Este documento descreve os processos de fotossíntese e respiração celular em três frases: 1) A fotossíntese é um processo realizado por plantas, algas e bactérias que utiliza a energia da luz, dióxido de carbono e água para produzir glicose. 2) A respiração celular oxida alimentos como a glicose para liberar energia armazenada no ATP por meio de reações que ocorrem no citoplasma e mitocôndrias. 3) Esses processos são

1. BIOLOGIA INTERATIVABIOLOGIA INTERATIVA
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2. METABOLISMO CELULARMETABOLISMO CELULAR

3. Fotossíntese é um processo físico-químico, a nível celular, realizado pelos seres vivos
clorofilados, que utilizam dióxido de carbono e água, para obter glicose através da
energia da luz. Ocorre em plantas: folhas e caules jovens; em algas e em muitas
bactérias. Este é um processo do anabolismo, em que a planta acumula energia a
partir da luz para uso no seu metabolismo, formando adenosina tri-fosfato, o ATP, a
moeda energética dos organismos vivos.
A fotossíntese inicia a maior parte das cadeias alimentares na Terra. Sem ela, os
animais e muitos outros seres heterotróficos seriam incapazes de sobreviver porque
a base da sua alimentação estará sempre nas substâncias orgânicas proporcionadas
pelas plantas verdes.
FOTOSSÍNTESEFOTOSSÍNTESE
C16
O2
H2
18
O
C6H12
16
O6
18
O2
C18
O2
H2
16
O
C6H12
18
O6
16
O2
6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Luz
Clorofila

4. TIPOS DE PLASTOSTIPOS DE PLASTOS
Variedade Pigmento Função
Cromoplastos
Leucoplastos
Cloroplastos
Xantoplastos
Eritroplastos
Feoplastos
Proteoplastos
Oleoplastos
Amiloplastos
Verde
Amarelo
Vermelho
Pardo
Ausente
Ausente
Ausente
Fotossíntese
Pigmentação
Pigmentação
Pigmentação
Acúmulo de proteínas
Acúmulo de óleos
Acúmulo de amido

5. CLOROPLASTOSCLOROPLASTOS
CARACTERÍSTICAS
Possuem DNA e ribossomos
Função: armazenamento de
substâncias de reserva e
pigmentos
Os cloroplastos são os
principais responsáveis pela
fotossíntese.

6. 1) Etapa fotoquímica ou fase de claro
 Ocorre nas lamelas e nos tilacoides
 Depende diretamente da luz e da clorofila
 Eventos: fotólise da água e fotofosforilação
2) Etapa química ou fase de escuro
 Ocorre no estroma
 Depende indiretamente da luz
 Evento: Ciclo de Calvin-Benson
ETAPAS DA FOTOSSÍNTESEETAPAS DA FOTOSSÍNTESE
ETAPAS REAÇÕES QUÍMICAS
Etapa fotoquímica (reações de
claro)
1. Fosforilação e produção de ATP
2. Fotólise da água
Etapa puramente química
(reações de escuro)
1. Ciclo das pentoses (Ciclo de
Calvin-Benson)

7. ETAPA FOTOQUÍMICAETAPA FOTOQUÍMICA
Fotólise da água
Fotofosforilação
6H2O 4 H+
+ 4 e-
+ O2
Luz
Produz ATP (acíclica e cíclica) e NADPH2 (acíclica)

8. FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICAFOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA
aceptor de
elétrons
clorofila
aceptor de
elétrons
citocromos
luz ATP ADP
e-
e-
e-
e-

9. FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICAFOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA
O2 + 4 H+
4 e-
clorofila b
fotossistemaII cadeia de
transporte
de elétrons
ADP + P
ATP
clorofila afotossistemaI
NADP+
cadeia de
transporte
de elétrons
NADPH2
CO2
açúcar
2 H2O
FASE DE CLARO FASE DE ESCURO

10. ETAPA QUÍMICAETAPA QUÍMICA

11. ETAPA QUÍMICAETAPA QUÍMICA

12. FATORES QUE INFLUENCIAM A FOTOSSÍNTESEFATORES QUE INFLUENCIAM A FOTOSSÍNTESE
Concentração de CO2

13. FATORES QUE INFLUENCIAM A FOTOSSÍNTESEFATORES QUE INFLUENCIAM A FOTOSSÍNTESE
Temperatura

14. FATORES QUE INFLUENCIAM A FOTOSSÍNTESEFATORES QUE INFLUENCIAM A FOTOSSÍNTESE
Luminosidade

15. FOTOSSÍNTESE x RESPIRAÇÃOFOTOSSÍNTESE x RESPIRAÇÃO
PCL ou PCF (ponto de
compensação luminoso ou
fótico)
PSL ou PSF (ponto de
saturação luminoso ou
fótico)

