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Fotossíntese. FOTOSSÍNTESE Constitui um fenômeno biológico altamente complexo, a fotossíntese apresenta uma tal sofisticação bioquímica que nem a mais.

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1 fotossíntese

2 FOTOSSÍNTESE Constitui um fenômeno biológico altamente complexo, a fotossíntese apresenta uma tal sofisticação bioquímica que nem a mais avançada tecnologia desenvolvida pela ciência conseguiu jamais imitar. De fato, a fotossíntese abrange um conjunto de reações bioquímicas em que se verifica a participação de uma notável rede de enzimas de alta especialização.

3 Resumidamente: É o processo de CONVERSÃO de ENERGIA LUMINOSA em ENERGIA QUÍMICA. Equação geral: 12 H 2 O + 6 CO 2 C 6 H 12 O H 2 O + 6 O 2

4 Célula clorofilada Membrana do tilacóide Esquema da molécula de clorofila Folha Granum Parede celular Cloroplasto Membrana externa Membrana interna Tilacóide Granum Estroma DNA Núcleo Vacúolo Cloroplasto Tilacóide Complexo antena Estruturas envolvidas

5 A energia na célula

6 Fotossíntese Montagem da glicose (armazena energia) a partir da LUZ, CO 2, H 2 O, liberando O 2. CO 2 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + O 2 ETAPA FOTOQUÍMICA ou FASE CLARAETAPA FOTOQUÍMICA ou FASE CLARA Ocorre apenas nos grana dos cloroplastos, pois são eles que abrigam as moléculas de clorofila. Fotofosforilação e fotólise da água. Produção de ATP e NADPH 2 ETAPA QUÍMICA ou FASE ESCURA:ETAPA QUÍMICA ou FASE ESCURA: no estroma (ciclo de Calvin – montagem da glicose com utilização de ATP)

7 Ocorre nos grana dos cloroplastos.

8

9 e-e-e-e- A luz solar incide na molécula de clorofila. Essa molécula armazena essa energia e elétrons são liberados. Fosforilação Uma série de reações químicas desencadeadas pela ação luminosa que resulta na produção de ATP.

10 e-e-e-e- e-e-e-e- Esse elétron é passado para uma proteína transportadora presente na membrana dos tilacóides.

11 e-e-e-e- e-e-e-e- e-e-e-e- ATP ATP Dessa proteína, o elétron é passado para outras proteínas transportadoras presentes na membrana dos tilacóides. Quando o elétron pula de uma proteína para outra, energia é liberada e ATPs são produzidos.

12 Fotólise da água Quebra da água pela energia da luz.

13 NADP Aceptor intermediário de hidrogênios. Essa molécula capta os hidrogênios liberados durante a fotólise da água e os passa para os Carbonos que formarão a molécula de glicose. NADP + 2H NADPH 2

14 NADPH 2

15 Reações da fase luminosa: ADP + P ATP 4 H 2 O + 2 NADP 2 NADPH H 2 O + O 2 Fator interno limitante da ETAPA FOTOQUÍMICA: quantidade de clorofila.

16 Ocorre na matriz dos cloroplastos.

17 Fase Escura Processo que não depende diretamente da luz para acontecer. Porém necessita dos produtos da fase clara para ocorrer. Ocorre no estroma do cloroplasto. Também pode ser chamada de Ciclo de Calvin. Absorção e fixação do CO

18 Fase Escura Processo que não depende diretamente da luz para acontecer. Porém necessita dos produtos da fase clara para ocorrer. Absorção e fixação do CO 2 Ocorre no estroma do cloroplasto. Também pode ser chamada de Ciclo de Calvin.

19 + + ATP ATP GLICOSEGLICOSEGLICOSEGLICOSE

20

21 Reações da fase química: CO NADPH 2 C 6 H 12 O 6 + H 2 O + 2 NADP Fator limitante da etapa química: quantidade de enzimas.

22 REAÇÕES QUÍMICAS: EQUAÇÃO GLOBAL 4 H 2 O + 2 NADP 2 NADPH H 2 O + O 2 CO NADPH 2 C 6 H 12 O 6 + H 2 O + 2 NADP 12 H 2 O + 6 CO 2 C 6 H 12 O H 2 O + 6 O 2

23 Fotossíntese Fase clara Fase escura LUZ CO 2 LUZ CO 2 ATP ATP H 2 O NADPH O 2 C 6 H 12 O 6 O 2 C 6 H 12 O 6 FOTOFOSFORILAÇÃO FOTÓLISE DA ÁGUA FOTOFOSFORILAÇÃO

24 Autotróficas: sintetizam seu próprio alimento. BACTÉRIAS FOTOSSINTETIZANTES 6 CO H 2 S C 6 H 12 O H 2 O + 12 S Não utilizam água como substrato doador de H Não liberam oxigênio LUZ

25 Respiração Celular

26 Metabolismo Celular Metabolismo conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo. Reagentes Produtos Energia

27 De onde vem essa energia? carboidratosA energia necessária para a realização de reações químicas do organismo vem da quebra de moléculas, principalmente carboidratos. lipídeos proteínas ácidos nucléicosOutras moléculas também podem ser fonte de energia para a célula: lipídeos, proteínas e ácidos nucléicos.

