8Capítulo 11 – Fotossíntese e Quimiossíntese

CAPÍTULO 11 – FOTOSSÍNTESE e QUIOMIOSSÍNTESE
A importância da fotossíntese-p.16
• Plantas, algas e cianobactérias transformam energia luminosa do Sol em energia química, que pode ser
utilizada por todos os seres vivos, além de produzir o O2 do planeta.
• O ser humano depende, direta e indiretamente, das plantas: alimento, madeira, papel, tecidos,
medicamentos, petróleo, carvão mineral, etc.
Você sabe qual a importância da fotossíntese, como as células realizam esse processo e o que é
quimiossíntese?
Importância seres fotossintetizantes:
- São a base da maior parte das cadeias alimentares;
Produzem o oxigênio, mantendo esse gás na atmosfera em concentrações adequadas à vida.
FOTOSSÍNTESE:
É a síntese de carboidratos a partir de água (H2O) e dióxido de carbono (CO2) utilizando como fonte a energia
luminosa, que é absorvida pela clorofila, e transformada em energia química, liberando oxigênio (O2).
É o principal processo autotrófico e é realizado pelos seres clorofilados:
- plantas,
- algas,
- cianobactérias.
•
Na fotossíntese, as moléculas de CO2
e H2O são transformadas em açúcares
c/ a utilização
de energia
luminosa.
ORIGEM DO OXIGÊNIO
O oxigênio (O2) liberado durante a fotossíntese dos
eucariontes e das cianobactérias provém da água, e
não do gás carbônico.
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Nos eucariontes, a fotossíntese ocorre nos cloroplastos.
Nos procariontes (cianobactérias), a fotossíntese ocorre num conjunto de membranas ≈ aos tilacoides e
no citosol.
A fotossíntese ocorre em 2 etapas: a fase clara e a fase escura.
Ler texto - Fotossíntese: o início das descobertas - p. 162
CLOROFILA E ABSORÇÃO DE LUZ
• A luz só pode ser utilizada na fotossíntese graças à presença de pigmentos especializados que
conseguem captar a energia luminosa.
• A luz é uma onda eletromagnética como as ondas de rádio e de tv, as micro-ondas, os raios
infravermelhos, ultravioleta, raio X e raio gama.
• As ondas transmitem energia.
• A luz corresponde a uma parte da energia transmitida pelo Sol e se diferencia das outras ondas por sua
frequência e seu comprimento de onda.
• A luz branca é formada de vários comprimentos de ondas, registrados por nossos olhos com cores ≠s.
• É o que ocorre quando observamos o arco-íris ou quando a luz branca atravessa um prisma.
• O conjunto de cores que forma a luz branca é chamado de espectro da luz.
• Da mesma forma que nossos olhos só percebem certos comprimentos de ondas (não vemos o
ultravioleta), as moléculas da clorofila só absorvem certos tipos de luz.
• Elas absorvem bem as luzes vermelhas, laranja, azul e violeta, e refletem grande parte do verde. A cor
verde que vemos nas plantas é justamente o reflexo dessa luz não absorvida.
• A clorofila reflete a luz verde e absorve c/ maior eficiência os comprimentos de onda das luzes azul e
vermelha, nos quais a fotossíntese é mais intensa.
• Existem vários tipos de clorofila, os + eficientes são: clorofila a, b, c, d e bacterioclorofila.
•
Outros pigmentos tb absorvem a luz durante a fotossíntese: ficobilinas, carotenos e xantofilas (são
menos eficientes).
ETAPAS DA FOTOSSÍNTESE
A fotossíntese ocorre em duas etapas:
- Fotoquímica ou fase clara: há necessidade de energia luminosa. Ocorre nos tilacóides.
- Química ou fase escura: não precisa de luz, mas sim dos produtos formados na 1ª fase. Ocorre no
estroma.
ETAPA FOTOQUÍMICA OU FASE CLARA
• Essa denominação vem do fato de que a energia luminosa é absorvida pela clorofila e armazenada nas
moléculas de ATP
• Além disso, a luz promove a transformação da água em H e O.
• O oxigênio é liberado pela planta, mas o H e a energia do ATP serão usados na fase escura p/
transformar o CO2 em glicose. Ocorre nos tilacoides.
• Na Etapa Fotoquímica: ocorrem duas reações: - a fotofosforilação e - a fotólise da água.
Fotofosforilação
• Significa adição de fosfato em presença de luz.
• A energia captada pela clorofila é transferida sob forma de energia química p/ moléculas de ATP,
podendo ser usada na etapa química.
Fotólise da água
• Ocorre quebra da molécula de água sob a ação da luz, liberando oxigênio p/ o ambiente e transferindo
hidrogênio p/ os receptores NADP (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato), originando a NADPH2
+ H+.
