fase do escuro, reaÇÃo de fixaÇÃo do
TRANSCRIPT
![Page 1: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/1.jpg)
FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO CARBONO OU FASE
QUÍMICA
FAAHF
Disciplina: Fisiologia VegetalProfª: MSc. Ludmila T. D. M. Martins
![Page 2: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/2.jpg)
FASES DA FOTOSSÍNTESE
![Page 3: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/3.jpg)
1.FASE DO CLARO, REAÇÃO LUMINOSA OU FASE
FOTOQUÍMICA• Esta fase é dependente de luz
• Onde a energia solar é convertida em energia química.
• Ocorre nas membranas dos tilacóides (CLOROPLASTO) CÉLULA FOLIAR
ATP – NADPH2 - OXIGÊNIO
![Page 4: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/4.jpg)
2. FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO CARBONO OU FASE QUÍMICA
•Esta fase não é dependente de luz, porém DEPENDE EXCLUSIVAMENTE dos produtos oriundos da fase anterior, que é dependente de luz.
• Nesta fase são formados os carboidratos.
![Page 5: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/5.jpg)
2- FASE DO ESCURO OU FIXAÇÃO DO CARBONO
FASE DO ESCURO
ATP + NADPH2 + CO2
FASE DO CLARO
(ESTÔMATO)
NESTA FASE O CARBONO VAIS SER UTILIZADO PARA FORMAR
O CARBOIDRATO
Ocorre no estroma do cloroplasto
![Page 6: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/6.jpg)
PROCESSOS PARA FIXAÇÃO DO CARBONO
Há três tipos de processos para fixação do carbono na fotossíntese são elas:
C3
C4 CAM.
As etapas da fase do claro
ocorre igualmente em
todas elas
![Page 7: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/7.jpg)
PLANTAS C3
Ciclo Calvin-Benson (1950) ou ciclo redutivo das pentoses fosfatos.
O primeiro produto estável formado com o CO2 é o ácido 3-fosfoglicérico (3PGA), uma molécula com três carbonos.
Exemplos de plantas C3
Milho, soja, feijão
![Page 8: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/8.jpg)
Ribulose difosfato (C5) + CO2(estroma) + NADPH2 +
ATP + ÁGUA ÁGUA + CO2
RUBISCO (ribulose bifosfato carboxilase oxigenase).
2 moléculas de 3- fosfoglicerato (3 carbonos)
Trioses fosfatos
AÇÚCAR
ATP + NADPH
Formada e situada já dentro do estroma do cloroplasto
![Page 9: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/9.jpg)
RUBISCO
Enzima chamada Ribulose bifosfato carboxilase oxigenase.
A RUBISCO possui dois sítios de ligação:1. CO2 e O2.
2. RuBP
Ela atua como carboxilase se ligando ao CO2
Atua também como oxigenase se ligando ao O2.
![Page 10: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/10.jpg)
PLANTAS C3
O ciclo de Calvin - Benson ocorre em três etapas:
1. Fase de Carboxilação2. Fase de Redução do Carbono 3. Fase de regeneração da Ribulose 1,5
difosfato
Este processo ocorre no estroma dos cloroplastos das células do mesófilo
(tecido foliar)
![Page 11: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/11.jpg)
FASE DE CARBOXILAÇÃO
A carboxilação da ribulose – 1,5 – bifosfato ocorre pela entrada do CO2 na molécula formando assim:
2 moléculas de 3- fosfoglicerato ( 3 C)
Primeiro produto estável
formado no ciclo
![Page 12: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/13.jpg)
FASE DE REDUÇÃO
Nesta fase ocorre a redução do 3 – fosfoglicerato, produzindo gliceraldeído -3- fosfato que é um CARBOIDRATO.
Nesta fase utiliza-se ATP e NADPH, (recebe H)
![Page 14: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/14.jpg)
FASE DE REGENERAÇÃO
Nesta fase ocorre a regeneração da ribulose 1,5 bifosfato a partir do de uma molécula de gliceraldeído – 3 – fosfato.
Essa regeneração deve ocorrer para que um novo carbono seja fixado
![Page 15: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/16.jpg)
RIBULOSE 1,5 BIFOSFATO
3- FOSFOGLICERATO(3 C)
GLICERALDEÍDO 3- FOSFATO
REGENERAÇÃO
CARBOXILAÇÃOCO2
REDUÇÃOATP + NADPH
ADP + NADPTRIOSE FOSFATO
GLICOSE – SACAROSE – AMIDO
ATP
RUBISCO
![Page 17: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/18.jpg)
PLANTAS C4
A atividade OXIGENASE da RUBISCO
limita significativamente a fixação do carbono.
A alta temperatura e o estresse hídrico (estômato fechado) também limita a atividade da RUBISCO
SURGE ENTÃO AS PLANTAS
COM METABOLISM
O C4
![Page 19: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/19.jpg)
PLANTAS C4
O primeiro produto formado é um composto de 4 carbonos.