16. FOTOSSÍNTESE x RESPIRAÇÃOFOTOSSÍNTESE x RESPIRAÇÃO

17. PLANTAS C3PLANTAS C3
 Rubisco fixa o CO2 e o O2
 Fixação do CO2 forma gliceraldeído-fosfato (3 C)
 Em dias quentes: realiza a fotorrespiração (reação com o O2)
 Limitação da fotossíntese
 Consomem muita água.
 Exemplos: rosa, trigo, soja, arroz.

18. PLANTAS C4PLANTAS C4
 Mantêm a razão CO2 /O2 elevada próxima ao rubisco.
 CO2 é fixado com auxílio do fosfoenolpiruvato e forma ácido oxalacético (4 C).
 Maximizam a fotossíntese.
Separação física entre fixação e redução do CO2.
 Consome pouca água.
 Exemplos: milho, cana, orquídea e gramíneas.

19. PLANTAS CAMPLANTAS CAM
 Abrem seus estômatos à noite.
 CO2 é fixado na forma de oxalacetato e ácido málico.
 Durante o dia: ácido málico fornece CO2 ao ciclo de Calvin.
 Consomem pouquíssima água.
 Exemplos: cactáceas e abacaxi.
Estômato
fechado
CO2
Ácido
oxalacético
Ácido
málico
Estômato
aberto
CO2
Ciclo de
Calvin
Luz
ATP e
NAPH2

20. FOTOSSÍNTESE BACTERIANAFOTOSSÍNTESE BACTERIANA
Luz
Bacterioclorofila
Pigmento: bacterioclorofila
Desenho esquemático ilustrando a
estrutura de uma cianobactéria.
Observar o nucleoide central
envolto por camadas concêntricas
de membranas do sistema
fotossintético.
6CO2 + 6H2S C6H12O6 + 6S2
Luz
Clorofila
6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2

21. QUIMIOSSÍNTESEQUIMIOSSÍNTESE
A quimiossíntese é a produção de matéria orgânica através da oxidação de
substâncias minerais, sem recorrer à luz solar. Ex:
 bactérias nitrosomonas: NH3 + 2O2 → HNO2 + 2H2O + ENERGIA
 bactérias nitrobactérias: HNO2 + 2O2 2HNO→ 3 + ENERGIA
OBS: Diferença entre fotossíntese e
quimiossíntese
Na fotossíntese, a energia é
proveniente da luz do sol
Na quimiossíntese, a energia é
proveniente de uma reação química
inorgânica

22. RESPIRAÇÃORESPIRAÇÃO
Nas células, os alimentos orgânicos (ex.: glicose) são oxidados, liberando energia
necessária às atividades vitais.
Energia: armazenada em compostos químicos, como o ATP (adenosina trifosfato).
Processo aeróbio, ou seja, utiliza-se o oxigênio livre (presença de O2).
Ocorre no citoplasma celular (glicólise) e nas mitocôndrias (ciclo de Krebs e cadeia
respiratória).
A equação geral da respiração aeróbica da glicose, de acordo com dados recentes é:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H20 + 30ATP
A respiração celular pode ser dividida em 3 etapas:
PROCESSOS LOCAL DE OCORRÊNCIA
Glicólise Citoplasma / Hialoplasma
Ciclo de Krebs Matriz Mitocondrial
Cadeia Respiratória Cristas Mitocondriais

23. RESPIRAÇÃO - GLICÓLISERESPIRAÇÃO - GLICÓLISE
Glicólise: essa etapa ocorre no citosol (hialoplasma)e não requer oxigênio (é
anaeróbia).
Saldo: 4 ATPs – 2 ATPs = 2 ATPs e 2 NADH2

24. RESPIRAÇÃO – CICLO DE KREBSRESPIRAÇÃO – CICLO DE KREBS
Ocorre na matriz mitocondrial.
Saldo: 3 NADH2 , 2CO2 1 FADH2 e 1 ATP (x 2)