ETAPA QUÍMICA OU FASE ESCURA
• Tb chamada ciclo de Calvin, ocorre no estroma e envolve a construção de glicídios a partir do CO 2 do
ambiente e dos H produzidos na fase luminosa.
• Recebe o nome de fase escura não porque obrigatoriamente ocorra no escuro, mas porque não depende
da luz, e sim dos hidrogênios e da energia do ATP produzidos na etapa química.
• Na Etapa Química há várias reações envolvidas que se realizam graças a energia fornecida pelo ATP
produzido na fase clara.
• Essas reações compõe o Ciclo de Calvin.
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Embora nas equações sempre vemos a GLICOSE como produto da fotossíntese, na realidade pouca
glicose livre é gerada na fotossíntese.
A maior parte do carbono é convertido em SACAROSE ou AMIDO (reserva energética das plantas).
VELOCIDADE DA FOTOSSÍNTESE
INFLUÊNCIA DA LUZ:
• A planta respira o tempo todo, mas, só realiza fotossíntese durante o período de luz.
• Durante o dia quando a intensidade da luz é maior, a produção de O2 torna-se maior que o consumo e o
que sobra é liberado p/ a atmosfera.
PLANTAS DE LUZ E DE SOMBRA:
• Umbrófitas ou umbrófilas - são plantas que conseguem viver c/ baixa intensidade luminosa - são as
plantas de sombra. Possuem folhas finas c/ poucas cés.
• Heliófitas ou heliófilas – são plantas q estão adaptadas a ambientes bem iluminados e precisam de muita
luz p/ crescer. Folhas + grossas, c/ + cés.
INFLUÊNCIA DO GÁS CARBÔNICO:
• A concentração de CO2 na atmosfera (cerca de 0,03%) é um fator importante na limitação da velocidade
da fotossíntese de uma planta bem iluminada.
• Aumentando a concentração a aumenta velocidade até que a luz ou outro fator passem a ser limitante.
INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA:
• O aumento da temperatura acelera as reações químicas da fase escura, mas influencia pouca a fase
luminosa.
• Se a planta estiver bem iluminada a elevação da temperatura, aumenta a velocidade da fotossíntese até
determinado ponto, a partir dele o calor desnatura as enzimas, a pode levar a planta a morte.
FOTOSSÍNTESE BACTERIANA
Bactérias verdes sulfurosas e púrpuras (anaeróbias obrigatórias), utilizam gás sulfídrico (H2S) p/ sintetizar
matéria orgânica e, portanto, liberam enxofre (S2) e não O2.
EVOLUÇÃO DA FOTOSSÍNTESE
• Análises de DNA indicam que as bactérias que utilizam outra fonte de H ≠ da água foram as pioneiras
no processo da fotossíntese (há 3 bilhões de anos).
• Com a evolução surgiram as outras, como as cianobactérias que utilizavam a água e liberavam O2 p/ o
ambiente, possibilitando o surgimento das bactérias aeróbias.
QUIMIOSSÍNTESE
• Certas bactérias que vivem no solo são capazes de sintetizar substâncias orgânicas a partir de CO2, água
e outras substâncias inorgânicas sem utilizar energia luminosa.
• Elas provocam a oxidação de subst. minerais (amônia, enxofre, sais de ferro, etc.) e aproveitam a
energia liberada p/ sintetizar açúcares.
Substâncias inorgânicas → subprodutos
energia
CO2 + H2O → substâncias orgânicas
Bactérias quimiossintetizantes
- Ferrobactérias: utilizam a energia química proveniente da oxidação de compostos de ferro.
- Nitrobactérias: utilizam a energia química proveniente da oxidação de amônia em nitritos; outras
transformam o nitrito em nitrato que é absorvido pelas plantas - CICLO DO NITROGÊNIO.
ATIVIDADES - FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE – pág. 16
1) Qual a importância das plantas p/ o ser humano? (3)
2) Que grupos de seres vivos realizam a fotossíntese? (1)
3) Explique o processo da fotossíntese.(3)
4) Qual é a equação química mais coerente p/ a fotossíntese? (2)
5) Quais os reagentes do processo da fotossíntese?(2)
6) Quais os produtos da fotossíntese? (2)
7) De que substância se origina o oxigênio liberado durante a fotossíntese? (1)
8) Quais as etapas da fotossíntese?(1)
9) Diferencie etapa Fotoquímica e Química. (4)
10) Em que regiões do cloroplasto ocorrem as etapas Fotoquímica e Química nos eucariontes?(2)
11) Quais os fatores que podem influenciar na velocidade da fotossíntese? (2)
12) Como são chamadas as plantas de luz? E as de sombra? (2)
13) De onde provém a energia utilizada pelas bactérias quimiossintetizantes?(1)
ATIVIDADES:
Compreendendo o texto: .......................................(pág. 172)
Refletindo e concluindo: .......................................(pg.173 e 174)