Fotossíntese e quimiossíntese

Fotossíntese e quimiossíntese

1. FotossínteseFotossíntese
Professora Raquel
CED 416 – Santa Maria - DF

2. Cloroplasto
Estroma
Tilacóide
Espaço
tilacóide
Membrana interna
Membrana externa
Espaço
intermembranas

3. AutótrofosAutótrofos
Plantas e outros organismos que possuem Plantas e outros organismos que possuem
clorofilaclorofila são capazes de usar são capazes de usar energia energia
luminosaluminosa para produzir alimento. para produzir alimento.
Euglena – alga Euglena – alga
(protistas)(protistas)

4. As cianobactérias ocupam também, o posto de produtoras de matéria
orgânica nos ecossistemas. Realizam a fotossíntese apesar de não
apresentarem cloroplastos. A estrutura que garante a realização da
fotossíntese é muito primitiva – lamelas ou membranas fotossintéticas.
Cianobactéria junto com as algas e produzem
aproximadamente 55% do oxigênio atmosférico

5. HeterótrofosHeterótrofos
•Heterótrofos Heterótrofos
são organismos são organismos
que NÃO que NÃO
produzemseu produzemseu
próprio próprio
alimentoalimento
•Heterótrofos Heterótrofos
NÃO usam NÃO usam
diretamente a diretamente a
energia do Solenergia do Sol

6. •Glicose é um Glicose é um
monossacarídeomonossacarídeo
•CC
66HH
1212OO
66
•Uma molécula de Uma molécula de
glicose armazena glicose armazena
90 vezes90 vezes mais mais
energia química energia química
que o ATP.que o ATP.
GlicoseGlicose

7. PigmentosPigmentos
•Além da água, do
dióxido de carbono, e
da energia solar, a
fotossíntese precisa de
pigmentos
•Clorofila é o principal
deles e é encontrada
nos cloroplastos

8. Luz e PigmentosLuz e Pigmentos
•Energia a partir do Sol
entra na Terra como
Fotons
•Fóton = Unidade de
energia luminosa
•Luz contém uma mistura
de comprimentos de onda
•Diferentes
comprementos de onda
possui diferentes cores

9. Luz e PigmentosLuz e Pigmentos
•Diferentes pigmentosDiferentes pigmentos absorvem absorvem
diferentes comprimentos de ondadiferentes comprimentos de onda
•Fótons “Fótons “excitam” excitam” elétrons dos elétrons dos
pigmentos das plantaspigmentos das plantas
•Elétrons excitados carregam a Elétrons excitados carregam a
energia absorvidaenergia absorvida
•Elétrons excitados se movem para Elétrons excitados se movem para
camadas camadas MAISMAIS energéticas. energéticas.

10. Excitação dos elétrons

11. ClorofilaClorofila
Existe dois principais Existe dois principais
tipos de moléculastipos de moléculas
de clorofila:de clorofila:
Clorofila aClorofila a
Clorofila bClorofila b
Um terceiro tipo é Um terceiro tipo é
encontrada nos encontrada nos clorofila clorofila
cc, é encontrada nos , é encontrada nos
dinoflagelados (algas)dinoflagelados (algas)
Atomo de Magnésio no
centro da clorofila

12. Clorofila a e bClorofila a e b

13. Clorofila aClorofila a
•Encontradas em todas as Encontradas em todas as plantas, plantas,
algas e cianobactériasalgas e cianobactérias
•Torna a fotossíntese possívelTorna a fotossíntese possível
•Participa Participa diretamente das diretamente das reações reações
dependentes de luzdependentes de luz
•Pode Pode aceitar energiaaceitar energia da clorofila b da clorofila b

14. Clorofila bClorofila b
•Clorofila b é um Clorofila b é um pigmento pigmento
acessórioacessório
•Clorofila b age Clorofila b age indiretamenteindiretamente na na
fotossíntese pela transferência fotossíntese pela transferência
de luz que absorve da clorofila de luz que absorve da clorofila aa
•Como a clorofila a, absorve o Como a clorofila a, absorve o
vermelho e azul e vermelho e azul e REFLETE O REFLETE O
VERDEVERDE

15. Fotossíntese
Fase Clara ou
Etapa fotoquímica
Fase Escura ou fase química
(Ciclo de Calvin ou carboxilação)
1.É dependente de luz
2. Absorção do fóton
3.Fotólise da água
4.Liberação de O
2
5.Fotofosforilação (adição
de fosfato em presença
de luz)
6.Produção de ATP
7.Ocorre nos tilacóides
1.É independente de luz
2.Carboxilação
3.Utilização de CO
2
atmosférico
4.Formação de matéria
orgânica
5.Formação de água

16. Recebeu e
-
Perdeu e
-
FORMA
REDUZIDA
FORMA
OXIDADA

17. Fase Clara
•Ocorre nas membranas dos tilacóides.
•É necessária a presença da luz para que
ocorra.
•Acontecem dois processos:
-Fotofosforilação
-Fotólise da água.

