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 CÉLULAS FOTOSSÍNTESE e QUIOMIOSSÍNTESE CAPÍTULO 11 p. 124 Leitura texto introdutório
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?
Visão geral da fotossíntese - p.125 1 Na fotossíntese, as moléculas de gás carbônico e de água são transformadas em açúcares com a utilização da energia luminosa. O processo pode ser resumido pela equação: 6CO 2 + 6H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Luz Clorofila
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.
É o principal processo autotrófico e é realizado pelos seres clorofilados: plantas, algas, cianobactérias. 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.
ORIGEM DO OXIGÊNIO Experimentos realizados comprovam que o oxigênio (O 2 ) liberado durante a fotossíntese provém da água, e não do gás carbônico. Por isso, uma equação balanceada e mais coerente é a seguinte: 6CO 2 + 12H 2 O Luz Clorofila C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O
Nos eucariontes, a fotossíntese ocorre nos cloroplastos. Nos procariontes, como as cianobactérias, a fotossíntese ocorre na membrana e no citosol.
Ler texto Fotossíntese: o início das descobertas p. 125
CLOROFILA E ABSORÇÃO DE LUZ 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.
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 visível.
1 2 3 4 5 6 7 Rádio Micro -ondas Infra- Vermelho Ultra- Violeta Raio-X Raio Gama Espectro da luz visível
Da mesma forma que nossos olhos só percebem certos comprimentos de ondas (não vemos o ultravioleta), as moléculas 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. Por meio de experimentos ficou provado que ocorre mais fotossíntese nas regiões iluminadas pelo vermelho e pelo azul.
VÍDEO: FOTOSSÍNTESE
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.
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.
ESTROMA GRANUM TILACÓIDE
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
ETAPA QUÍMICA OU FASE ESCURA Também chamada ciclo de Calvin, ocorre no estroma. Por meio de uma série de reações químicas, são sintetizados glicídios, a partir do CO 2 e dos hidrogênios 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. A conversão do CO 2 em um glicídio é chamada fixação do carbono.
VÍDEO: FASES DA FOTOSSÍNTESE
3 Velocidade da fotossíntese - p.128 INFLUÊNCIA DA LUZ: A velocidade da fotossíntese pode ser calculada medindo a quantidade de oxigênio liberada. Qdo está no escuro, a planta não está realizando fotossíntese, mas está respirando: ela consome O 2 em vez de produzi-lo. 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 para a atmosfera. A produção de O 2 cresce até determinado valor da intensida de luminosa, a partir daí, não se altera mais, mesmo que a luminosidade aumente. Esse é o ponto de saturação luminosa. Conclusão: a planta respira o tempo todo, mas, durante o dia qdo a intensidade da luz é maior q o ponto de compensação, a produção de O 2 torna-se maior q o consumo; o que sobra é liberado para atmosfera.
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 de CO 2 aumenta a 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.
Certas bactérias que vivem no solo são capazes de sintetizar substâncias orgânicas a partir de CO 2, H 2 O e outras substâncias inorgânicas sem utilizar energia luminosa. Elas provocam a oxidação de subsâncias minerais (amônia, enxofre, sais de ferro, etc.) e aproveitam a energia liberada para sintetizar açúcares.
- Comparada a fotossíntese, a quimiossíntese representa uma fração muito pequena do processo de produção de cadeias carbônicas. - Entretanto, tem importância no Ciclo do Nitrogênio, onde algumas bactérias quimiossintetizantes promovem a reciclagem do nitrogênio dos organismos mortos.
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?
ATIVIDADES 1) Qual a importância das plantas para 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 para a fotossíntese? (2) 5) Quais os reagentes do processo da fotossíntese?(2) 6) Quais os produtos da fotossíntese? (2)
07) De que substância se origina o oxigênio liberado durante a fotossíntese? (1) 08) Quais as etapas da fotossíntese?(1) 09) Diferencie etapa Fotoquímica e Química.(4) 10) Em que regiões do cloroplasto ocorrem as etapas Fotoquímica e Química nos eucariontes?(2) 11) Quais os fatores que podem influenciar na velocidade da fotossíntese? (2) 12) Qual a diferença entre fotossíntese e quimiossíntese?(1)
ATIVIDADES: Aplique seus conhecimentos 1 a 19 (exceto 2, 9, 10, 16) pág. 130 a 133
REFERÊNCIA LINHARES e GEWANDSZNAJDER. Biologia Hoje. Volume 1. 2ª Edição. São Paulo: Editora Ática, 2013.