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FOTOSSÍNTESE Danielle Ferraz Mello. Obtenção de energia pelos seres vivos AutotróficosFotoautotróficosQuimioautotróficosHeterotróficosFotoheterotróficosQuimioheterotróficos.

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1 FOTOSSÍNTESE Danielle Ferraz Mello

2 Obtenção de energia pelos seres vivos AutotróficosFotoautotróficosQuimioautotróficosHeterotróficosFotoheterotróficosQuimioheterotróficos H 2 S, S, Fe CO 2 Compostos orgânicos como fonte de C Compostos orgânicos como fonte de C

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4 6 CO H 2 O C 6 H 12 O H 2 O + 6 O 2 C 6 H 12 O H 2 O + 6 O 2 6 CO H 2 O Plantas (folhas) Herbívoros/Carnívoros Compostos inorgânicos compostos orgânicos Compostos orgânicos compostos inorgânicos

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6 Local da fotossíntese: cloroplasto

7 Estrutura do cloroplasto Micrografia de um cloroplasto

8 Fase I: Reações luminosas MEMBRANA TILACÓIDE A 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 CO 2 ). Etapas da Fotossíntese

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11 Síntese de Glicose a partir de CO 2 Do que as plantas precisam para tal?? 5C CO 2 Enzimas Energia Provenientes da fase clara

12 Ribulose-1,5-Bisfosfato (RuBP) Molécula de 5C aceptora do CO 2 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:

13 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.

14 Regeneração da RuBP Fixação do CO 2 Redução

15 Glicólise (fonte de energia) Glicólise Conversão em frutose 6-fosfato e glicose 1- fosfato 6-fosfato e glicose 1- fosfato (inversão das reações da glicólise) Conversão em frutose 6-fosfato e glicose 1- fosfato 6-fosfato e glicose 1- fosfato (inversão das reações da glicólise) SACAROSEAMIDOCELULOSE Principal 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. Gliceraldeído3-fosfatoGliceraldeído3-fosfato

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17 Absorção da luz Energia do fóton é absorvida pela maquinaria fotossintética do cloroplasto e transformado em energia química

18 Clorofilas

19 Porque as plantas são verdes?

20 e Xantofilas Coloração alaranjada Carotenóides

21 Pigmentos ou fotorreceptores 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.

22 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.

23 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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25 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 Fornece elétrons excitados para a redução do NADP+; Recebe elétrons provenientes do FS II (aceptor final) repondo os elétrons perdidos nos centros de reação.

26 Fotofosforilação acíclica

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28 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.

29 Fotofosforilação

30 O esquema Z

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32 Fatores que influenciam a Fotossíntese CO 2 : 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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