02/05/2016 MEDICINA VETERINÁRIA Fotossíntese Disciplina: BIOLOGIA Profa.: MSc. Mariana de Faria Gardingo Diniz UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br FOTOSSÍNTESE UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Todo ser vivo precisa de energia para continuar existindo. É por isso que nos alimentamos. O alimento fornece o "combustível" necessário para nosso corpo realizar atividades fundamentais, como respirar, manter os ritmos dos batimentos cardíacos, etc. Com as plantas acontece o mesmo. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Elas precisam de energia para crescer e continuar vivas. Só que, ao contrário dos animais, as plantas são capazes de produzir seu próprio alimento. Isso é feito pela fotossíntese. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br 1 02/05/2016 Na fotossíntese, as plantas absorvem uma parte da luz do Sol, que é armazenada pela clorofila, pigmento verde existente nas folhas. Essa energia luminosa "estocada" é usada para transformar o gás carbônico presente no ar e a água absorvida pelas raízes em glicose, um tipo de açúcar usado como alimento pelas plantas. Mesmo as plantas que possuem outras cores, como vermelho ou amarelo, também possuem clorofila. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Quando respiramos, consumimos o oxigênio (O2) presente na atmosfera e liberamos gás carbônico (CO2). Como o oxigênio é vital para a existência da maioria dos seres vivos, sua manutenção na atmosfera é fundamental para a sobrevivência da vida na Terra. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Para isso processo dependemos de um químico chamado fotossíntese, feito pelas folhas das plantas. A fotossíntese é responsável pela contínua "purificação" do ar do planeta. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br A fotossíntese e a energia Como as plantas aproveitam a energia solar para se desenvolverem ? As plantas verdes possuem uma substância, a clorofila, capaz de absorver a radiação luminosa. A energia absorvida é usada para transformar o gás carbônico do ar (CO2) e a água (absorvida pelas raízes) em glicose (um açúcar), através de um processo chamado fotossíntese. O açúcar produzido é utilizado de várias maneiras. A glicose (o açúcar que é produzido pela planta) sofre muitas transformações, nas quais ocorre liberação de energia, que o vegetal utiliza para diversas funções. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br CLOROFILA UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br 2 02/05/2016 Pode-se dizer que a energia solar fica "armazenada" nas plantas. Quando necessitam de energia, substâncias como a glicose se transformam, fornecendo a energia que a planta necessita. Os seres vivos que não são capazes de "armazenar" a energia luminosa dependem exclusivamente do uso de energia fabricada pelos organismos que fazem fotossíntese, alimentando-se desses organismos. Dessa forma, as plantas estão na base da cadeia alimentar, pois delas dependem a sobrevivência dos animais herbívoros, que, por sua vez alimentam os animais carnívoros. Planta UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Animal que come outro animal (carnívoro) Animal que come planta (herbívoro) UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Fábricas de energia - As folhas contém um pigmento chamado clorofila, responsável pela fotossíntese UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br As etapas da fotossíntese Podemos resumir o mecanismo da fotossíntese da seguinte maneira: 1) Os pelos existentes nas raízes das plantas absorvem a água e os sais minerais do solo. Esse material é chamado de seiva bruta. 2) A seiva bruta percorre os minúsculos vasos que saem da raiz, seguem pelo caule e chegam até as folhas. 3)Enquanto a seiva bruta faz esse trajeto, o gás carbônico existente na atmosfera penetra na planta através de poros microscópicos (estômatos) existentes na superfície das folhas. 4) Na folha, graças à energia solar acumulada pela clorofila, a água e o gás carbônico reagem entre si, produzindo alimento (glicose). 5)A glicose é conduzida ao longo dos canais existentes na planta para todas as partes do vegetal. Ela utiliza parte desse alimento para viver e crescer; a outra parte fica armazenada na raiz, caule e sementes, sob a forma de amido. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Equação Bioquímica da Fotossíntese 6 CO2 + 12 H2O + 673 Kcal luz Energia C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 Equação Bioquímica da Respiração C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 Energia 6 CO2 + 12 H2O + 673 Kcal UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br 3 02/05/2016 Metabolismo Energético: Nível de energia Produtos Reagentes Endotérmica Nível de Reagentes energia Produtos Exotérmica UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Calor A UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Calor ATP C Adenina Fosfato e e Ribose B ADP + Pi Reação exotérmica D Reação exotérmica Reação endotérmica Reação endotérmica NUCLEOSÍDEO NUCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP) Adenosina difosfato (ADP) REAÇÕES ACOPLADAS Adenosina trifosfato (ATP) UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Parede celular Folha Célula clorofilada www.univertix.com.br Núcleo Vacúolo Cloroplasto Tilacóide Membrana externa Membrana interna Esquema da molécula de clorofila 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 Complexo antena Tilacóide DNA Granum Cloroplasto Estroma Granum Membrana do tilacóide UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Energia luminosa Clorofila UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br 4 02/05/2016 H2O Luz C L O R O P L A S T O Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz CO2 Luz 2 H2O ADP Etapa I FOTOQUÍMICA ATP NADPH2 Tilacóide O2 Etapa II QUÍMICA E S T R O M A 4 H+ + 4 e- + O2 Clorofila 4 H+ + 2 NADP 2 NADPH2 NADP H2O C6H12O6 Fotofosforilação: adição de fosfato em presença de luz ADP Glicose UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br ATP UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br O fenômeno da fotossíntese neutraliza o carbono em um ambiente. Por isso, as árvores são plantadas para ajudar na absorção do gás carbônico. 1 – A fotossíntese somente ocorre onde há luz solar. 2 – O gás carbônico vem do ar e entra através das folhas. 6C O2 + 12NADPH2 + nATP 3 – As folhas contém um pigmento chamado clorofila que “guarda” a energia do sol. C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP Clorofila – pigmento verde das folhas 4 – A raiz da planta reúne a água sugada pelo solo. Produção de alimento (ou açúcar) 5 – As folhas usam a clorofila e a luz do sol para trocar a água e o gás carbônico em comida ou açúcar para as plantas. 6 – O oxigênio é liberado para o ar. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br A fonte de energia UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br A relação entre mitocôndrias e cloroplastos UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br 5 02/05/2016 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 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). 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O (com luz e clorofila) 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 PARTICULARIDADES O processo de respiração é composto por duas fases anaeróbicas e uma fase aeróbica; o oxigênio só é utilizado na cadeia respiratória. OBSERVAÇÕES Fase clara ou fotoquímica= ocorre nas membranas dos tilacóides no cloroplasto Fase escura ou química= ocorre no estroma do cloroplasto FASE CLARA: ATP, NADH2 E OXIGÊNIO (liberado para a atmosfera) FASE ESCURA: CARBOIDRATOS (GLICOSE) 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. O outro processo energético é a fermentação, O outro processo de síntese de realizado por algumas bactérias e fungos; o carboidratos é a quimiossíntese em que a saldo energéticoUMA da fermentação de 2COM ATPs, FACULDADE éFEITA VOCÊ!luz não participa do processo; é realizado pois a glicose não é completamente degradada. por bactérias, que retiram a energia de www.univertix.com.br compostos inorgânicos. A descoberta da fotossíntese Até o século XVII, os cientistas imaginavam que o solo era o responsável pelo fornecimento de todos os nutrientes necessários para o crescimento dos vegetais. Foi nessa época em que o médico e alquimista Jan Baptist van Helmont (1580-1644) concluiu que essa ideia não era verdadeira. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br E aí...... Você sabia? UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Durante cinco anos, ele forneceu água a um pequeno salgueiro. Passado esse tempo, verificou que a terra perdeu 57 gramas, enquanto a planta saltou de 2 para 75 quilos. Van Helmont concluiu que era a água que fornecia os nutrientes necessários para o crescimento da planta. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Amazônia: o pulmão do mundo? Você já ouviu dizer que a Amazônia é o pulmão do mundo? Até algum tempo atrás, acreditava-se que, pelas dimensões da floresta, a região Amazônica seria a grande responsável pela manutenção dos níveis de oxigênio da Terra. Pesquisas recentes, no entanto, descobriram um novo "pulmão": as algas marinhas. Apesar de existirem nas cores azul, verde, marrom, amarelo e vermelho, todas as algas têm clorofila e fazem fotossíntese. Esses organismos são tão numerosos, que se atribui à sua fotossíntese a maior parte do oxigênio existente no planeta. UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br Algas marinhas UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br 6 02/05/2016 Energia solar Oxigênio (O2) Água e sais minerais Gás carbônico (CO2) UMA FACULDADE FEITA COM VOCÊ! www.univertix.com.br 7