FOTOSSÍNTESE

      Prof Marcia M Pedroso
  www.biologiaprofma.blogspot.com
Definição: É o processo pelo qual as plantas verdes e alguns outros organismos
transformam energia luminosa em energia química. Nas plantas verdes, a
fotossíntese aproveita a energia da luz solar para converter dióxido de carbono,
água e minerais em compostos orgânicos e oxigênio gasoso. Além das plantas
verdes, incluem-se entre os organismos fotossintéticos certos protistas (como as
diatomáceas e as euglenoidinas), as cianófitas (algas verde-azuladas) e diversas
bactérias.
Fotossíntese:
    Transdução de Energia

• Conversão de energia luminosa
      em energia elétrica

• Conversão da energia elétrica
     em energia química
6 CO2 + 12 H2O          C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2




           Energia luminosa   Clorofila
Parede        Célula
                                 celular     clorofilada
                                                                Núcleo




        Folha                                                 Vacúolo
                        Cloroplasto


                                                                                     Esquema da
                                                           Tilacóide                 molécula de
   Membrana externa                                                                     clorofila
Membrana
 interna                                                           Complexo antena

Tilacóide

                                  DNA
                Cloroplasto     Estroma    Granum
      Granum
                                                            Membrana do tilacóide
Adenina

                                 Fosfato




                        Ribose

          ADENOSINA (nucleotídeo)

NUCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP)

              Adenosina difosfato (ADP)

                 Adenosina trifosfato (ATP)
Parede        Célula
                                 celular     clorofilada
                                                                Núcleo




        Folha                                                 Vacúolo
                        Cloroplasto


                                                                                     Esquema da
                                                           Tilacóide                 molécula de
   Membrana externa                                                                     clorofila
Membrana
 interna                                                           Complexo antena

Tilacóide

                                  DNA
                Cloroplasto     Estroma    Granum
      Granum
                                                            Membrana do tilacóide
A Fotossíntese
               Os pigmentos fotossintetizantes
   Existem vários tipos de clorofila, que
       diferem ligeiramente entre si e
  absorvem a luz de modo mais eficiente
   em diferentes comprimentos de onda,
    dentro do espectro azul e vermelho.
   Além das clorofilas, existem outros
 pigmentos envolvidos na absorção de
 luz, como os carotenóides (caroteno e
 xantofila) que ocorrem em plantas.

               Clorofila A
               Clorofila B
  4 tipos
principais     Clorofila C
               Bacterioclorofila
Luz      H2 O                CO2
C                        ADP
L
O                                          E
R                                          S
                         ATP               T
O       Etapa I                 Etapa II   R
P     FOTOQUÍMIC
L
           A
                                QUÍMICA    O
                                           M
A                      NADPH2              A
S
    Tilacóide
T                        NADP
O

                                         C6 H12 O6
             O2                   H2 O     Glicose
Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz

                  Luz
             2 H2O           4 H+ + 4 e- + O2
             Clorofila

        4 H+ + 2 NADP                 2 NADPH2


    Fotofosforilação: adição de fosfato em presença de luz

                ADP                     ATP
Esta etapa da fotossíntese ocorre no estroma dos cloroplastos, sem
   necessidade de luz (reação de escuro). É nessa fase que se forma o
 açúcar, pela reação entre gás carbônico do ar atmosférico, os NADPH2 e
                 os ATP produzidos nas reações de claro.
       A equação dessa fase pode se resumida da seguinte forma:




6C O2 + 12NADPH2 + nATP              C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP
A etapa química
                                     O2  liberado para o ambiente
     Os produtos da etapa
   fotoquímica                       NADPH2 e ATP  que serão utilizados na etapa química

     Durante a etapa química o CO2 recebe o hidrogênio transportado pelo NADPH proveniente da
   fotólise da água. Há então a formação de carboidratos, denomidada de fixação do carbono.

     O ATP obtido na etapa fotoquímica é utilizado em diversas reações químicas nessa etapa. Essas
   reações compreendem o ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin

                                             Ciclo de Calvin

      6 CO2 + 12 NADPH2 + 18 ATP                     C6H12O6 + 12 NADP + 18 ADP + 18 Pi + 6 H2O



Comprovando o processo de fotossíntese




                Como provar a
             produção de oxigênio
                  por plantas
A fonte de energia
 Fonte imediata de energia  ATP       A relação entre mitocôndrias
 Fonte imediata de energia  glicose   e cloroplastos
Em
   resumo




    Fotossíntese em plantas, algas e protistas

6 CO2 + 12 H2O     clorofila e Luz
                                     C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
                        RESPIRAÇÃO CELULAR                                   FOTOSSÍNTESE


     LOCAL          O início acontece no citoplasma, mas o processo                   Cloroplastos
                               se efetua nas mitocôndrias.