18. ee
--
Com excesso de energia
alguns elétrons são
liberados.
clorofila
Fotofosforilação-
produção de ATP
A luz solar
(fótons)
incide na
molécula de
clorofila

19. ee
--
ee
--
Fotofosforilação -Transporte
de elétron e produção de
ATP
Na membrana
dos tilacóides
clorofila

20. ee
--
ee
--
ee
--
ATPATP
ATPATP
Quando o elétron pula de uma proteína para outra,
energia é liberada e ATPs são produzidos.

21. H
O
Fotólise da água
Quebra da água pela energia da luz e forma
hidrogênios o oxigênios.

22. NADP – Receptor de hidrogênios
Capta os hidrogênios vindos da fotólise da água
NADP + 2H  NADPH
2
ATPs  fosforilação
NADPH
2
 fotólise da água
O oxigênio (resíduo) é liberado

23. Fase não dependente da luz – fase
escura
•Ocorre no estroma do cloroplasto.
•Também pode ser chamada de Ciclo de
Calvin.
Usa os produtos da fase clara
ATPs  fosforilação
NADPH
2
 fotólise da água

25. Processo fotossintético completo
Fase clara ou
fotoquímica
Fase escura ou
química

26. Processo Fotossintético completo
Equações da
Fotossíntese
1ª etapa: 12 H
2
O 12 H
2
+ 6 O
2
Luz +
clorofila
2ª etapa: 12 H
2
+ 6 CO
2
C
6
H
12
O
6
+ 6 H
2
O
Total: 12 H
2
O + 6 CO
2
C
6
H
12
O
6
+ 6 H
2
O + 6O
2
Luz +
clorofila

27. Cloroplasto
Estroma
Tilacóide
Espaço
tilacóide
Membrana interna
Membrana externa
Espaço
intermembranas

28. Função do EstromaFunção do Estroma
•Reações Reações independente da luzindependente da luz
•ATP são usados ATP são usados para fazer para fazer
carboidratos como carboidratos como glicoseglicose
•Localização do Localização do Ciclo de CalvinCiclo de Calvin

29. membranemembrane
TilacoideTilacoide
•Reacões dependente da luzReacões dependente da luz
•Fotosistemas são feitos de Fotosistemas são feitos de
moléculas de clorofilamoléculas de clorofila
•Fotosistemas estão nas Fotosistemas estão nas
membranas membranas tilacóidestilacóides
•Os dois fotosistemas são:Os dois fotosistemas são:
Fotosistema IFotosistema I
Fotosistema IIFotosistema II

30. Visão Geral da FotosínteseVisão Geral da Fotosíntese

31. Transportadores de EnergiaTransportadores de Energia
•Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo
Fosfato Fosfato (NADP(NADP
++
))
•NADPNADP
+ = + =
Forma Forma ReduzidaReduzida
•Coleta Coleta 2 elétrons de alta 2 elétrons de alta
energia e Henergia e H
++
a partir da reação a partir da reação
de luz para formar NADPHde luz para formar NADPH
•NADPHNADPH carrega energia para carrega energia para
ser passada para outra moléculaser passada para outra molécula

32. Fotosistema IIFotosistema II
•Ativo no começo das reações Ativo no começo das reações
dependentes de luzdependentes de luz
•Contém Contém aproximadamente mesma aproximadamente mesma
quantidade de clorofila a e quantidade de clorofila a e
clorofila bclorofila b

33. Fotosistema IFotosistema I
•Ativo no final da reação Ativo no final da reação
dependente de luzdependente de luz
•Feita de 300 moléculas de Feita de 300 moléculas de
ClorofilaClorofila
•Quase todo ele é feito de Quase todo ele é feito de
clorofila aclorofila a

34. NADPHNADPH

35. Fotossíntese começaFotossíntese começa
Fotosistema Fotosistema II absorve energia II absorve energia
luminosa, seus elétrons são luminosa, seus elétrons são
energizados energizados e passam para the e passam para the
Cadeia de transporte de elétronCadeia de transporte de elétron
Elétrons perdidos são repostos pelos Elétrons perdidos são repostos pelos
que provém da quebra da águaque provém da quebra da água (2H (2H
+, +,
eletrons livres, e oxigênioeletrons livres, e oxigênio
2H2H
+ +
passam pela membrana tilacoide e passam pela membrana tilacoide e
vão para o dentro do tilacoidevão para o dentro do tilacoide

