FOTOSSÍNTESE Síntese de compostos orgânicos, na presença de energia luminosa Equação 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 ou 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Luz Clorofila Luz Clorofila

Comprovação da origem do gás oxigênio C6H1218O6 16O2 C18O2 H216O C6H1216O6 18O2 C16O2 H218O

Cloroplasto Membrana externa Granun Lúmen Membrana interna Estroma Tilacoides Adaptado de http://ahlconintlhw.blogspot.com/2010/05/holiday-home-work-class-vii-subject.html

Etapas da fotossíntese H2O CO2 Luz ADP + P Reações de claro (fotoquímicas) Reações de escuro (químicas) ATP NADPH2 NADP O2 C6H12O6

REAÇÕES FOTOQUÍMICAS Ocorrem nos tilacóides e nas lamelas Depende diretamente da luz e da clorofila Eventos: Fotólise da água: quebra da água na presença da luz Produz prótons (H+), elétrons (e-) e oxigênio (O2) Fotofosforilação (acíclica e cíclica): formação de ATP na presença da luz Produz ATP (acíclica e cíclica) e NADPH2 (acíclica)

Fotólise da água e fotofosforilação acíclica Fotossistema I Fotossistema II Cadeia transportadora de elétrons e- e- Fóton e- Fóton e- e- H+ e- H+ Nível crescente de energia H+ H+ Adaptado de http://madalenamalho.files.wordpress.com/2008/03/fotofosforilacao.pdf

Fotofosforilação cíclica Fotossistema I Cadeia transportadora de elétrons e- e- e- Fóton e- Nível crescente de energia Adaptado de http://madalenamalho.files.wordpress.com/2008/03/fotofosforilacao.pdf

REAÇÕES QUÍMICAS Ocorrem no estroma Depende indiretamente da luz Eventos: Ciclo de Calvin-Benson: reduz o CO2 em carboidrato

Ciclo de Calvin 3CO2 Ribulose difosfato Ácido fosfoglicérico (3C) (5C) 6 ATPs 3ADP + 3 fosfato 6 ADP + 6 fosfato 3 ATPs 6 NAPDH 6 NAPD+ Gliceraldeído fosfato (3C) (x2) Glicose Adaptado de http://www.atooms.com/index.php?page=search/images&search=ciclo+de+calvin&type=images&startpage=2

FATORES QUE INTERFEREM NA FOTOSSÍNTESE Concentração de dióxido de carbono Temperatura Concentração de CO2 Atividade fotossintética Muita luz Atividade fotossintética Pouca luz Temperatura

Comprimento de onda (nm) Radiação luminosa Intensidade luminosa Taxa de fotossíntese Comprimento de onda (nm) Adaptado de http://www.mtagricola.com.br/2009/05/26/luz-artificial-para-plantas/ Intensidade luminosa PSL ou PSF (ponto de saturação luminoso ou fótico) Atividade fotossintética

Fotossíntese x Respiração I: Respiração > fotossíntese II: Respiração = fotossíntese (PCL ou PCF) III: Respiração < fotossíntese PCL ou PCF (ponto de compensação luminoso ou fótico) Intensidade luminosa Fotossíntese I II III Respiração

Plantas heliófilas e umbrófilas Fotossíntese (heliófila) Respiração (heliófila) Fotossíntese (umbrófila) Respiração (umbrófila) Intensidade luminosa PCF (heliófila) PCF (umbrófila) PSF (heliófila) PSF Taxas

PLANTAS C3, C4 E CAM Plantas C3 Rubisco fixa o CO2 e o O2 Fixação do CO2 forma gliceraldeído-fosfato (3 C) Em dias quentes: realiza a fotorrespiração (reação com o O2) Limitação da fotossíntese Exemplos: rosa, trigo, soja, arroz

elevada próxima ao rubisco CO2 é fixado com auxílio Plantas C4 Mantêm a razão CO2 /O2 elevada próxima ao rubisco CO2 é fixado com auxílio do fosfoenolpiruvato e forma ácido oxalacético (4 C) Maximizam a fotossíntese Exemplos: milho, cana, orquídea, gramíneas CO2 Célula do mesófilo Célula da bainha Adaptado de http://www.fisicanet.com.ar/biologia/metabolismo/ap12_fijacion_de_carbono.php

Abrem seus estômatos à noite Plantas CAM Abrem seus estômatos à noite CO2 fixado forma oxalacetato e ácido málico Durante o dia: ácido málico fornece CO2 ao ciclo de Calvin Exemplos: cactáceas, abacaxi CO2 Luz Estômato aberto Estômato fechado ATP e NAPH2 Ácido oxalacético Ciclo de Calvin Ácido málico CO2

FOTOSSÍNTESE BACTERIANA Pigmento: bacterioclorofila 6CO2 + 6H2S C6H12O6 + 6S2 QUIMIOSSÍNTESE Bactérias nitrosas e nítricas Luz Bacterio-clorofila NH3 NO2 NO3 Energia química 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2