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FOTOSSÍNTESE. Praticamente toda energia utilizada pelas células animais provém do sol!!!. Danielle Ferraz Mello. Obtenção de energia pelos seres vivos. CO 2. H 2 S, S, Fe 2+ . CO 2. Compostos orgânicos c omo fonte de C. Compostos orgânicos c omo fonte de C. Plantas (folhas).
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FOTOSSÍNTESE • Praticamente toda energia utilizada pelas células animais provém do sol!!! Danielle Ferraz Mello
Obtenção de energia pelos seres vivos CO2 H2S, S, Fe2+... CO2 Compostos orgânicos como fonte de C Compostos orgânicos como fonte de C
Plantas (folhas) Fotossíntese 6 CO2 + 12 H2OC6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 Compostos inorgânicos compostos orgânicos • Herbívoros/Carnívoros Respiração C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2 + 12 H2O Compostos orgânicos compostos inorgânicos
Estrutura do cloroplasto Micrografia de um cloroplasto
Etapas da Fotossíntese Fase I:Reações luminosas MEMBRANA TILACÓIDEA energia solar é capturada e armazenada temporariamente em pequenas moléculas especializadas. Fase II: Reações de fixação de carbono ESTROMAEssas moléculas são usadas no processo de fixação de carbono (produção de açúcar a partir do CO2).
Síntese de Glicose a partir de CO2 Do que as plantas precisam para tal?? Ribulose- 1,5-bifosfato 5C Rubisco • CO2 Enzimas Energia Provenientes da fase clara
Ribulose-1,5-Bisfosfato (RuBP) • Molécula de 5C aceptora do CO2 da atmosfera. Fixação é realizada através da: Ribulosebisfosfatocarboxilase (RuBisCo) • Atividade letárgica!! • Processa aprox. 3 moléculas de substrato por seg. • Normalmente representa mais de 50% das proteínas do cloroplasto; • Acredita-se que seja a proteína mais abundante do planeta!!
RuBisCo A carboxilação da RuBP gera um composto intermediário de 6 carbonos altamente instável (3-ceto-2-carboxiarabinitol-1,5-bisfosfato), o qual instantaneamente dá origem a 2 moléculas de 3-fosfoglicerato.
Ciclo de Calvin Fixação do CO2 RegeneraçãodaRuBP Redução
Gliceraldeído 3-fosfato Glicólise (fonte de energia) Conversão em frutose 6-fosfato e glicose 1-fosfato (inversão das reações da glicólise) SACAROSE CELULOSE AMIDO Polímero de glicose que serve como carboidrato de reserva para a planta. Parede celular (polissacarídeo feito de monômeros de glicose). Principal forma de transporte de carbono das folhas para outros tecidos da planta.
ETAPA I: REAÇÕES FOTOSINTETIZANTES DE TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS
Absorção da luz Energia do fóton é absorvida pela maquinaria fotossintética do cloroplasto e transformado em energia química
Carotenóides e Xantofilas Coloração alaranjada
Pigmentos ou fotorreceptores O pigmento é excitado por um fóton e um elétron move-se de um orbital molecular para outro de mais alta energia, o qual tende a voltar para o seu estado original. Clorofilas e Carotenóides
Pigmentos ou fotorreceptores • O pigmento excitado pode voltar para o seu estado original por uma das 3 seguintes maneiras: • Calor e fluorescência; • Transferência de energia para um pigmento vizinho (energia ressonante); • Transferência de elétrons de alta energia para uma molécula próxima -> aceptor de elétrons.
Fotossistema CENTRO DE REAÇÃO + COMPLEXO DA ANTENA • Complexo da antena: • Complexos proteicos de membrana que ligam centenas de moléculas de clorofila e pigmentos acessórios (carotenóides), orientando-as na membrana do tilacóide. Responsável pela transferência de energia ressonante de um pigmento a outro até chegar no centro de reação. • Centro de reação: • Par especial de moléculas de clorofila que imediatamente transfere os seus elétrons excitados para uma cadeia vizinha de aceptores de elétrons. • Muitas clorofilas e pigmentos acessórios, mas só um único centro de reação!!
Fotossistemas Eucarióticos FS II (P680) Fornece elétrons para a cadeia transportadora de elétrons; Remove elétrons da água (fotóliseda água óxido-redução ativada pela luz) repondo os elétrons perdidos nos centros de reação. FS I (P700) Fornece elétrons excitados para a redução do NADP+; Recebe elétrons provenientes do FS II (aceptor final) repondo os elétrons perdidos nos centros de reação.
Fotofosforilação • Síntese de ATP luz-dirigida. • A transferência de elétrons pelas proteínas do esquema Z dirige a geração de um gradiente de próton pela membrana do tilacóide. • Prótons bombeados no lúmen do tilacóide fluem de volta, enquanto proporcionam a síntese de ATP • A ATP sintasedos cloroplastos é semelhante à ATP sintase mitocondrial.
Fatores que influenciam a Fotossíntese • CO2: quanto menor a taxa na atmosférica, menor a velocidade da fotossíntese. Muito gás carbônico satura a planta. • Temperatura - a velocidade máxima da fotossíntese é com temperatura entre 30ºC e 40ºC. A temperatura baixa, deixa as enzimas pouco ativadas. Muito alta, anula seu efeito. • Luz: as luzes azul e vermelho são mais absorvidas. O verde e amarelo são menos absorvidos. Muita luz, satura a planta.
E agora vocês sabem porque: • A vida depende tanto do sol!!!