Fotossíntese. Captação de energia luminosa. MsC Elwi Machado Sierra
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- Fernanda Botelho Coelho
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1 Captação de energia luminosa MsC Elwi Machado Sierra
2 s Etapa luminosa Resumo Etapa de assimilação Ciclo do Calvin Benson Bassham Fotorrespiração (C2) Mecanismos de assimilação de C CO2 CO2 CO2
3 Captação da energia solar e sua conversão em energia química Energia solar NADPH + ATP Compostos orgânicos reduzidos Todos os organismos fotossintetizantes são autotróficos, mas nem todos os autotróficos são fotossintetizantes.
4 Ocorre em uma grande variedade de organismos Plantas Algas Cianobactérias
5 Etapas Fotossíntese A fotossíntese (que ocorre nos cloroplastos) tem duas fases: 1. Luminosa: a Luz é transformada em energia química (NADPH e ATP) com liberação de oxigênio 2. Assimilação: a energia química é utilizada para a síntese do carboidrato
6 Fase Luminosa Fotossíntese
7
8 Os produtos da fotossíntese e sua dependência da luz
9 Os produtos da fotossíntese e sua dependência da luz Coloração com lugol
10 Cloroplasto Organela presente nas plantas e outros organismos fotossintetizadores. Duas membranas lipoprotéicas: Membrana externa: lisa, permeável a íons e pequenas moléculas. Membrana interna: é composta por várias dobras (vesículas) formando os tilacoides, grana e as lamelas, envolvidos por uma porção aquosa, estroma.
11 Características gerais pigmentos Os fotossintetizadores encontrase nos tilacóides, onde ocorre a absorção da energia luminosa. O conjunto de tilacóides cham-se granum, sendo o plural, grana. Membrana externa No estroma estão as enzimas das reações de assimilação de carbono Tilacóide Granum Cloroplasto DNA Estroma
12 Antes de falar de Fotossínteses temos que conhecer dois conceptos
13 Luz Possui características tanto de uma onda como de uma partícula Transporta pacotes de energia denominados Fótons. A luz visível corresponde a uma pequena parte do espectro eletromagnético (400 a 700 nm) luz violeta até vermelha. A energia contida em cada fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda
14 Luz Comprimento de onda (λ) é a distância entre cristas de onda sucessivas Frequencia (η) é o número de cristas de onda num determinado tempo Luz solar é como uma chuva de fótons de frequencias diferentes. Pequena parte da energia solar é usada na fotossíntese (1%).
15 clorofila Anel complexo com um átomo de Magnésio no centro e uma cadeia carbônica hidrofóbica. Função: Absorção de energia luminosa Dois tipos: Clorofila a (3/4) (650nm) Clorofila b (1/4) (450nm) Absorvem luz azul e vermelha preferencialmente
16 clorofila Anel complexo com um átomo de Magnésio no centro e uma cadeia carbônica hidrofóbica. Função: Absorção de energia luminosa Dois tipos: Clorofila a (3/4) (650nm) Clorofila b (1/4) (450nm) Absorvem luz azul e vermelha preferencialmente
17 Clorofilas Fotossíntese
18 Pigmentos acessórios Pigmentos acessórios: Absorvem os fótons de comprimento de onda que a clorofila não consegue absorver. o ß (beta) caroteno - alaranjado o Ficoeritrina ou Ficoeritrobilina - Vermelho o Luteina - Amarelo
19
20 Tilacóide Complexo antena Granum Membrana do tilacóide
21 A clorofila e a formação do complexo antena Fotossíntese
22 Etapa Fotoquímica Fase clara (Produção de ATP e NADPH 2 )
23 1. A luz excita uma molécula antena (clorofila ou pigmento acessório) elevando um elétron a um nível de energia maior 2. A molécula antena excitada transfere energia a uma molécula de clorofila vizinha, excitando-a (transferência de éxciton) e volta ao estado fundamental
24 3. Quando um centro de reação é alcançado uma molécula de clorofila a do centro é excitada tendo um elétron passado para um orbital de energia superior 4. Esse elétron passa para um receptor de elétrons que é parte da cadeia de transferência de elétrons
25 5. O elétron perdido pelo centro de reação da clorofila é substituído por um elétron de um doador de elétrons vizinho que se torna positivamente carregado Ocorre a formação de um dipolo separação de cargas no centro de reação
26 A absorção de um fóton provoca a separação de cargas dentro do centro de reação (fotosistemas) Inicia uma sequência de reações de oxirredução que vai resultar: oxidação da água a O2 síntese de NADPH e ATP
27 Fotosistemas? Fotossistema I (PSI) Moléculas antenas e Centro de Reação P700 Produz um redutor forte capaz de reduzir o NADP+ Produz um oxidante fraco. Maior proporcoes de clorofila a
28 Fotosistemas? Fotossistema II (PSII) Moléculas antenas e Centro de Reação P680 Produz um redutor mais fraco Produz um oxidante forte capaz de oxidar a água Iguais proporcoes de Clorofila a e b
29 Fotosistemas e foto fosforilacao Dois sistemas, impulsionados pela luz, atuam em sequencia retirando elétrons da água e transferindo para o NADP+
30 H20 + NADP Fotosistemas I e II 02 + (H+) + NADPH ADP + Pi ATPasa ATP
31 Assimilação Fotossíntese
32 Assimilação - Etapa Enzimática Fase Escura Produção de açúcares a partir de CO 2 Estroma do Cloroplasto Fase escura: Conceito errôneo! A fase enzimática ocorre também na presença de luz e utiliza ATP e NADPH produzidos nos tilacóides durante as reações luminosas. Luz Fotossíntese Fase Enzimática (Estroma)
33 Ciclo do Calvin Benson Bassham Fotossíntese
34 Ciclo do Calvin Benson Bassham Fotossíntese
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36 Regulação do ciclo de Calvin pela luz 1. Rubisco 2. NADP-gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase 3. Frutose-1,6-bifosfato fosfatase 4. Sedoheptulose-1,7-bifosfatase 5. Ribulose-5-fosfato quinase
37 ATP + NADPH CO2 Ciclo de Calvin Gliceraldeído 3 fosfato + ADP + NADP
38 Sínteses de amido e sacarose Apenas 1/6 da triose fosfato produzida é utilizada para a síntese de amido e/ou sacarose
39 Fotorrespiração (C2) Mecanismo de control ativo em condições de extrema luminosidade e temperatura usado para dissipar o excesso de ATP e poder redutor
40 Fotorrespiração CO2 / O2 CO2 Atividade carboxilase Rubisco Atividade oxigenasse O2/ CO2 O2
41 Fotorrespiração (C2) Recuperação de 75% do carbono perdido no ciclo de Calvin como 2- fosfoglicolato Geração de AA
42 Mecanismos de assimilação de C C3 - Plantas que só executam o Ciclo de Calvin C4 plantas que executam o ciclo de Hatch e Slack
43 Mecanismos de assimilação de C C3 - Plantas que só executam o Ciclo de Calvin C4 plantas que executam o ciclo de Hatch e Slack
44 mecanismos de assimilação de C C3 - Plantas que só executam o Ciclo de Calvin C4 plantas que executam o ciclo de Hatch e Slack
45 mecanismos de assimilação de C
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