Obtenção de Matéria Seres Autotróficos.

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1 Obtenção de Matéria Seres Autotróficos

2 Obtenção de matéria pelos seres autotróficos
A autotrofia envolve dois processos: Fotossíntese – realizada por organismos fotossintéticos que são seres fotoautotróficos (Plantas , algas e as cianobactérias). Quimiossíntese – realizada pelos organismos quimiossintéticos que são seres quimioautotróficos ( Bactérias nitrificantes , sulfurosas e ferrosas).

3 Fotossíntese A água (H2O) e o dióxido de carbono(CO2) são captados do meio, isto é a H2O do solo e o CO2 da atmosfera. A luz é absorvida pelas clorofilas. O O2 e as substâncias orgânicas(C6H12O6 – Glicose) têm uma importância fundamental nos ecossistemas. Os produtores são a base das cadeias alimentares.

4 Pigmentos fotossintéticos
As clorofilas são heteroproteínas (formadas por aminoácidos e o grupo prostético de Mg). No Outono , em muitas plantas, quando a produção de clorofilas diminui, a folhagem manifesta a cor dos outros pigmentos ficando amarelada ou avermelhada.

5 Experiência de Engelmann

6 Captação da energia luminosa
Espectro Solar Representa a capacidade de absorção de uma radiação por um pigmento, em função do respetivo comprimento de onda

7 Cloroplasto

8 Processo fotossíntético (História)
Séc.XVIII Van Niel concluiu que o Oxigénio libertado na fotossíntese provém da água Mais tarde descobriu-se o O2 , responsável pela renovação do ar Qual a origem do O2?

9 Processo fotossíntético (História)
A Hipótese de Van Niel estava correta : O Oxigénio provém da água. Para provar que o Oxigénio não provém do CO2 , bastava fornecer às algas CO2 marcado com o isótopo 18O e proceder como na experiência inicial.

10 Etapas da Fotossíntese

11 Fase dependente da luz

12 Fase fotoquímica (Resumo)
Fotólise da água – desdobramento da molécula de água em hidrogénio e oxigénio na presença da luz: H2O » 2H e- + ½ O2 O O2 é libertado e os hidrogénios dão os seus eletrões à clorofila. A água é dador primário de eletrões. Oxidação da clorofila a e redução da NADP+ - a clorofila a , quando excitada pela luz, perde eletrões, ficando oxidada. Esses eletrões vão ser transferidos ao longo de uma cadeia transportadora de eletrões até serem captados pelo NADP+, que fica reduzido a NADPH. Nesta redução entram os protões (2H+) da fotólise da água. NADP e- + 2H » NADPH + H+ Fotofosforilação – ao longo da cadeia transportadora de eletrões ocorrem reações de oxidação – redução com libertação de energia. Esta energia é utilizada na fosforilação do ADP em ATP. ADP + Pi(fosfato inorgânico) + Energia » ATP + H2O A energia luminosa transformou-se em energia química (ATP)

13 Fase não dependente da luz

14 Fase química (Resumo) Fixação do dióxido de carbono – O CO2 combina-se com uma pentose (ribulose difosfato – RuDP ) formando um composto intermédio de seis átomos de carbono, que origina duas moléculas de três átomos de carbono cada uma – ácido fosfoglicérico (PGA). Formação do aldeído fosfoglicérico ( PGAL) – As moléculas do ácido fosfoglicérico são fosforiladas pelo ATP e reduzidas pelo NADPH formadas na fase fotoquímica, originando um composto de três átomos de carbono, o aldeído fosfoglicérico. Regeneração da ribulose difosfato e síntese de compostos orgânicos - A maior parte das moléculas de aldeído fosfoglicérico é utilizada na regeneração da ribulose difosfato ( por cada 12 de PGAL , 10 são utilizadas para formar a ribulose ) . As outras duas moléculas do aldeído fosfoglicérico são utilizadas na síntese de compostos orgânicos, como a glicose.

15 Quimiossíntese

16 Quimiossíntese (Resumo)
Uma fase de produção de ATP e NADPH. Nesta fase ocorre a oxidação de compostos minerais (NH3 , CO2, H2S ) .Esta oxidação obtém protões e eletrões para produzir o ATP e reduzir o NADP+ em NADPH. Ciclo do carbono – produção de compostos orgânicos, como acontece na fotossíntese. Algumas bactérias é que realizam a quimiossíntese, tais como : bactérias sulfurosas , bactérias ferrosas, bactérias nitrificantes .

17 Quimiossíntese Este processo está na base de ecossistemas associados a fontes termais dos riftes oceânicos, onde não chega a luz. É possível encontrar aí uma notável diversidade biológica.