FOTOSSÍNTESE Praticamente toda energia utilizada pelas células animais provém do sol!!! Danielle Ferraz Mello

Obtenção de energia pelos seres vivos CO2 Autotróficos Fotoautotróficos Quimioautotróficos Heterotróficos Fotoheterotróficos Quimioheterotróficos H2S, S, Fe2+... CO2 Compostos orgânicos como fonte de C Compostos orgânicos como fonte de C

Fotossíntese Respiração Plantas (folhas) Fotossíntese 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 Compostos inorgânicos  compostos orgânicos Herbívoros/Carnívoros Respiração C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2 + 12 H2O Compostos orgânicos  compostos inorgânicos

Local da fotossíntese: cloroplasto

Estrutura do cloroplasto Micrografia de um cloroplasto

Etapas da Fotossíntese 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 CO2).

Etapas da Fotossíntese

ETAPA II: ESCURA OU DE REAÇÕES DE FIXAÇÃO DO CARBONO

Síntese de Glicose a partir de CO2 Do que as plantas precisam para tal?? Ribulose- 1,5-bifosfato 5C Rubisco CO2 Enzimas Energia Provenientes da fase clara

Ribulose-1,5-Bisfosfato (RuBP) Molécula de 5C aceptora do CO2 da atmosfera. Fixação é realizada através da: 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!! Enquanto que uma enzima típica processa 1.000 molec por seg

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.

Ciclo de Calvin Fixação do CO2 Regeneração da RuBP Redução

6-fosfato e glicose 1-fosfato (inversão das reações da glicólise) Gliceraldeído 3-fosfato Glicólise (fonte de energia) Conversão em frutose 6-fosfato e glicose 1-fosfato (inversão das reações da glicólise) Assim como a glicose é transp. No sangue dos animais, a sacarose é exportada da folha através dos feixes vasculares. O amido é consumido à noite para auxiliar no suprimento das necessidades metabólicas das células. Equivalente ao glicogênio dos animais. SACAROSE CELULOSE AMIDO 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.

ETAPA I: REAÇÕES FOTOSINTETIZANTES DE TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS

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

Clorofilas

Porque as plantas são verdes?

Carotenóides e Xantofilas Coloração alaranjada

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. Clorofilas e Carotenóides

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.

Fotossistema CENTRO DE REAÇÃO + COMPLEXO DA ANTENA 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. Muitas clorofilas e pigmentos acessórios, mas só um único centro de reação!!

Fotossistema

Fotossistemas Eucarióticos FS II (P680) 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. FS I (P700) Fornece elétrons excitados para a redução do NADP+; Recebe elétrons provenientes do FS II (aceptor final) repondo os elétrons perdidos nos centros de reação.

Fotofosforilação acíclica

Fotofosforilação acíclica

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.

Fotofosforilação

O esquema Z

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.

Resumindo...

A vida depende tanto do sol!!! E agora vocês sabem porque: A vida depende tanto do sol!!!