Fotossíntese Tio Oto

Características gerais:
 Fotossíntese é um processo de produção
de alimento a partir da energia luminosa,
sais minerais, água e Gás carbônico.
 A fotossíntese é feita por vegetais e algas,
por isso são chamados de organismo
produtores.
Obs.: Algumas algas utiliza do ácido
sulfídrico no lugar da água, neste caso
não libera Oxigênio.
Fotossíntese Tio Oto - Biologia 2

Fórmula da Fotossíntese
Luz
 Formula reduzida:
6 CO2 + 6 H2O  1 C6H12O6 + 6 O2

 Fórmulaatual:
6CO2 + 12H2O  1 C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O


Qual a diferença das duas
formulas?
 Na fórmula reduzida (Material do anglo) os
reagentes e o produtos estão balanceados,
entretanto, na prática, a reação química não é bem
assim....
 Um cientista chamado de Hills (1937) descobriu
que todo oxigênio liberado na fotossíntese vem da
quebra da água (fotólise), portanto a equação
reduzida não estaria, na prática, balanceada.


Veja:
6CO2 + 12H2O  1 C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
6

Mas se são 12 Águas, conseguimos
Produzir 6 moléculas de Oxigenio.

Se temos apenas 6 H2O, automaticamente
só poderíamos produzir 3 O2

E o que sobra de reagentes vira 6 águas nos produtos. Faça as contas...


Pense:
6CO2 + 12H2O  1 C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Sobra

Todo
Oxigênio da
6 12 Água vem
átomos átomos Para o gás
Oxigênio Hidrogênio oxigênio


A fotossíntese é dividida em duas
etapas:
 Fase clara (ciclo de Hills)
 Fotofosforilação cíclica
 Fotofosforilação acíclica
 Fotólise da água

 Fase escura (ciclo de Calvin)
 Construção orgânica


Mas e a clorofila ???

A clorofila é uma proteína fotossensível

Parênquima clorofiliano


Entrada de água

Saída de O2 de CO
Entrada 2

Epiderme Parenquima Parênquima
Estômato
( imcolor ) Paliçadico Lacunoso

Cloroplasto


Conhecendo o Cloroplasto

Fase Clara é no tilacóide
Rico em clorofila

Fase escura é no estroma,
Espaço entre as grana.

Grana é um
Conjunto
De
Tilacóides...

Detalhes da clorofila
 Molécula muito instável... Fácil de ser
energizada...
 A luz tem energia: Fóton ou Quantun...
 A clorofila absorve o Fóton... Aumentando
a sua energia cinética (interna) e assim...
Desestabiliza a clorofila... Neste caso, ela
perde elétrons energizados.


E mais...
 Os elétrons energizados se encontram
com o ADP (Adenosina di-fosfato)
produzindo ATP (com ajuda de enzimas
fotossintetizantes).

 Este ATP é necessário como fonte de
energia para as etapas da fase escura
(principalmente) e fase clara.

Fotofosforilação cíclica
 Foto = luz

 Fosforilação = produção de ATP

 Cíclico
= os elétrons energizados vão e
voltam para a clorofila.


Fotofosforilação cíclica

ADP + Pi

Fóton

Vamos detalhar? ( Fotofosforilação Cíclica )

Clorofila a Energizado

Ferredoxina
Citocromo

Sem energia


Traduzindo:
 Elétron amarelo = elétron energizado.
 Elétron cinza = elétron sem energia.
 Ferredoxina = co-enzima, uma proteína
que carrega elétrons.
 Citocromos = proteína que absorve e
transforma a energia dos elétrons.


Tirando algumas dúvidas:

Clorofila a Energizado

Ferredoxina
Citocromo

Sem energia


Fotofosforilação não volta...
Só que o Elétron Acíclica

É parecido o ciclo...
Clorofila b Energizado

Mas não é

Plastoquinona
Citocromo

Igual... Pense!
Sem energia


Temos dois problemas...

Clorofila b Energizado

Plastoquinona
Citocromo

Sem energia


Quais são os problemas?
1  Para onde vai o elétron?

2  E a clorofila b vai ficar sem elétron?

Então vamos com calma...


Problema 1: O elétron
O elétron será conduzido pela
Ferredoxina (lá fotofosforilação cíclica)
carrega o elétron até a clorofila a.
 Isto acontece porque na fotofosfotilação
acíclica são dois elétrons e a intensidade
de energia é tão grande que mantém uma
instabilidade química, não conseguindo
voltar a clorofila b.


( cont. )

 Só que a clorofila a não aceita os
elétrons... E a ferredoxina libera os
elétrons no tilacóide.
 Os elétrons ficam sozinhos até chegar
uma co-enzima: o NADP.


( cont. )

E a clorofila b vai ficar sem elétrons?

 Então agora entra a fotólise da água...


Fotólise da Água
 Foto = luz

 Lise = quebra

 Quebra da água na presença da luz...


Fotólise da Água
Lig. Covalente

Enzimas Fotolisantes


Fotólise: A água se quebra

Átomo
Oxigênio
livre
Elétrons
livres
Hidrogênios
(prótons)
Enzimas Fotolisantes

Oxigênio


Os elétrons da água???