25. RESPIRAÇÃO – CADEIA RESPIRATÓRIARESPIRAÇÃO – CADEIA RESPIRATÓRIA
Ocorre nas cristas mitocondriais, na presença de O2.
Saldo: 3 ATP (x 2)

26. SALDO DA RESPIRAÇÃOSALDO DA RESPIRAÇÃO
GLICÓLISE:
4 ATPs – 2 ATPs: 2 ATPs
2 NADH2 (x 3) : 6 ATPs
FORMAÇÃO DO ACETIL:
1 NADH2 (x 2) (x 3): 6 ATPs
CICLO DE KREBS:
1 ATP (x 2): 2 ATPs
3 NADH2 (x 2) (x 3): 18 ATPs
1 FADH2 (x 2) (x 2): 4 ATPs
TOTAL 38 ATPs

27. FOTOSSÍNTESE x RESPIRAÇÃOFOTOSSÍNTESE x RESPIRAÇÃO
produto
energia
produtos
energia
reagente
reagentes
t
ENERGIA
ENDOTÉRMICA
ENERGIA
EXOTÉRMICA
t
Ex.: Fotossíntese
6CO2 + 12H2O C→ 6H12O6 +6O2 + H2O
Ex.: Respiração celular
C6H12O6 + CO2 6CO→ 2 + 6H2O + Energia

28. FERMENTAÇÃO ANAERÓBIA: ALCOÓLICAFERMENTAÇÃO ANAERÓBIA: ALCOÓLICA
Realizado industrialmente pelo fungo (levedura) Saccharo m yce s ce re visiae
na fabricação de bebidas alcoólicas e pão (CO2). Ocorre no hialoplasma, na
ausência de O2.
Saldo: 4 ATPs – 2 ATPs = 2 ATPs e 2 CO2

29. FERMENTAÇÃO ANAERÓBIA: LÁCTICAFERMENTAÇÃO ANAERÓBIA: LÁCTICA
Realizada por bactérias do gênero Lactobacillus que fermentam o leite,
produzindo laticínios (queijo, coalhada, iogurte). Ocorre no hialoplasma, na
ausência de O2.
Saldo: 4 ATPs – 2 ATPs = 2 ATPs

30. FERMENTAÇÕESFERMENTAÇÕES

31. RESUMO FINALRESUMO FINAL
AutotróficosAutotróficosAutotróficosAutotróficos
FotoautotróficosFotoautotróficos
QuimioautotróficosQuimioautotróficos
HeterotróficosHeterotróficosHeterotróficosHeterotróficos
FotoeterotróficosFotoeterotróficos
QuimioeterotróficosQuimioeterotróficos
Um organismo fotoautotrófico é aquele que obtém
seus nutrientes com a ajuda da luz do sol, nos seus
cloroplastos, como em algas, plantas e cianobactérias.
São organismos que utilizam a energia
resultante da quebra de ligações químicas
de compostos inorgânicos para sintetizar
substâncias orgânicas, usando o dióxido
de carbono como fonte de carbono.
Usam luz como fonte de energia e
compostos orgânicos (álcool,
carboidratos, ácidos orgânicos, etc.)
como fonte de carbono. São as
bactérias verdes não sulfurosas e as
bactérias púrpuras não sulfurosas.
As bactérias que utilizam como fonte de
energia a luz e como fonte de carbono
compostos orgânicos para além de dióxido de
carbono (fotoheterotróficos) ou bactérias que
obtém energia da oxidação de compostos
orgânicos (quimioheterotróficos).

32. Exercício 1
(Enem 2016.1) As proteínas de uma célula eucariótica possuem peptídeos sinais,
que são sequências de aminoácidos responsáveis pelo seu endereçamento para as
diferentes organelas, de acordo com suas funções. Um pesquisador desenvolveu
uma nanopartícula capaz de carregar proteínas para dentro de tipos celulares
específicos. Agora ele quer saber se uma nanopartícula carregada com uma
proteína bloqueadora do ciclo de Krebs in vitro é capaz de exercer sua atividade em
uma célula cancerosa, podendo cortar o aporte energético e destruir essas células.
Ao escolher essa proteína bloqueadora para carregar as nanopartículas, o
pesquisador deve levar em conta um peptídeo sinal de endereçamento para qual
organela?
a) Núcleo.
b) Mitocôndria.
c) Peroxissomo.
d) Complexo golgiense.
e) Retículo endoplasmático.

33. OBRIGADOOBRIGADO