    FUNÇÃO         Produção de energia, armazenada em moléculas de      Produção de matéria orgânica, dentre as
                                         ATP                             quais, a glicose e outros carboidratos.


    EQUAÇÃO            C6H12O6 + 6O2  6 CO2 + 6H2O + 38 ATP            6 CO2 + 12 H2O  C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
                                                                                  (com luz e clorofila)

    ETAPAS         Glicólise= ocorre no citoplasma (etapa s/ a          
                   utilização do oxigênio).                            Fase clara ou fotoquímica= ocorre nas
                   Ciclo de Krebs= ocorre na matriz mitocondrial.      membranas dos tilacóides no cloroplasto
                   (etapa s/ a utilização do oxigênio).                Fase escura ou química= ocorre no
                   Cadeia respiratória= ocorre nas cristas             estroma do cloroplasto
                   mitocondriais. (etapa c/ a utilização do
                   oxigênio).
                    
SUBPRODUTOS DE     GLICÓLISE: 2 ATPs, 2 NADH2 e 2 C3H4O3               FASE CLARA: ATP, NADH2 E OXIGÊNIO
  CADA ETAPA       (ácido pirúvico).                                   (liberado para a atmosfera)
                   CICLO DE KREBS: 3 NADH2, 1 FADH2, 1 ATP e           FASE ESCURA: CARBOIDRATOS
                   6 CO2 (gás carbônico)                               (GLICOSE)
                   CADEIA RESPIRATÓRIA: ATP E ÁGUA
                    
PARTICULARIDADES   O processo de respiração é composto por duas        O oxigênio atmosférico é liberado a partir
                   fases anaeróbicas e uma fase aeróbica; o oxigênio   de um processo denominado fotólise da
                   só é utilizado na cadeia respiratória.              água. A fase escura só acontece a partir
                                                                       dos produtos da fase clara.
  OBSERVAÇÕES      O outro processo energético é a fermentação,        O outro processo de síntese de
                   realizado por algumas bactérias e fungos; o         carboidratos é a quimiossíntese em que a
                   saldo energético da fermentação é de 2 ATPs,        luz não participa do processo; é realizado
                   pois a glicose não é completamente degradada.       por bactérias, que retiram a energia de
                                                                       compostos inorgânicos.