Clorofila b


E os Hidrogênios ???


Pra que serve o


Vamos lembras de alguns detalhes
do ciclo de Hills?
 Fotofosforilação cíclica produz só ATPs.
 Fotofosforilação Acíclica produz:
 NADP -2
 Clorofila b sem dois elétrons.
 Fotólise da água serve para:
 Formar o Gás Oxigênio.

 Completar o NADP -2 produzindo o NADP.H2

 Completar a clorofila b com 2 elétrons.


Fase Escura (Ciclo de Calvin)
 Está fase não acontece apenas a noite,
está relação está errada...
 Na verdade o ciclo de Calvin acontece o
tempo todo, durante o dia e durante a
noite.


Então o que acontece no Ciclo de
Calvin???
 Os ATPs e NADP.H2 formados durante a
fase clara são usados na redução de gás
carbônico para a produção de glicose e
outras substâncias, na fase escura.
 Está teoria foi feita por um cientista
chamado de Melvin Calvin e é dividida em
3 etapas:


Etapas de Calvin
 1 Carboxilação da ribulose difosfato
(RuDP) com a formação de duas
moléculas de ácido fosfoglicérico (PGA).
 2 Redução do PGA a trioses fosfatadas
(fosfogliceraldeído – PGAL) pelo ATP e
NADP.H2.
 3 Regenaração do RuDP, usando ATP.
Mas fique calmo...

1ª Etapa: A carboxilação do RuDP
A ribulose fosfato (Carboidrato de 5
carbonos) torna-se ativa com a presença
de 1 ATP, formando a ribulose difosfato
(RuDP).
ATP Ribulose Fosfato
+
Ribulose Fosfato Pi + Pi

ADP
Ribulose Difosfato
RuDP

Veja a Etapa 1
C H2 O

C H2 O C H2 O
H C – O H

C = O H O O C – O H
C O O H
Enzima Enzima
H C – O H + C O2 C = O
+ H2O
H C – O H H C – O H C H2 O

C H2 O C H2 O H C – O H

C O O H
RuDP Composto Instável
Fotossíntese
Tio Oto - Biologia PGA (2x) 38

2ª Etapa: Redução de PGA em
Trioses fosfatadas
 Está reação gasta ATP e NADP.H2
A PGA é reduzida a fosfogliceraldeído
(PGAL).
PGAL

PGA
ADP Pi
Enzima
ATP NADP.H2

NADP

Fotossíntese Tio Oto - Biologia
H2 O 39

Veja a etapa 2
ADP
+
Pi
C H2 O C H2 O
ATP Enzimas
H C – O H NADP.H2 H C – O H H2O
C O O H C H O

NADP


ADP
Detalhes da etapa 2 +
Pi

H2O
C H2 O C H2 O
ATP Enzimas
H C – O H NADP.H2 H C – O H

C O O H C H O
NADP


Concluindo até aqui...
 Assim, para cada molécula de CO2 fixada
são produzidas duas trioses.
 Para a produção de uma molécula de
hexose (C6H12O6) são necessárias seis
moléculas de CO2. ou seja, seis voltas no
ciclo.


1º Carboidrato do ciclo de Calvin
3 moléculas de
Ribulose-fosfato
(5 carbonos)
6


Para ficar claro... 6
Ribulose
fosfato


Fatores Limitantes da fotossíntese
 Existem fatores internos:
 Pigmentos fotossintetizantes.
 enzimas e co-enzimas.
 Existem fatores externos:
 Concentração de CO2.
 Quantidade de água.
 Concentração de oxigênio.
 Intensidade de luz.
 Temperatura.


Concentração de CO2
 Quanto mais CO2 tiver na
atmosfera, maior será a 0,13% CO2

taxa de fotossíntese.

Taxa fotossintética
0,05% CO2

 Concentrações CO2 de
acima de 1% são
0,028% CO2
inibitórias, principalmente
por alteração de pH
(fecha os estômatos). Itensidade luminosa


Quantidade de água
 Embora apenas 1% da água
absorvida pela planta seja
usada na fotossíntese.

Taxa de fotossintese
 O déficit de água limita a
taxa de fotossíntese, porque
a menor hidratação do
Protoplasma e cloroplasto
cai a atividade enzimática.

Quantidade de Água

Concentração de Oxigênio
O Oxigênio tem efeito
inibidor sobre a
fotossíntese,

Taxa de Fotossíntese
provavelmente porque
promove reoxidação
dos primeiros produtos
da fase fotoquímica e
pela inativação de
algumas enzimas do
ciclo de Calvin. Quantidade de Oxigênio

Intensidade de Luz
A Luz favorece a etapa
fotoquímica.
 Entretanto, a partir de

uma certa intensidade
luminosa não tem
enzimas e substratos
suficientes para aumentar
a fotossíntese, por isso
fica constante.
Intensidade Luminosa


Temperatura
 Nas plantas tropicais, a
fotossíntese geralmente não
ocorre com temperaturas Alta intensidade
de luz
próximas a 5ºC.

 A temperatura alta desnatura as
enzimas fotossintetizantes.

 Algumas plantas conseguem
Baixa intensidade
fazer fotossíntese a até - 35º C. de luz

Temperatura

Bons estudos


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