Trabalho realizado por: André Rocha nº2 Maria Inês Teixeira nº8 Fotossíntese Trabalho realizado por: André Rocha nº2 Maria Inês Teixeira nº8

Seres heterotróficos e autotróficos Necessitam de obter energia orgânica e não orgânica do meio ambiente, alimentando-se de outros organismos ou dos seus produtos. Produzem matéria orgânica a partir de matéria mineral utilizando uma fonte de energia externa. Seres heterotróficos e autotróficos

Seres Heterotróficos Os seres heterotróficos são consumidores, pois apenas consomem a energia e a matéria orgânica de outro ser vivo. Todos os animais, algumas bactérias, os protozoários e os fungos são heterotróficos. Os heterótroficos podem receber nomes diferentes conforme os seus hábitos alimentares:  carnívoros,  herbívoros,  piscívoros,  granívoros,  omnívoros

Seres Autotróficos A maioria dos seres autotróficos faz fotossíntese, captando energia luminosa do Sol e utilizando-a na fabricação de matéria orgânica. Existem, ainda, alguns poucos seres autotróficos que fazem quimiossíntese, como, por exemplo, certas bactérias, e obtêm energia para a vida através de reações químicas inorgânicas, sem a presença de luz.

Tabela:

A energia externa utilizada pelos seres autotróficos são: Energia Luminosa  Fotossíntese Energia Química  Quimiossíntese Bactéria nitrificante

O que é fotossíntese? A fotossíntese é o processo através do qual as plantas convertem a energia da luz em energia química. Transformam o CO2 (retirado da atmosfera) e a água e sais minerais (retirados do solo através da raiz da planta), em compostos orgânicos e oxigénio. A luz do sol é absorvida pelas folhas das plantas através da clorofila, substância que lhes dá a característica cor verde.

Os organismos clorofilados (plantas, algas e certas bactérias) captam a energia solar e utilizam-na para a produção de elementos essenciais, por isso o sol é a principal fonte de energia. Os animais não realizam a fotossíntese, mas obtêm a energia alimentando-se de organismos produtores ou de consumidores primários.

Diferentes pigmentos constituintes da clorofila bruta Pigmentos fotossintéticos das plantas Cor Clorofilas B Verde-amarelada A Verde intensa Carotenóides Xantofilas Amarela carotenos laranja

Captação da energia luminosa A energia emitida pelo sol engloba um largo espectro de radiações com caraterísticas diferentes. As propriedades das radiações solares podem ser descritas em função do seu comprimento de onda e em função da energia contida em partículas, os fotões. Quando mais longo for o comprimento de onda menor é a quantidade de energia.

Representa a capacidade de absorção de uma radiação, por um pigmento, um função do respetivo comprimento de onda. Pigmentos de clorofila bruta

As clorofilas absorvem, principalmente, as radiações do espetro visível de comprimento de onda correspondente ao azul violeta e ao vermelho alaranjado. As carotenóides absorvem as radiações do comprimento de onda correspondente, aproximadamente, á faixa violeta-azul do espectro. As radiações com comprimentos de onda correspondentes á zona verde do espetro não são absorvidas, são refletidas, daí a cor verde.

Experiência de Engelmann Engelmann observou que as bactérias utilizadas se aglomeravam mais densamente junto das zonas do filamento de espirogira que recebiam radiações correspondentes às faixas vermelho-alaranjadas, bem como junto das faixas azul-violeta. Essa distribuição evidencia que nessas zonas há maior libertação de oxigénio. Sendo o oxigénio um dos produtos da fottosintese, a sua libertação em maior ou menor quantidade rrevela a maior ou menor intensidade fotosintética. 1882 Permitiu estabelecer relações entre as radiações do espectro de absorção e a eficiência da fotossíntese

A fotossintese é uma reação química, com isso apresenta a seguinte equação: Os pigmentos fotossintéticos são substâncias capazes de absorver luz visível utilizada no processo fotossintético.

Onde decorre a fotossíntese? A luz incide na folha das plantas. A folha tem clorofila, o que lhe da a tonalidade verde. Mais importante é a sua capacidade de aproveitar o luz solar.

Na membrana dos tilacoides estão as clorofilas, onde começa a fotossíntese No estoma encontramos o grão de amido, gotas lipídicas e ácidos nucleicos, basicamente DNA. São as clorofilas que dão a cor verde caraterística à maioria das folhas, mascarando a cor de outros pigmentos que existem em menor quantidade.

