Fotossíntese e Respiração Celular

1. Fotossíntese e Respiração Celular

2. Metabolismo Celular • Metabolismo  conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo. • Reagentes Produtos Energia

3. De onde vem essa energia? • A energia necessária para a realização de reações químicas do organismo vem da quebra de moléculas, principalmente carboidratos. • Outras moléculas também podem ser fonte de energia para a célula: lipídeos, proteínas e ácidos nucléicos.

4. Onde a energia fica armazenada? • Nas ligações químicas entre os fosfatos da molécula de ATP. • ATP: Adenosina Tri-fosfato ou Trifosfato de Adenosina.

5. ATP Adenina Pentose

6. Como o ATP armazena energia? • A energia liberada na quebra da glicose é armazenada nas ligações fosfato. • Quando a célula precisa de energia o ATP é quebrado em ADP + P, liberando energia.

7. ATP ADP + P Energia Adenina Pentose

8. Seres Autótrofos fotossintetizantes Definição: É o processo pelo qual as plantas verdes e alguns outros organismos transformam energia luminosa em energia química. Nas plantas verdes, a fotossíntese aproveita a energia da luz solar para converter dióxido de carbono, água e minerais em compostos orgânicos e oxigênio gasoso. Além das plantas verdes, incluem-se entre os organismos fotossintéticos certos protistas (como as diatomáceas e as euglenas), as cianófitas (algas verde-azuladas) e diversas bactérias.

9. Seres Heterótrofos • Não “produzem o próprio alimento”. • Não conseguem transformar energia, logo precisam adquirir substratos que liberem energia quando são quebrados.

10. Responda essa!! Uma bandeira do Brasil é colocada em um ambiente completamente escuro e iluminada com luz monocromática verde. Nessa situação, ela será vista, por uma pessoa de visão normal, nas cores:       a) verde e amarela       b) verde e branca       c) verde e preta       d) verde, preta e branca       e) verde, amarela e branca.

11. Fotossíntese • Energia solar transformada em energia química. Luz CO2 + H2O C6H12O6 + O2 Clorofila

12. Cloroplasto • Organela presente nos autótrofos fotossintetizantes eucariotos onde encontramos a clorofila. • Clorofila pigmento necessário para a realização da fotossíntese.

13. Parede celular Célula clorofilada Núcleo Folha Vacúolo Cloroplasto Tilacóide Membrana externa Esquemada molécula de clorofila Membrana interna Complexo antena Tilacóide DNA Granum Cloroplasto Estroma Granum Membrana do tilacóide Fotossíntese: estruturas envolvidas

14. Luz H2O CO2 C L O R O P L A S T O ADP ATP NADPH2 Tilacóide NADP C6H12O6 H2O O2 Fotossíntese: etapas E S T R O M A Etapa II QUÍMICA Etapa I FOTOQUÍMICA Glicose

15. Fotossíntese Todo o processo é dividido em duas etapas: • Fase clara ou etapa fotoquímica • Fase escura ou fase química Obs.: a fase escura da fotossíntese não necessita de ativação luminosa para acontecer, mas utiliza os produtos provenientes da fase clara.

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

17. Fosforilação • Uma série de reações químicas desencadeadas pela ação luminosa que resulta na produção de ATP.

18. A luz solar incide na molécula de clorofila. Essa molécula armazena essa energia e elétrons são liberados. Gerando energia para a adição de um fosfato inorgânico ao ADP formando assim, uma molécula de ATP e-

19. Fotólise da água • Quebra da água pela energia da luz.

21. NADP • Aceptor intermediário de hidrogênios. • Essa molécula capta os hidrogênios liberados durante a fotólise da água e os passa para os Carbonos que formarão a molécula de glicose. • NADP + 2H  NADPH2

22. NADPH2

23. Fim da Fase Clara Produtos: • ATPs  fosforilação • NADPH2  fotólise da água

24. Fase Escura • Processo que não depende diretamente da luz para acontecer. • Porém necessita dos produtos da fase clara para ocorrer. • Ocorre no estroma do cloroplasto. • Também pode ser chamada de Ciclo de Calvin.

25. GLICOSE + ATP + ATP

26. QUIMIOSSÍNTESE • Utiliza como fonte energética a energia de compostos químicos (síntese de substâncias orgânicas a partir de inorgânicas, que utiliza a energia liberada numa reação química, principalmente as do metabolismo e fixação de nitrogênio). • Não utiliza energia luminosa • Ocorre em alguns grupos de bactérias, como: Nitrobactérias, sulfobactérias, ferrobactérias

27. Pausa para respiração...

28. Respiração Celular Reações que resultam em liberação de energia através da quebra da molécula de glicose.

29. Respiração Celular Pode ser de dois tipos: • Respiração anaeróbia sem a utilização de O2, também chamada de FERMENTAÇÃO. • Respiração aeróbia  com a utilização de O2.

30. Fermentação • Processo de degradação incompleta de substancias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias. • A quebra de uma molécula de glicose gera apenas 2ATPs

31. Fermentação • Os principais tipos são: • Fermentação Alcoólica • Fermentação Láctica

32. Fermentação Alcoólica • Realizada por leveduras. • Produtos finais da quebra da glicose: CO2 e Etanol (C2H5OH). • Utilização humana: produção de pães, bolos e bebidas alcoólicas.

33. Fermentação Láctica • Realizada por bactérias do leite • Produto final da quebra da glicose: Ácido Láctico. • É empregada na preparação de iogurtes e queijos • Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico

34. Respiração Aeróbia • Processo pelo qual a glicose é degradada em CO2 e H2O na presença de oxigênio. • Rendimento: 36 a 38 ATPs por molécula de glicose quebrada. • Dividida em duas partes:

35. Respiração Aeróbia • Fase anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma. • fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons): requer a presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias

36. Equação Geral C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP

37. Mitocôndria • Formada por 2 membranas. • Membrana externa é lisa e controla a entrada/saída de substancias da organela. • Membrana interna contém inúmeras pregas chamadas cristas mitocondriais, onde ocorre a cadeia transportadora de elétrons. • Cavidade interna é preenchida por uma matriz viscosa, onde podemos encontrar várias enzimas envolvidas com a respiração celular, DNA, RNA e pequenos ribossomos. É nessa matriz mitocondrial que ocorre o ciclo de Krebs.

38. Mitocôndria Membrana externa Crista Mitocondrial Matriz Mitocondrial Membrana interna

39. Glicólise 2 ATP 2 ADP + 2P 2 NAD 4 ADP + 4P 2 NADH2 4 ATP

40. Co-Enzima A 2 NAD 2 NADH2 + CO2 Acetil-CoA Piruvato

41. Ciclo de Krebs + 3 NAD FADH2 3 NADH2 FAD ADP + P ATP

42. Cadeia Transportadora de Elétrons • ocorre nas cristas mitocondriais. • Também chamado de Fosforilação Oxidativa. • É um sistema de transferência de elétrons provenientes do NADH2 e FADH2 até a molécula de oxigênio.

43. NAD Cadeia Transportadora de Elétrons + NADH2 H+ H+ 2 e- FAD H2O + ATPs 2 e- + O O--