Este metabolismo é encontrado em 18 famílias: Gramineae (milho, milheto, sorgo, cana-de açúcar), algumas bromélias
Malato
Aspartato
![Page 20: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/20.jpg)
CARACTERÍSTICAS DAS PLANTAS C4
Nas plantas C4 há MUDANÇA MORFOLÓGICA importante que é a existência de uma bainha vascular, uma camada adicional de células com cloroplastos que envolve os feixes vasculares.
Anatomia Kranz
![Page 21: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/21.jpg)
ANATOMIA KRANZ
Kranz: coroa Mais cloroplastos
Feixe vascul
ar
Células da
bainha
Células do
mesófiloatmosfera
Camada adicional de células com cloroplasto
![Page 22: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/22.jpg)
ENZIMAS
Nas plantas C4 atuam duas enzimas:
PEPcase (Fosfoenolpiruvato carboxilase), encontrada nas células do mesófilo.
E a RUBISCO nas células da bainha do feixe vascular.
![Page 23: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/23.jpg)
PEP - CASE
Só atua como carboxilase, ou seja, só se liga ao CO2.
O CO2 ao entrar via estômato se liga ao Fosfoenolpiruvato (PEP), uma molécula de 3 carbonos.
Quem catalisa essa união é a PEP case.
![Page 24: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/25.jpg)
COMPARAÇÕES
![Page 26: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/26.jpg)
As plantas C3 funcionam bem entre 400 a 500 μmoles de fótons.
As plantas C4 podem funcionar em intensidades maiores do que 2000 μmoles de fótons.
![Page 27: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/27.jpg)
TRANSPIRAÇÃO
As plantas C4 são bem mais eficientes que as C3 em lidar com a água.
Isto se deve à maior eficiência em captar e armazenar o carbono oriundo do CO2, isto é, a bomba de armazenamento do ácido de quatro carbonos.
o que permite às plantas C4 um gerenciamento melhor da abertura estomática, que é um processo fundamental no controle da transpiração foliar.
![Page 28: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/28.jpg)
PLANTAS CAM
1 - As células fotossintetizantes das plantas CAM, possuem a capacidade de fixar CO2 NO ESCURO via Fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPcase).
2 - Estas abrem seus estômatos á noite.
3 - O ácido málico (malato) assim formado é armazenado no vacúolo.
![Page 29: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/29.jpg)
3- Durante o período seguinte de luz, o ácido málico é descarboxilado e o CO2 entra no ciclo de Calvin, (interior da mesma célula, separação apenas temporal).
4-As plantas CAM são amplamente dependentes da acumulação noturna de dióxido de carbono, pois seus estômatos permanecem fechados durante o dia, evitando a perda de água. (Raven, 1996)
![Page 30: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/33.jpg)
Uma importante propriedade da rubisco é atuar como carboxilase ou oxigenase.
Quando ela atua como oxigenase o processo é conhecido como fotorrespiração, funciona em direção oposta á fotossíntese, causando uma perda de CO2 , fixado pelo ciclo de Calvin.
Essa última capacidade inicia uma série de eventos fisiológicos, em que a absorção do oxigênio pela rubisco está associada à liberação de CO2 em folhas fotossinteticamente ativas.
FOTORRESPIRAÇÃO
![Page 34: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/34.jpg)
FOTORRESPIRAÇÃO - ciclo C2 Reação oxigenase da rubisco.
Neste processo estão envolvidos três organelas cloroplasto peroxissomo mitocôndria
Três circuitos ou rotas estão presentes em tal processo: são elas do carbono, nitrogênio e oxigênio.
![Page 35: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/36.jpg)
VANTAGENS E DESVANTAGENS DA FOTORRESPIRAÇÃO
DESVANTAGEM: Em termos de produtividade, a fotorrespiração é um processo que reduz a fixação de CO2 e o crescimento das plantas.
![Page 37: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/37.jpg)
VANTAGEM: atualmente se sabe que o processo fotorrespiratório é importante para remover o excesso de energia (ATP e NADPH) produzindo sob altos níveis de radiação ou não utilizados sob situação de estresse hídrico, por exemplo.
![Page 38: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/38.jpg)
CONSUMO
Na fotorrespiração são consumidos 7 ATPs e 4 NADPHs, para cada molécula de CO2 fixada ou liberada.
Dessa forma, a fotorrespiração teria como função dissipar o excesso de ATP e NADPH2, produzidos na etapa luminosa da fotossíntese.
![Page 39: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/39.jpg)
CICLO C3 CICLO C 2
![Page 40: FASE DO ESCURO, REAÇÃO DE FIXAÇÃO DO](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042700/5571fb04497959916993bcc6/html5/thumbnails/40.jpg)
A função biológica da fotorrespiração ainda é desconhecida.
Em resumo, existem evidências que a fotorrespiração afeta positivamente as plantas, porém a sua função específica ainda é desconhecida.