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FOTOSSÍNTESE
PROFESSOR FLÁUDIO
ORGANELA RESPONSÁVEL
CLOROPLASTO
ENVELOPE: MEMBRANA EXTERNA e
MEMBRANA INTERNA
TILACÓIDES
ESTROMA
CARACTERÍSTICAS GERAIS
A clorofila encontra-se nos tilacóides, onde
ocorre a absorção da energia luminosa.
O conjunto de tilacóides cham-se granum,
sendo o plural, grana.
No estroma não há participação da energia
luminosa (clorofila está nos tilacóides).
Equação geral:
6 CO2 + 12 H2O
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
ETAPAS DA FOTOSSÍNTESE
A fotossíntese é dividida em duas etapas:
Etapa Fotoquímica
( Fase Clara )
Etapa Química
( Fase Escura )
Fotofosforilação cíclica
Fotofosforilação acíclica
ETAPA FOTOQUÍMICA
Nesta etapa ocorre:
Produção de ATP ( a energia luminosa absorvida pela
planta é transferida sob a forma de energia química para a
molécula de ATP )
Fotólise da água ou Reação de Hill ( quebra da
água pela energia luminosa)
Liberação do oxigênio para o meio a partir da
quebra da molécula de água.
Formação de NADPH2 ( os hidrogênios liberados
pela quebra da molécula de água são captados pelo
NADP )
FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA
Nesta fase da etapa fotoquímica, os elétrons do
Fotossistema I (constituído pela clorofila a P700 ,
pigmento que absorve luz com comprimento de onda
equivalente a 700nm ) são excitados pela energia
luminosa.
Os elétrons são captados por um composto que atua
como aceptor de elétrons denominado Ferredoxina.
A ferredoxina transfere os elétrons para uma cadeia
de aceptores, sendo que durante o transporte dos
elétrons eles liberam energia utilizada para a
formação de ATP.
Os elétrons, agora com baixo nível de energia,
retornam para a clorofila do fotossistema I.
ESQUEMA DA FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA
FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA
Nesta fase, os elétrons da clorofila são excitados pela
energia luminosa e captados pela Ferredoxina.
Porém, esses elétrons não são transferidos para a
cadeia de aceptores de elétrons como na
fotofosforilação cíclica e sim, são captados pelo NADP
que forma NADPH2 ao receber os hidrogênios
provenientes da fotólise da água.
Os elétrons, portanto, não retornam à clorofila do
fotossistema I, cuja energia é reposta pelos elétrons
da clorofila do fotossistema II ( clorofila b P680, que
absorve luz com comprimento de onda equivalente a 680 nm ).
Os elétrons da clorofila P680 são repostos pela quebra
da molécula de água ( fotólise da H2O ).
ESQUEMA DA FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA
Pq (PLASTOQUINONA), Pc ( PLASTOCIANINA ) e Fd ( FERREDOXINA )
são aceptores de elétrons
ETAPA QUÍMICA
Ocorre no estroma, sem necessidade direta da luz.
Nessa etapa, há a participação do CO2 que recebe os H2
transportados pelo NADP ( na forma de NADPH2 )
provenientes da fotólise da H2O.
Formação de carboidratos.
A energia para a realização das reações vem do ATP
formado na etapa fotoquímica. Tais reações formam o
chamado Ciclo de Calvin-Benson (Ciclo das Pentoses).
Tal ciclo se inicia pela ribulose difosfato que fixa o CO2
A maior parte do carbono fixado na fotossíntese é
convertido em sacarose e amido.
FATORES QUE INFLUENCIAM NA
FOTOSSÍNTESE
FATORES EXTERNOS
Disponibilidade de CO2
Temperatura
Disponibilidade de
pigmentos ( clorofila )
Disponibilidade de
enzimas e cofatores
Luminosidade
FATORES INTERNOS
Ponto de compensação
fótico
Disponibilidade de
cloroplastos
DISPONIBILIDADE DE CO2
O CO2 (gás carbônico ou dióxido de carbono) é o substrato empregado na etapa química
como fonte do carbono que é incorporado em moléculas orgânicas. As plantas contam,
naturalmente, com duas fontes principais de CO2: o gás proveniente da atmosfera, que
penetra nas folhas através de pequenas aberturas chamadas estômatos, e o gás liberado
na respiração celular.
Sem o CO2, a intensidade da fotossíntese é nula. Aumentando-se a concentração de CO2 a
intensidade do processo também se eleva. Entretanto, essa elevação não é constante e
ilimitada. Quando todo o sistema enzimático envolvido na captação do carbono estiver
saturado, novos aumentos na concentração de CO2 não serão acompanhados por
elevação na taxa fotossintética.
TEMPERATURA
Na etapa química, todas as reações são catalisadas por enzimas, e essas têm a sua
atividade influenciada pela temperatura.
De modo geral, a elevação de 10 °C na temperatura duplica a velocidade das reações
químicas.
Entretanto, a partir de temperaturas próximas a 40 °C, começa a ocorrer desnaturação
enzimática, e a velocidade das reações tende a diminuir.
Portanto, existe uma temperatura ótima na qual a atividade fotossintetizante é máxima,
que não é a mesma para todos os vegetais.
LUMINOSIDADE
Quando uma planta é colocada em completa obscuridade, ela não realiza fotossíntese.
Aumentando-se a intensidade luminosa, a taxa da fotossíntese também aumenta. Todavia,
a partir de um certo ponto, novos aumentos na intensidade de iluminação não são
acompanhados por elevação na taxa da fotossíntese.
A intensidade luminosa deixa de ser um fator limitante da fotossíntese quando todos os
sistemas de pigmentos já estiverem sendo excitados e a planta não tem como captar essa
quantidade adicional de luz. Atingiu-se o ponto de saturação luminosa.
Aumentando-se ainda mais a intensidade de exposição à luz, chega-se a um ponto a partir
do qual a atividade fotossintética passa a ser inibida. Trata-se do ponto de inibição da
fotossíntese pelo excesso de luz.
PONTO DE COMPENSAÇÃO FÓTICO
O ponto de compensação luminoso é o momento em que a velocidade da
fotossíntese e da respiração são iguais.
Durante o ponto de compensação luminoso, os dois processos se tornam inativos, pois a
glicose e o oxigênio (O2) sintetizados pela fotossíntese é absorvido pela respiração. E o
dióxido de carbono (CO2) sintetizado na respiração é absorvido na respiração.
Ainda assim, as plantas com o ponto de compensação luminoso alto, possuem a
intensidade da fotossíntese maior que a intensidade da respiração. O que quer dizer que a
glicose e o oxigênio são mais produzidos do que absorvidos, resultando no
desenvolvimento da planta.