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FOTOSSÍNTESE
Danielle Ferraz Mello
Praticamente toda energia
utilizada pelas células animais
provém do sol!!!
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Obtenção de energia pelos seres vivos
Autotróficos
Fotoautotróficos
Quimioautotróficos
Heterotróficos
Fotoheterotróficos
Quimioheterotróficos
H2S, S, Fe2+... CO2
CO2
Compostos orgânicos
como fonte de C
Compostos orgânicos
como fonte de C
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6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2 + 12 H2O
Plantas (folhas)
Herbívoros/Carnívoros
Compostos inorgânicos compostos orgânicos
Compostos orgânicos compostos inorgânicos
Fotossíntese
Respiração
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Local da fotossíntese: cloroplasto
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Estrutura do cloroplasto
Micrografia de um cloroplasto
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Fase I: Reações luminosas
MEMBRANA TILACÓIDEA energia solar é capturada e armazenada temporariamente em pequenas moléculas
especializadas.
Fase II: Reações de fixação de carbono
ESTROMA Essas moléculas são usadas no processo de fixação de
carbono (produção de açúcar a partir do CO2).
Etapas da Fotossíntese
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Etapas da Fotossíntese
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ETAPA II: ESCURA OU DE REAÇÕES DE FIXAÇÃO DO CARBONO
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Síntese de Glicose a partir de CO2
Do que as plantas precisam para tal??
5C CO2 Enzimas
Energia
RubiscoRibulose-1,5-bifosfato
Provenientes da fase clara
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Ribulose-1,5-Bisfosfato (RuBP)
• Molécula de 5C aceptora do CO2 da atmosfera.
Ribulose bisfosfato carboxilase (RuBisCo)
• Atividade letárgica!! • Processa aprox. 3 moléculas de substrato
por seg.• Normalmente representa mais de 50% das
proteínas do cloroplasto;• Acredita-se que seja a proteína mais abundante
do planeta!!
Fixação é realizada através da:
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RuBisCo
A carboxilação da RuBP gera um composto intermediário de 6 carbonos altamente instável (3-
ceto-2-carboxiarabinitol-1,5-bisfosfato), o qual instantaneamente dá origem a 2 moléculas de 3-
fosfoglicerato.
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Ciclo de
Calvin
Regeneração da RuBP
Fixação doCO2
Redução
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Glicólise(fonte de energia)
Conversão em frutose 6-fosfato e glicose 1-fosfato (inversão das reações da glicólise)
SACAROSE AMIDOCELULOSEPrincipal forma de transporte de carbono das folhas para outros tecidos da planta.
Parede celular (polissacarídeo feito de monômeros de glicose).
Polímero de glicose que serve como carboidrato de reserva para a planta.
Gliceraldeído 3-fosfato
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ETAPA I: REAÇÕES FOTOSINTETIZANTES DE TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS
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Absorção da luz
Energia do fóton é absorvida pela maquinaria fotossintética do cloroplasto e transformado
em energia química
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Clorofilas
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Porque as plantas são verdes?
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e Xantofilas
Coloração alaranjada
Carotenóides
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Pigmentos ou fotorreceptores
Clorofilas e Carotenóides
O pigmento é excitado por um fóton e um elétron move-se de um orbital molecular para outro de mais alta energia, o qual tende a voltar para o seu estado original.
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Pigmentos ou fotorreceptores
O pigmento excitado pode voltar para o seu estado original por uma das 3 seguintes maneiras:
- Calor e fluorescência;
- Transferência de energia para um pigmento vizinho (energia ressonante);
- Transferência de elétrons de alta energia para uma molécula próxima -> aceptor de elétrons.
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Fotossistema
Complexo da antena: Complexos proteicos de membrana que ligam
centenas de moléculas de clorofila e pigmentos acessórios (carotenóides), orientando-as na membrana do tilacóide. Responsável pela transferência de energia ressonante de um pigmento a outro até chegar no centro de reação.
Centro de reação: Par especial de moléculas de clorofila que
imediatamente transfere os seus elétrons excitados para uma cadeia vizinha de aceptores de elétrons.
CENTRO DE REAÇÃO + COMPLEXO DA ANTENA
Muitas clorofilas e pigmentos acessórios, mas só um único centro de reação!!
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Fotossistema
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Fornece elétrons para a cadeia transportadora de elétrons;
Remove elétrons da água (fotólise da água óxido-redução ativada pela luz) repondo os elétrons perdidos nos centros de reação.
Fotossistemas Eucarióticos
FS II (P680)
Fornece elétrons excitados para a redução do NADP+;
Recebe elétrons provenientes do FS II (aceptor final) repondo os elétrons perdidos nos centros de reação.
FS I (P700)
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Fotofosforilação acíclica
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Fotofosforilação acíclica
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Fotofosforilação
Síntese de ATP luz-dirigida. A transferência de elétrons pelas
proteínas do esquema Z dirige a geração de um gradiente de próton pela membrana do tilacóide.
Prótons bombeados no lúmen do tilacóide fluem de volta, enquanto proporcionam a síntese de ATP
A ATP sintase dos cloroplastos é semelhante à ATP sintase mitocondrial.
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Fotofosforilação
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O esquema Z
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Fatores que influenciam a Fotossíntese
CO2: quanto menor a taxa na atmosférica, menor a velocidade da fotossíntese. Muito gás carbônico satura a planta.
Temperatura - a velocidade máxima da fotossíntese é com temperatura entre 30ºC e 40ºC. A temperatura baixa, deixa as enzimas pouco ativadas. Muito alta, anula seu efeito.
Luz: as luzes azul e vermelho são mais absorvidas. O verde e amarelo são menos absorvidos. Muita luz, satura a planta.
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Resumindo...
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A vida depende tanto do sol!!!
E AGORA VOCÊS SABEM PORQUE: