Aula sobre fotossíntese fase clara e escura

Aula de ensino médio sobre fotossíntese.

1. Fotossíntese
Profa. Miriam Dantzger

2. •Fotossíntese→produçãodemoléculasorgânicasapartir
daluzsolaredemoléculasinorgânicas.
•Seresautótrofos→plantas,algasecianobactérias.
•Todosostecidosverdespossuemclorofila(pigmento
verde),entretantoafotossínteseocorreprincipalmente....
Oscloroplastosocorremnascélulas
domesófilo(tecidoverdenointerior
dafolhas).

4. Célulasdomesófiloricas
emcloroplastos
Cloroplastoeseustilacóides

6. Fotólise da Água ou Reação de Hill
Aluzécapazdedecomporamoléculadeágua:
H
2O → 2H
+
+ 2e
-
+ ½ O
2
Importante→AliberaçãodoO
2nafotossínteseprovémda
águaenãodoCO
2
GlicoseEtapa Fotoquímica

7. •Processoconstituídoporduasetapas:
•Primeira→EtapaFotoquímicaou“faseclara”,ocorrena
membranadostilacóidesedependediretamenteda
açãoluminosa!
•Segunda→EtapaQuímicaou“faseescura”,ocorreno
estromadocloroplasto
–Nãodependedeluzparaocorrer,entretanto,pode
ocorrertantoànoitequantodemanhã,excetonas
plantasdodeserto,comooscactos
Fotossíntese

8. •Converteaenergiasolaremenergiaquímica→ATPe
NADPH
•Função→formaçãodeATPeNADPHqueserão
utilizadosnapróximaetapa
•AfotólisedaáguacausaaliberaçãodeO
2
•Fotossistemas→associaçõesdeclorofilaseproteínas
sensíveisaluzepresentesnostilacóidesdoscloroplastos
•Ocorremasfotofosforilaçõescíclicaseacíclicasnos
fotossistemas=produçãodeATPapartirdaluzsolar
Etapa Fotoquímica -quebra da H
2O e liberação de O
2

11. EVENTOS DAETAPAFOTOQUÍMICA (fotofosforilação
cíclica):
1.NofotossistemaI,predominaaclorofilaa.Essa,aoseriluminada,
perdeumpardeelétronsexcitados(ricosemenergia).
Estabelece-se,namoléculadaclorofila,um"vazio"deelétrons.
2.Opardeelétronsérecolhidoporumasérie
decitocromos,substânciasqueaceitamelétronsadicionais,
tornando-seinstáveisetransferindoesseselétronsparaoutras
moléculas.
3.Àmedidaquepassampelacadeiadecitocromos,oselétronsvão
gradativamenteperdendoenergia,queéempregadana
fosforilação(produçãodeATP).
4.Oselétronsretornamàmoléculadaclorofila,ocupandoo"vazio"
quehaviamdeixado.Comooselétronsretornamparaaclorofila,
oprocessoécíclico.

12. Ocorre somente a produção de ATP
Não há produção de NADPH
2

13. EVENTOSDAETAPAFOTOQUÍMICA(fotofosforilaçãoacíclica):
1.FotossistemaII(clorofilab)absorveenergiasolareseus
elétronsassumemestadoexcitado,saltandoparao
fotossistemaI→otransportedeelétronsdeumfotossistema
paraooutrogeraenergiaparaaproduçãodeATP
2.AenergialuminosafazcomqueofotossistemaItambém
percaelétrons→serãoincorporadosnamoléculadeNADP
+
3.AfotólisedaáguageraH
+
,elétronseO
2
H+→incorporadoaoNADP
+
,juntamentecomoselétronsdo
fotossistemaI,formandoNADPH
elétrons→fornecidosaofotossistemaII

