FOTOSSÍNTESE

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

Luz visível Freqüência (Hz) Violeta azul verde amarelo laranja vermelho Ultravioleta Raios X Raios Gama Ondas de rádio e TV Microondas Infravermelhos Comprimento de Onda Freqüência (Hz) 1021 1018 1016 7. 1014 4 . 1014 1012 1010 104 0,1nm 10nm 100nm 400------740nm 10mm 50mm 100mm Unidades: mm: 10-6 m nm: 10-9 m A: 10-10 m

Cloroplastos e outros plastos

Fotossíntese: equação geral 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 Energia luminosa Clorofila

Fotossíntese: Transdução de Energia • Conversão de energia luminosa em energia elétrica • Conversão da energia elétrica em energia química

Fotossíntese: etapas H2O CO2 H2O C6H12O6 O2 Etapa II QUÍMICA ADP E S Luz H2O CO2 C L O R P A S T ADP NADP H2O C6H12O6 E S T R O M A Tilacóide ATP NADPH2 O2 Etapa II QUÍMICA Etapa I FOTOQUÍMICA Glicose

FOTOSSISTEMA Aceptor de elétrons Fóton Centro de reação Doador de elétrons clorofila FOTOSSISTEMA I – P700  700nm  intergrana FOTOSSISTEMA II – P680 680nm  tilacóides

Fotofosforilação acíclica ETAPA FOTOQUÍMICA Fotofosforilação cíclica

Etapa fotoquímica O2 2 H2O 4 H+ + 4 e- + 4 H+ + 2 NADP 2 NADPH2 ADP Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz Luz O2 2 H2O 4 H+ + 4 e- + Clorofila 4 H+ + 2 NADP 2 NADPH2 Fotofosforilação: adição de fosfato em presença de luz ADP ATP

FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA

FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA

6C O2 + 12NADPH2 + nATP C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP Etapa química: um resumo 6C O2 + 12NADPH2 + nATP C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP

Comprovando o processo de fotossíntese A etapa química O2  liberado para o ambiente Os produtos da etapa fotoquímica NADPH2 e ATP  que serão utilizados na etapa química Durante a etapa química o CO2 recebe o hidrogênio transportado pelo NADPH proveniente da fotólise da água. Há então a formação de carboidratos, denomidada de fixação do carbono. O ATP obtido na etapa fotoquímica é utilizado em diversas reações químicas nessa etapa. Essas reações compreendem o ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin Ciclo de Calvin 6 CO2 + 12 NADPH2 + 18 ATP C6H12O6 + 12 NADP + 18 ADP + 18 Pi + 6 H2O Comprovando o processo de fotossíntese Como provar a produção de oxigênio por plantas

CICLO DE CALVIN

A relação entre mitocôndrias e cloroplastos A fonte de energia A relação entre mitocôndrias e cloroplastos Fonte imediata de energia  ATP Fonte imediata de energia  glicose

FOTOSSÍNTESE-RESPIRAÇÃO

  RESPIRAÇÃO CELULAR FOTOSSÍNTESE LOCAL O início acontece no citoplasma, mas o processo se efetua nas mitocôndrias. Cloroplastos FUNÇÃO Produção de energia, armazenada em moléculas de ATP Produção de matéria orgânica, dentre as quais, a glicose e outros carboidratos. EQUAÇÃO C6H12O6 + 6O2  6 CO2 + 6H2O + 38 ATP 6 CO2 + 12 H2O  C6H12O6 + 6O2 + 6H2O (com luz e clorofila) ETAPAS Glicólise= ocorre no citoplasma (etapa s/ a utilização do oxigênio). Ciclo de Krebs= ocorre na matriz mitocondrial. (etapa s/ a utilização do oxigênio). Cadeia respiratória= ocorre nas cristas mitocondriais. (etapa c/ a utilização do oxigênio). Fase clara ou fotoquímica= ocorre nas membranas dos tilacóides no cloroplasto Fase escura ou química= ocorre no estroma do cloroplasto SUBPRODUTOS DE CADA ETAPA GLICÓLISE: 2 ATPs, 2 NADH2 e 2 C3H4O3 (ácido pirúvico). CICLO DE KREBS: 3 NADH2, 1 FADH2, 1 ATP e 6 CO2 (gás carbônico) CADEIA RESPIRATÓRIA: ATP E ÁGUA FASE CLARA: ATP, NADH2 E OXIGÊNIO (liberado para a atmosfera) FASE ESCURA: CARBOIDRATOS (GLICOSE) PARTICULARIDADES O processo de respiração é composto por duas fases anaeróbicas e uma fase aeróbica; o oxigênio só é utilizado na cadeia respiratória. O oxigênio atmosférico é liberado a partir de um processo denominado fotólise da água. A fase escura só acontece a partir dos produtos da fase clara. OBSERVAÇÕES O outro processo energético é a fermentação, realizado por algumas bactérias e fungos; o saldo energético da fermentação é de 2 ATPs, pois a glicose não é completamente degradada. O outro processo de síntese de carboidratos é a quimiossíntese em que a luz não participa do processo; é realizado por bactérias, que retiram a energia de compostos inorgânicos.

FOTOSSÍNTESE em PROCARIOTOS Fotossistemas ficam aderidos a Membrana Plasmática que se invagina formando vesículas fotossintéticas. QUIMIOSSÍNTESE Oxidação de substâncias inorgânicas com liberação de energia Energia é utilizada para a síntese de compostos orgânicos Ex.:  bactérias nitrosomonas NH3 + 2O2  HNO2 + 2H2O + ENERGIA amônia ác nítrico  bactérias nitrobactérias HNO2 + 2O2  2HNO3 + ENERGIA nitrito ác. nitroso

FATORES QUE AFETAM A FOTOSSÍNTESE Taxa de fotossíntese P.S.L 40 0,03 0,3 %CO2 Intensidade luminosa °C CO2 absorvido na Fotossíntese Intensidade luminosa CO2 liberado na Respiração Ponto de Compensação Fótico