36. Reações Luz DependentesReações Luz Dependentes
•Ocorre nas Ocorre nas membranas tilacoidesmembranas tilacoides
•Usa energia luminosaUsa energia luminosa
•Produz Produz oxigênio oxigênio a partir da águaa partir da água
•Converte Converte ADP em ATPADP em ATP
•Também converte Também converte NADPNADP
++
no no
carregador de energia carregador de energia
NADPH no NADPH no estromaestroma

37. Reação dependente de luzReação dependente de luz

38. Reação dependente de luzReação dependente de luz

39. Fotosistema IFotosistema I
Elétrons de alta energiaElétrons de alta energia são movidos são movidos
para o Fotosistema I através da para o Fotosistema I através da
cadeia de transporte eletrônicacadeia de transporte eletrônica
Energia é usada para Energia é usada para transportar Htransportar H
++
a a
partir do estroma para dentro do partir do estroma para dentro do
tilacoidetilacoide
NADP+ é convertido para NADPHNADP+ é convertido para NADPH
quando pega 2 elétrons e H+quando pega 2 elétrons e H+

40. FosforilaçãoFosforilação
Enzima na membrana tilacoide Enzima na membrana tilacoide
chamada chamada ATP SintaseATP Sintase
alto gradiente de prótons alto gradiente de prótons
dentro do tilacoidedentro do tilacoide
Os íons H+ passam pela Os íons H+ passam pela
membrane tilacoide para o membrane tilacoide para o
estroma, estroma, ADP + Pi ADP + Pi
Forma se Forma se ATPATP

41. copyright cmassengale 41

42. Reações DEPENDENTES de luzReações DEPENDENTES de luz
Reagentes:Reagentes:
•HH
22OO
•Energia luminosaEnergia luminosa
Produtos com energia:Produtos com energia:
•ATPATP
•NADPHNADPH

43. Reação Independente de luzReação Independente de luz
•ATP & NADPHATP & NADPH produzidos a partir produzidos a partir
das reações de luz são usadas como das reações de luz são usadas como
energiaenergia
•C0C0
2 2 atmosférico atmosférico é usadoé usado para fazer para fazer
açúcares como açúcares como glicose e frutoseglicose e frutose
•Açúcar de seis carbonos durante o Açúcar de seis carbonos durante o
Ciclo de CalvinCiclo de Calvin
•Ocorre no Ocorre no estromaestroma

44. Ciclo deCiclo de
Calvin Calvin

45. Ciclo de CalvinCiclo de Calvin
•Duas voltas Duas voltas do Ciclo de Calvin são do Ciclo de Calvin são
necessárias para fazer uma molécula necessárias para fazer uma molécula
de glicosede glicose
•3 3 moléculas de moléculas de COCO
22 entram no ciclo entram no ciclo
para formar vários para formar vários compostos compostos
intermediários (PGA)intermediários (PGA)
•Moléculas de 3 carbonos chamadas Moléculas de 3 carbonos chamadas
Ribulose DifosfateRibulose Difosfate (RuBP) são usadas (RuBP) são usadas
para regenerar o ciclo de Calvin. para regenerar o ciclo de Calvin.

47. Fatores que afetam a taxa de Fatores que afetam a taxa de
FotossínteseFotossíntese
•Quantidade de Quantidade de
água disponívelágua disponível
•TemperaturaTemperatura
•Quantidade Quantidade
disponível de disponível de
energia solarenergia solar

48. Quimiossíntese
Obtenção de energia (com produção de matéria orgânica),
através da oxidação de substâncias inorgânicas, realizada
por algumas bactérias, sem utilização de luz.
Gás sulfídrico
(H
2
S)
Substratos para
Quimiossíntese
Carbonato de
ferro (FeCO
3
)
Amônia
(NH
3
)
sulfobactérias ferrobactérias nitrobactérias

49. Quimiossíntese
Somente
bactérias!
Precursor do
açúcar
A partir de água
e gás carbônico
(H
2
S), (FeCO
3
),
(NH
3
)
Subst. Inorgânica. + O
2
subst. Inorg.oxidada +
energia
CO
2
+ H
2
O + energia

CH
2
O +
O
2
Aldeído fórmico

51. É um processo alternativo –
bactérias que vivem nas
profundezas oceânicas, como não
conseguem absorver luz,
desenvolveram esta outra forma de
obterem produtos orgânicos.
Algumas bactérias que intervêm no ciclo do azoto também usam este
processo (oxidam os átomos deste elemento, libertando óxidos de
azoto).
Durante a quimiossíntese é usado dióxido de carbono (CO
2
) e são
produzidos compostos orgânicos tal como na fotossíntese, no
entanto não se liberta oxigénio (O
2
).
Quimiossíntese

52. Quimiossíntese e fotossíntese