Fotossíntese bioquímica

  • 1.
    FOTOSSÍNTESE Prof Marcia M Pedroso www.biologiaprofma.blogspot.com
  • 2.
    Definição: É oprocesso pelo qual as plantas verdes e alguns outros organismos transformam energia luminosa em energia química. Nas plantas verdes, a fotossíntese aproveita a energia da luz solar para converter dióxido de carbono, água e minerais em compostos orgânicos e oxigênio gasoso. Além das plantas verdes, incluem-se entre os organismos fotossintéticos certos protistas (como as diatomáceas e as euglenoidinas), as cianófitas (algas verde-azuladas) e diversas bactérias.
  • 3.
    Fotossíntese: Transdução de Energia • Conversão de energia luminosa em energia elétrica • Conversão da energia elétrica em energia química
  • 5.
    6 CO2 +12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 Energia luminosa Clorofila
  • 6.
    Parede Célula celular clorofilada Núcleo Folha Vacúolo Cloroplasto Esquema da Tilacóide molécula de Membrana externa clorofila Membrana interna Complexo antena Tilacóide DNA Cloroplasto Estroma Granum Granum Membrana do tilacóide
  • 7.
    Adenina Fosfato Ribose ADENOSINA (nucleotídeo) NUCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP) Adenosina difosfato (ADP) Adenosina trifosfato (ATP)
  • 8.
    Parede Célula celular clorofilada Núcleo Folha Vacúolo Cloroplasto Esquema da Tilacóide molécula de Membrana externa clorofila Membrana interna Complexo antena Tilacóide DNA Cloroplasto Estroma Granum Granum Membrana do tilacóide
  • 10.
    A Fotossíntese Os pigmentos fotossintetizantes Existem vários tipos de clorofila, que diferem ligeiramente entre si e absorvem a luz de modo mais eficiente em diferentes comprimentos de onda, dentro do espectro azul e vermelho. Além das clorofilas, existem outros pigmentos envolvidos na absorção de luz, como os carotenóides (caroteno e xantofila) que ocorrem em plantas. Clorofila A Clorofila B 4 tipos principais Clorofila C Bacterioclorofila
  • 12.
    Luz H2 O CO2 C ADP L O E R S ATP T O Etapa I Etapa II R P FOTOQUÍMIC L A QUÍMICA O M A NADPH2 A S Tilacóide T NADP O C6 H12 O6 O2 H2 O Glicose
  • 14.
    Fotólise da água:quebra da molécula de água em presença de luz Luz 2 H2O 4 H+ + 4 e- + O2 Clorofila 4 H+ + 2 NADP 2 NADPH2 Fotofosforilação: adição de fosfato em presença de luz ADP ATP
  • 16.
    Esta etapa dafotossíntese ocorre no estroma dos cloroplastos, sem necessidade de luz (reação de escuro). É nessa fase que se forma o açúcar, pela reação entre gás carbônico do ar atmosférico, os NADPH2 e os ATP produzidos nas reações de claro. A equação dessa fase pode se resumida da seguinte forma: 6C O2 + 12NADPH2 + nATP C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP
  • 17.
    A etapa química O2  liberado para o ambiente Os produtos da etapa fotoquímica NADPH2 e ATP  que serão utilizados na etapa química Durante a etapa química o CO2 recebe o hidrogênio transportado pelo NADPH proveniente da fotólise da água. Há então a formação de carboidratos, denomidada de fixação do carbono. O ATP obtido na etapa fotoquímica é utilizado em diversas reações químicas nessa etapa. Essas reações compreendem o ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin Ciclo de Calvin 6 CO2 + 12 NADPH2 + 18 ATP C6H12O6 + 12 NADP + 18 ADP + 18 Pi + 6 H2O Comprovando o processo de fotossíntese Como provar a produção de oxigênio por plantas
  • 18.
    A fonte deenergia Fonte imediata de energia  ATP A relação entre mitocôndrias Fonte imediata de energia  glicose e cloroplastos
  • 19.
    Em resumo Fotossíntese em plantas, algas e protistas 6 CO2 + 12 H2O clorofila e Luz C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
  • 20.
      RESPIRAÇÃO CELULAR FOTOSSÍNTESE LOCAL O início acontece no citoplasma, mas o processo Cloroplastos se efetua nas mitocôndrias. FUNÇÃO Produção de energia, armazenada em moléculas de Produção de matéria orgânica, dentre as ATP quais, a glicose e outros carboidratos. EQUAÇÃO C6H12O6 + 6O2  6 CO2 + 6H2O + 38 ATP 6 CO2 + 12 H2O  C6H12O6 + 6O2 + 6H2O (com luz e clorofila) ETAPAS Glicólise= ocorre no citoplasma (etapa s/ a   utilização do oxigênio). Fase clara ou fotoquímica= ocorre nas Ciclo de Krebs= ocorre na matriz mitocondrial. membranas dos tilacóides no cloroplasto (etapa s/ a utilização do oxigênio). Fase escura ou química= ocorre no Cadeia respiratória= ocorre nas cristas estroma do cloroplasto mitocondriais. (etapa c/ a utilização do oxigênio).   SUBPRODUTOS DE GLICÓLISE: 2 ATPs, 2 NADH2 e 2 C3H4O3 FASE CLARA: ATP, NADH2 E OXIGÊNIO CADA ETAPA (ácido pirúvico). (liberado para a atmosfera) CICLO DE KREBS: 3 NADH2, 1 FADH2, 1 ATP e FASE ESCURA: CARBOIDRATOS 6 CO2 (gás carbônico) (GLICOSE) CADEIA RESPIRATÓRIA: ATP E ÁGUA   PARTICULARIDADES O processo de respiração é composto por duas O oxigênio atmosférico é liberado a partir fases anaeróbicas e uma fase aeróbica; o oxigênio de um processo denominado fotólise da só é utilizado na cadeia respiratória. água. A fase escura só acontece a partir dos produtos da fase clara. OBSERVAÇÕES O outro processo energético é a fermentação, O outro processo de síntese de realizado por algumas bactérias e fungos; o carboidratos é a quimiossíntese em que a saldo energético da fermentação é de 2 ATPs, luz não participa do processo; é realizado pois a glicose não é completamente degradada. por bactérias, que retiram a energia de compostos inorgânicos.