzdependente de luz •Feita de 300 moléculas deFeita de 300 moléculas de ClorofilaClorofila •Quase todo ele é feito deQuase todo ele é feito de clorofila aclorofila a
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- 33. Fotossíntese começaFotossíntese começa FotosistemaFotosistemaII absorve energiaII absorve energia luminosa, seus elétrons sãoluminosa, seus elétrons são energizadosenergizados e passam para thee passam para the Cadeia de transporte de elétronCadeia de transporte de elétron Elétrons perdidos são repostos pelosElétrons perdidos são repostos pelos que provém da quebra da águaque provém da quebra da água (2H(2H+,+, eletrons livres, e oxigênioeletrons livres, e oxigênio 2H2H++ passam pela membrana tilacoide epassam pela membrana tilacoide e vão para o dentro do tilacoidevão para o dentro do tilacoide
- 34. Reações Luz DependentesReaçõesLuz Dependentes • Ocorre nasOcorre nas membranas tilacoidesmembranas tilacoides • Usa energia luminosaUsa energia luminosa • ProduzProduz oxigêniooxigênio a partir da águaa partir da água • ConverteConverte ADP em ATPADP em ATP • Também converteTambém converte NADPNADP++ nono carregador de energiacarregador de energia NADPH noNADPH no estromaestroma
- 35. Reação dependente deluzReação dependente de luz
- 36. Reação dependente deluzReação dependente de luz
- 37. Fotosistema IFotosistema I Elétronsde alta energiaElétrons de alta energia são movidossão movidos para o Fotosistema I através dapara o Fotosistema I através da cadeia de transporte eletrônicacadeia de transporte eletrônica Energia é usada paraEnergia é usada para transportar Htransportar H++ aa partir do estroma para dentro dopartir do estroma para dentro do tilacoidetilacoide NADP+ é convertido para NADPHNADP+ é convertido para NADPH quando pega 2 elétrons e H+quando pega 2 elétrons e H+
- 38. FosforilaçãoFosforilação Enzima na membranatilacoideEnzima na membrana tilacoide chamadachamada ATP SintaseATP Sintase alto gradiente de prótonsalto gradiente de prótons dentro do tilacoidedentro do tilacoide Os íons H+ passam pelaOs íons H+ passam pela membrane tilacoide para omembrane tilacoide para o estroma,estroma, ADP + PiADP + Pi Forma seForma se ATPATP
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- 40. Reações DEPENDENTES deluzReações DEPENDENTES de luz Reagentes:Reagentes: • HH22OO • Energia luminosaEnergia luminosa Produtos com energia:Produtos com energia: • ATPATP • NADPHNADPH
- 41. Reação Independente deluzReação Independente de luz • ATP & NADPHATP & NADPH produzidos a partirproduzidos a partir das reações de luz são usadas comodas reações de luz são usadas como energiaenergia • C0C022 atmosféricoatmosférico é usadoé usado para fazerpara fazer açúcares comoaçúcares como glicose e frutoseglicose e frutose • Açúcar de seis carbonos durante oAçúcar de seis carbonos durante o Ciclo de CalvinCiclo de Calvin • Ocorre noOcorre no estromaestroma
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- 43. Ciclo de CalvinCiclode Calvin • Duas voltasDuas voltas do Ciclo de Calvin sãodo Ciclo de Calvin são necessárias para fazer uma moléculanecessárias para fazer uma molécula de glicosede glicose • 33 moléculas demoléculas de COCO22 entram no cicloentram no ciclo para formar váriospara formar vários compostoscompostos intermediários (PGA)intermediários (PGA) • Moléculas de 3 carbonos chamadasMoléculas de 3 carbonos chamadas Ribulose DifosfateRibulose Difosfate (RuBP) são usadas(RuBP) são usadas para regenerar o ciclo de Calvin.para regenerar o ciclo de Calvin.
- 45. Fatores que afetama taxa deFatores que afetam a taxa de FotossínteseFotossíntese • Quantidade deQuantidade de água disponívelágua disponível • TemperaturaTemperatura • QuantidadeQuantidade disponível dedisponível de energia solarenergia solar