Obtenção de matéria pelos seres autotróficos Os seres autotróficos produzem matéria orgânica a partir de compostos minerais. A autotrofia pode envolver dois processos: Fotossíntese - realizada por organismos fotossintéticos, que utilizam a energia luminosa; Quimiossíntese - realizada pelos organismos quimiossintéticos, que utilizam energia química resultante de reacções de oxidação de substâncias inorgânicas. ATP - principal transportador de energia na célula O ATP (adenosina trifosfato) é a molécula responsável pelo armazenamento de energia química directamente utilizável pela célula. Uma molécula de ATP é formada por: adenina: base azotada; ribose: açúcar com cinco átomos de carbono; três grupos fosfato: compostos inorgânicos. As moléculas de ATP estão constantemente a ser sintetizadas e hidrolisadas. Por hidrólise de uma molécula de ATP liberta-se um grupo fosfato, formando ADP (adenosina difosfato). Quando o ADP se hidrolisa, liberta-se um grupo fosfato e forma-se AMP (adenosina monofosfato). www.escolavirtual.pt Escola virtual 2 / 8
Molécula de ATP Fotossíntese: Processo a partir do qual os organismos fotossintéticos convertem a matéria mineral em matéria orgânica, utilizando energia luminosa. Realizada por plantas, algas, bactérias e cianobactérias. A equação geral da fotossíntese traduz-se por: A água, o dióxido de carbono e a luz são fornecidos pelo ambiente, enquanto que as clorofilas e outras moléculas implicadas no processo são sintetizadas pelas plantas. As clorofilas - pigmentos fotossintéticos que captam a energia luminosa do Sol, encontramse nas membranas dos tilacóides dos cloroplastos. www.escolavirtual.pt Escola virtual 3 / 8
Estrutura de um cloroplasto. Os principais pigmentos fotossintéticos são as clorofilas (a, b, c e d), mas existem, também, os carotenóides e as ficobilinas. Os diferentes pigmentos fotossintéticos, como têm estruturas diferentes, completam-se na captação de radiações com diferente comprimento de onda. As radiações mais eficientes para a fotossíntese são as absorvidas pelos pigmentos nas faixas vermelho-alaranjada e azul-violeta. www.escolavirtual.pt Escola virtual 4 / 8
Espectro de absorção pelos pigmentos fotossintéticos. A fotossíntese compreende duas fases sucessivas: fase fotoquímica - dependente da luz; fase química - não dependente da luz; Fase fotoquímica: ocorre nos tilacoides; produtos utilizados nas reacções: luz, água, ADP + Pi e NADP+; principais reacções fotoquímicas: Fotólise da água - em presença da luz, a molécula de água dissocia-se em oxigénio e hidrogénio. A água é o dador primário de electrões. Oxidação da clorofila a - a clorofila a é excitada pela energia luminosa, emite electrões, ficando reduzida. Fluxo de electrões - os electrões percorrem cadeias de transportadores onde ocorrem transferências energéticas que permitem a fotofosforilação do ADP em ATP. Redução do NADP+ - os electrões vão reduzir o NADP+ a NAPH. O NADP+ é o aceitador final de electrões. os produtos finais da fase fotoquímica são: oxigénio, ATP, NADPH e H+. www.escolavirtual.pt Escola virtual 5 / 8
Reacções fotoquímicas. Fase química: ocorre no estroma; conjunto de reacções não dependentes da luz; designa-se também por ciclo de Calvin; produtos utilizados nas reacções: ATP, NADPH, CO2; ciclo de Calvin: o dióxido de carbono é fixado combinando-se com a ribulose difosfato (RuDP). Os electrões do NADPH e o ATP, produzidos na fase fotoquímica, são utilizados para produzir o aldeído fosfoglicérico (PGAL). Este composto segue duas vias: intervém na regeneração de ribulose difosfato e é utilizado na síntese de glicose. os produtos finais deste ciclo são: glicose, ADP + Pi, NADP+ e ribulose difosfato. www.escolavirtual.pt Escola virtual 6 / 8
Ciclo de Calvin Quimiossíntese: Processo através do qual os organismos quimiossintéticos produzem compostos orgânicos através de matéria mineral utilizando energia química, diferindo portanto da fotossíntese quanto à origem primária da energia necessária à formação de substâncias orgânicas. Organismos quimiossintéticos: bactérias nitrificantes, bactérias ferrosas, bactérias sulfurosas. É possível distinguir duas fases no processo quimiossintético: primeira fase: ocorre a oxidação de substratos minerais com formação de ATP e NADPH. segunda fase: ocorre a redução do dióxido de carbono, o que conduz à síntese de substâncias orgânicas. Na quimiossíntese os dadores primários de electrões são os compostos minerais, como, por exemplo, o amoníaco e o sulfureto de hidrogénio. www.escolavirtual.pt Escola virtual 7 / 8
Quimiossíntese www.escolavirtual.pt Escola virtual 8 / 8