Fotossíntese

FOTOSSÍNTESE
Parede
celular
Folha
Célula
clorofilada
Núcleo
Vacúolo
Cloroplasto
Tilacóide
Membrana externa
Membrana
interna
Esquema da
molécula de
clorofila
Complexo antena
Tilacóide
DNA
Granum
Cloroplasto
Estroma
Granum
Membrana do tilacóide
Freqüência (Hz)
1021
1018
1016
7. 1014
4 . 1014
Violeta azul verde amarelo
Raios
Gama
laranja
Ultravioleta
1012
1010
104
vermelho
Ondas de rádio
e TV
Infravermelhos
Raios X
Microondas
Luz visível
0,1nm
Unidades:
mm: 10-6 m
nm: 10-9 m
A: 10-10 m
10nm
100nm
400------740nm
10mm
50mm
100mm
Comprimento
de Onda
Cloroplastos e outros plastos
6 CO2 + 12 H2O
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
Energia luminosaClorofila
Fotossíntese:
Transdução de Energia
• Conversão de energia luminosa em
energia elétrica
• Conversão da energia elétrica em
energia química
Luz
C
L
O
R
O
P
L
A
S
T
O
H2O
CO2
ADP
Etapa I
FOTOQUÍMICA
ATP
NADPH2
Tilacóide
NADP
O2
E
S
Etapa II
T
QUÍMICA R
O
M
A
H2O
C6H12O6
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
Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz
Luz
2 H 2O
4 H+ + 4 e- + O2
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
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 fonte de energia
Fonte imediata de energia  ATP
Fonte imediata de energia  glicose
A relação entre mitocôndrias
e cloroplastos
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).
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.
Fase clara ou fotoquímica= ocorre nas
membranas dos tilacóides no cloroplasto
Fase escura ou química= ocorre no estroma
do cloroplasto
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
P.S.L
0,03
0,3
%CO2
Intensidade
luminosa
Ponto de Compensação Fótico
Intensidade
luminosa
40
°C