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1 COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY E.M.P. TERRA BOA - PARANÁ Professora Leonilda Brandão da Silva

2 METABOLISMO ENERGÉTICO DAS CÉLULAS FOTOSSÍNTESE e QUIOMIOSSÍNTESE CAPÍTULO 11 p. 161

3 PROBLEMATIZAÇÃO Qual a importância das plantas para o homem? Quais os seres vivos que realizam fotossíntese? O que a planta produz ao realizar a fotossíntese? Quais os produtos da fotossíntese? Do que ela precisa para realizar a fotossíntese? Quais as etapas da fotossíntese? De que substância se origina o OXIGÊNIO liberado durante a fotossíntese? Qual a diferença entre fotossíntese e quimiossíntese?

4 A importância da fotossíntese -p.161 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 O 2 do planeta. O ser humano depende, direta e indiretamente, das plantas: alimento, madeira, papel, tecidos, medicamentos, petróleo, carvão mineral, etc.

5 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.

6 TEIA ALIMENTAR

7

8 É a síntese de carboidratos a partir de água (H 2 O) e dióxido de carbono (CO 2 ) utilizando como fonte a energia luminosa, que é absorvida pela clorofila, e transformada em energia química, liberando O 2.

9 É o principal processo autotrófico e é realizado pelos seres clorofilados: - plantas, - algas, - cianobactérias.

10 Na fotossíntese, as moléculas de CO 2 e H 2 O são transformadas em açúcares c/ a utilização de energia luminosa. Absorção de energia luminosa

11 ORIGEM DO OXIGÊNIO O oxigênio (O 2 ) liberado durante a fotossíntese dos eucariontes e das cianobactérias provém da água, e não do gás carbônico.

12 6CO 2 +12H 2 O Luz Clorofila C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O

13 VÍDEO: FOTOSSÍNTESE

14 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.

15 Ler texto Fotossíntese: o início das descobertas p. 162

16 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.

17 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.

18 Espectro da luz.

19 Da mesma forma que nossos olhos só percebem certos comprimentos de ondas (não vemos o ultravioleta), as mol. 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).

20

21 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.

22 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 CO 2 em glicose. Ocorre nos tilacoides.

23 ESTROMA GRANUM TILACÓIDE

24 Luz H 2 O CO 2 C L O R O P L A S T O Etapa I FOTOQUÍMICA Tilacóide ATP NADPH 2 Etapa II QUÍMICA E S T R O M A O 2 C 6 H 12 O 6 Glicose

25 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 NADPH 2 + H +.

26 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.

27 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 SACA- ROSE ou AMIDO (reserva energética das plantas).

28 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 O 2 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.

29 INFLUÊNCIA DO GÁS CARBÔNICO: A concentração de CO 2 na atmosfera (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.

30 Bactérias verdes sulfurosas e púrpuras (anaeróbias obrigatórias), utilizam gás sulfídrico (H 2 S) p/ sintetizar matéria orgânica e, portanto, liberam enxofre (S 2 ) e não O 2.

31 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 O 2 p/ o ambiente, possibilitando o surgimento das bactérias aeróbias.

32 Certas bactérias que vivem no solo são capazes de sintetizar substâncias orgânicas a partir de CO 2, 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.

33 Substâncias inorgânicas Subprodutos energia CO 2 + H 2 O Substâncias orgânicas

34 - 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.

35 VÍDEO: FASES DA FOTOSSÍNTESE

36 PROBLEMATIZAÇÃO Qual a importância das plantas para o homem? Quais os seres vivos que realizam fotossíntese? O que a planta produz ao realizar a fotossíntese? Quais os produtos da fotossíntese? Do que ela precisa para realizar a fotossíntese? Quais as etapas da fotossíntese? De que substância se origina o OXIGÊNIO liberado durante a fotossíntese? Qual a diferença entre fotossíntese e quimiossíntese?

37 ATIVIDADES 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)

38 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)

39 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)

40 ATIVIDADES: Refletindo e concluindo: 1, 2, 4 - p.173 Questões p/ análise: 1,2,3,4,10 (p.175 e 176)

Professora Leonilda Brandão da Silva

Professora Leonilda Brandão da Silva COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY E.M.P. TERRA BOA - PARANÁ Professora Leonilda Brandão da Silva E-mail: leonildabrandaosilva@gmail.com http://professoraleonilda.wordpress.com/ METABOLISMO ENERGÉTICO DAS

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