ATP- FONTE DE ENERGIA NAS CÉLULAS A energia luminosa ou a química não podem ser utilizadas diretamente pelas células. Parte dessa energia é transferida para um composta, adenosina trifosfato (ATP), que constitui a fonte de energia diretamente utilizável pelas células. As moléculas de ATP são a forma mais comum de circulação de energia numa célula, pois podem ser facilmente hidrolisadas. ADP- adenosina difosfato

Energia de reações exoenergéticas Energia para reações endoenergéticas Quando á hidrólise a reação é exoenergética, ou seja, a energia mobilizada para romper as ligações é menor do que a energia que se transfere quando se estabelecem ligações de novas moléculas. A reação inversa, a fosforilação, conduz à formação de ATP e de H2O a partir de ADP e de um ião fosfato  endoenergética As transferências energéticas a nível celular dependem essencialmente do ciclo ADP ATP Energia de reações exoenergéticas Energia para reações endoenergéticas Ciclo do ATP ou ciclo de Krebs

Mecanismos da fotossíntese Desde o inicio da século XIX que os cientistas sabem que a fotossíntese ocorre na presença da luz, necessitando de água e dióxido de carbono. Também era conhecido que da fotossíntese resulta a produção de hidratos de carbono essenciais à planta, libertando-se oxigénio. A fotossíntese é composta por duas fases: Fase Química Fase fotoquímica Fase dependente da luz – ocorre na membrana dos tilacóides Não dependente da luz – ocorre no estroma

Fase fotoquímica Ocorre uma série de reacções fotoquímicas em que a energia luminosa, captada pelos pigmentos fotossintéticos contidos nos fotossistemas I e II (P700 e P680), é transformada em energia química, que vais ser utilizada na fase seguinte.

Esta fase tem os seguinte etapas: Fotólise da água  em presença de luz há a dissociação da molécula de água em oxigénio, que se liberta, e hidrogénio. A água é o dador primário de electrões. Oxidação da clorofila  a clorofila a, excitada pela energia luminosa, liberta electrões ficando oxidada e as moléculas aceptoras que os recebem ficam reduzidas. Fotofosforilação  os electrões passam através de uma cadeia transportadora de electrões, ao longo da qual o nível energético desses electrões vai baixando. As transferências de energia que ocorrem nas reacções de redox, ao longo da cadeia transportadora, permitem a fosforilação de ADP, que passa a ATP (molécula que armazena a energia química). Redução do NADP+  os protões provenientes da fotólise da água, juntamente com os electrões provenientes do fluxo electrónico da cadeia transportadora, vão reduzir uma molécula transportadora de hidrogénio, o NADP+ (aceitador final de electrões), que se transforma em NADPH.

Fase química ou ciclo de calvin Esta fase usa os compostos energéticos formados nos tilacóides durante a fase fotoquímica (ATP e NADPH) para reduzir o CO2 e formar compostos orgânicos (glicose).

Esta fase tem os seguinte etapas: Fixação do CO2  combinação do CO2 com um composto de 5C, a ribulose difosfato (RuDP), originando um composto instável com 6C, o qual se desdobra imediatamente em duas moléculas de ácido fosfoglicérico (PGA) (3C). Produção de compostos orgânicos  as moléculas de PGA são fosforiladas pelo ATP e reduzidas pelo NADPH, dando origem um composto, o aldeído fosfoglicérico (PGAL) (3C). Uma parte destas moléculas será utilizada para sintetizar moléculas orgânicas (glicose). Regeneração da RuDP  a restante parte de PGAL, não utilizada para a síntese de compostos orgânicos, será utilizada na regeneração da ribulose difosfato (RuDP).

O que é quimiossíntese? A quimiossíntese é a produção de matéria orgânica através da oxidação de substâncias minerais, sem recorrer à luz solar.

1º fase Ocorrem reações de redox que permitem a produção de moléculas de alto poder redutor (TH2), e também a mobilização de energia que permite a síntese de moléculas de ATP 2º fase É identica à fase química da fotossíntese. Formam-se compostos orgânicos de CO2 captada do exterior, intervindo no processo de substâncias formadas na primeira fase, moléculas de TH2 como dadoras de hidrogénio e ATP como fonte de energia.

FIM