28 Onde a energia fica armazenada? Nas ligações químicas entre os fosfatos da molécula de ATP. ATP: Adenosina Tri-fosfato ou Trifosfato de Adenosina.

29 Adenina Pentose ATP

30 Como o ATP armazena energia? A energia liberada na quebra da glicose é armazenada nas ligações fosfato. Quando a célula precisa de energia o ATP é quebrado em ADP + P, liberando energia.

31 Adenina Pentose ATP ADP + P Energia

32 Pausa para respiração...

33 Respiração Celular Reações que resultam em liberação de energia através da quebra da molécula de glicose.

34 Respiração Celular Pode ser de dois tipos: Respiração anaeróbia FERMENTAÇÃORespiração anaeróbia sem a utilização de O 2, também chamada de FERMENTAÇÃO. Respiração aeróbiaRespiração aeróbia com a utilização de O 2.

35 Fermentação Processo de degradação incompleta de substancias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias. As reações químicas da fermentação são equivalentes às da glicólise, primeira etapa da respiração celular 2ATPsA quebra de uma molécula de glicose gera apenas 2ATPs

36 Glicólise Na glicólise, cada molécula de glicose é desdobrada em duas moléculas de piruvato (ácido pirúvico), com liberação de hidrogênio e energia, por meio de várias reações químicas. O hidrogênio combina-se com moléculas transportadores de hidrogênio (NAD), formando NADH + H+, ou seja NADH 2. C 6 H 12 O 6 C3H4O3C3H4O3

37 Fermentação Alcoólica As leveduras e algumas bactérias fermentam açucares, produzindo etanol e gás carbônico (CO 2 ) NAD NADH 2 NAD

38 Fermentação Láctica Realizada por bactérias do leite Produto final da quebra da glicose: Ácido Láctico. É empregada na preparação de iogurtes e queijos Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico

39 Fermentação Láctica C3H6O3C3H6O3 C3H6O3C3H6O3

40 Respiração Aeróbia Processo pelo qual a glicose é degradada em CO 2 e H 2 O na presença de oxigênio. Rendimento: 38 ATPs por molécula de glicose quebrada. Dividida em duas partes:

41 Respiração Aeróbia Fase anaeróbia (glicólise):Fase anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma. fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons)fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons): requer a presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias

42 Equação Geral C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + 38 ATP

43 Membrana interna Membrana externa Matriz Mitocondrial Crista Mitocondrial Mitocôndria

44 Esquema mostrando a relação entre a fotossíntese e a respiração celular O2 H2O O2 CO2 Plantas, algas e algumas bactérias Energia luminosa Carboidratos e outras moléculas orgânicas Maioria dos organismos vivos Energia química p/ o metabolismo celular CO2 + H2O O2 + carboidratos carboidratos + O2 H2O + CO2

45 Esquema simplificado representando as reações dos dois tipos de fermentação Fermentação +2H + NADH Glicose 2 ADP ATP 2 Glicólise 2NAD + NADH Ácido Pirúvico (C3H4O3) 2NAD + ou CO 2 2 acetaldeído (C2H4O) +2H + NADH 2 2 etanol (C2H5OH) 2NAD+ 2 acido lático (C3H6O3)

46 Esquema representando o ciclo de Krebs Resultado do ciclo de Krebs: 3 NADH 1 FADH2 1 ATP Acido pirúvico (C 3 H 4 O 3 ) Acetil – CoA (2C) CO 2 Acido cítritrico (6C) Composto de 5C CO2 2H CO2 Composto de 4C 2H Ác. oxalacético (4C) 2H Ciclo de Krebs Aldeido acético CoA Pouco reativo reativa + CoA 2H C2H4OC2H4O C 23 H 38 N 7 O 17 P3S C4H4O5C4H4O5 C6H8O7C6H8O7

47 NADH 2 FAD 2 e - +O O -- H + H2OH2O + NAD 2 e - + ATPs Cadeia Transportadora de Elétrons

48 Fim...


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