14. Ocorre a produção de ATP
e NADPH
2

15. Etapa Química –Ciclo de Calvin ou das Pentoses
•CompreendeoCiclodeCalvineaformaçãodeglicose
•CiclodeCalvin→reaçõescíclicasqueabsorvem
moléculasdeCO
2paraaproduçãodemoléculas
orgânicasde3C(GAPouPGAL)
•Somenteapós2voltasnocicloeapósaformaçãode2
moléculasdeGAPéqueocorreaformaçãodeglicose,
apartirdeumareaçãosubsequente.
•OCiclodeCalvinutilizaCO
2,NADPHeATPpara
propiciarasíntesedeglicose
-ReduzoCO
2ahidratosdecarbonoporadiçãode
elétronseH
+
,provenientesdoNADPH

16. Etapa Química –Ciclo de Calvin ou das Pentoses
•Começacomareaçãode1moléculadeCO
2comumaçúcar
de5carbonosconhecidocomoribulosedifosfatocatalisada
pela enzima Rubisco (ribulosebifosfato
carboxilase/oxigenase,RuBP),umadasmaisabundantes
proteínaspresentesnoreinovegetal.
•Forma-se,então,umcompostoinstávelde6carbonos,que
logosequebraemduasmoléculasde3carbonos(2moléculas
deácido3-fosfoglicéricoou3-fosfoglicerato,conhecidas
comoPGA).
•Épreciso2voltasnocicloparaseter2PGA,queserão
reduzidoscomNADPHedepoisirãoformar1glicose
•OATPéutilizadopararegenerararibulosedifosfatoereiniciar
ociclo

18. Emcadaciclosãogastos:
•3ATP(2ATPparafosforilaros2PGA+1ATPpara
regeneraraRibulosedifosfato)
•2NADPH(queforamusadosparareduzireconverter
emglicoseosPGA)
•Nofinaldosciclosnecessáriosparaformarglicose,o
totalgastoserá:
6CO
2,12NADPHe18ATP

19. Etapa Fotoquímica e Etapa Química
são complementares ?
Sim.Éimpossível
somenteumadas
etapasproduzirglicose

20. Fatores intrínsecos limitantes da fotossíntese
Aintensidadecomaqualumacélulaexecutaafotossíntesepode
seravaliadapelaquantidadedeO
2queelaliberaparaoambiente,
oupelaquantidadedeCO
2queelaconsome.
Disponibilidadedepigmentosfotossintetizantes:
Comoaclorofilaéaresponsávelprincipalpelacaptaçãoda
energialuminosa,asuafaltarestringeacapacidadedecaptação
daenergiaeapossibilidadedeproduzirmatériaorgânica.
Disponibilidadedeenzimasedecofatores:
Todasasreaçõesfotossintéticasenvolvemaparticipaçãode
enzimasedecofatores,comoosaceptoresdeelétronseos
citocromos.Asuaquantidadedeveserideal,paraquea
fotossínteseaconteçacomasuaintensidademáxima.

21. Fatores extrínsecos limitantes da fotossíntese
4fatoresextrínsecosprincipaispodemlimitaraaçãoda
fotossíntese:
1.Temperatura
2.ConcentraçãodeCO
2
3.Comprimentodeonda
4.Intensidadeluminosa

22. Temperatura
Acimadatemperaturaótima,asenzimasquecatalisamas
reaçõesfotossintéticassedesnaturam,reduzindoavelocidade
dafotossíntese.
Essatemperaturapodevariarentreosvegetais.

23. Concentração de CO
2
Etapaquímicatambémécatalisadapordiversasenzimas.
AsaturaçãodasenzimascomCO
2fazcomqueataxade
fotossíntesenãoaumentemais,ficandoconstante.

24. Comprimento de onda
Paraqueumaplantaverdeexecuteafotossíntesecomboa
intensidade,nãosedeveiluminá-lacomluzverde,umavezqueessa
luzéquasecompletamenterefletidapelasfolhas.

25. Luminosidade
Quantomaioraluminosidade,maiorataxafotossintética,até
sealcançarumpontomáximo,ondeluminosidadesmaiores
nãoaumentamafotossíntese

26. Fotossíntese X Respiração

27. FIM!!!