FotossínteseFotossínteseProfessora Raquel

CED 416 – Santa Maria - DF

Cloroplasto

Estroma

Tilacóide

Espaço tilacóide

Membrana interna

Membrana externa

Espaço intermembranas

AutótrofosAutótrofos

Plantas e outros organismos que Plantas e outros organismos que possuem possuem clorofilaclorofila são capazes de usar são capazes de usar energia luminosaenergia luminosa para produzir alimento. para produzir alimento.

Euglena – Euglena – alga alga

(protistas)(protistas)

Cianobactéria junto com as algas e produzem aproximadamente 55% do oxigênio atmosférico

HeterótrofosHeterótrofos• Heterótrofos Heterótrofos

são são organismos 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

• Glicose é um Glicose é um monossacarídeomonossacarídeo

• CC66HH1212OO66

• Uma molécula Uma molécula de glicose de glicose armazena armazena 90 90 vezesvezes mais mais energia química energia química que o ATP.que o ATP.

GlicoseGlicose

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

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

Luz e PigmentosLuz e Pigmentos

• Diferentes pigmentosDiferentes pigmentos absorvem diferentes absorvem diferentes comprimentos de ondacomprimentos 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 Elétrons excitados se movem para camadas para camadas MAISMAIS energéticas.energéticas.

ClorofilaClorofilaExiste dois principais Existe dois principais

tipos de moléculastipos de moléculas de clorofila:de clorofila:

Clorofila aClorofila aClorofila bClorofila b

Um terceiro tipo é Um terceiro tipo é encontrada nos encontrada nos clorofila cclorofila c, é , é encontrada nos encontrada nos dinoflagelados (algas)dinoflagelados (algas)Atomo de Magnésio

no centro da clorofila

Clorofila a e bClorofila a e b

Clorofila aClorofila a

•Encontradas em todas as Encontradas em todas as plantas, algas e cianobactériasplantas, algas e cianobactérias•Torna a fotossíntese possívelTorna a fotossíntese possível•Participa Participa diretamente das diretamente das reações dependentes de luzreações dependentes de luz•Pode Pode aceitar energiaaceitar energia da da clorofila bclorofila b

Clorofila bClorofila b

• Clorofila b é um Clorofila b é um pigmento pigmento acessórioacessório

• Clorofila b age Clorofila b age indiretamenteindiretamente na fotossíntese pela na fotossíntese pela transferência de luz que transferência de luz que absorve da clorofila 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

FotossínteseFase Clara ouEtapa fotoquímica

Fase Escura ou fase química (Ciclo de Calvin ou carboxilação)

1. É dependente de luz2. Absorção do fóton3. Fotólise da água4. Liberação de O2

5. Fotofosforilação (adição de fosfato em presença de luz)

6. Produção de ATP7. Ocorre nos tilacóides

1. É independente de luz2. Carboxilação3. Utilização de CO2

atmosférico4. Formação de matéria

orgânica5. Formação de água

Fase Clara

• Ocorre nas membranas dos tilacóides.• É necessária a presença da luz para que

ocorra.

• Acontecem dois processos:- Fotofosforilação- Fotólise da água.

ee--

Com excesso de energia alguns elétrons são liberados.

clorofila

Fotofosforilação- produção de ATP

A luz solar (fótons) incide na molécula de clorofila

ee--

ee--

Fotofosforilação -Transporte de elétron e produção de ATP

Na membrana dos tilacóides

clorofila

ee--

ee--

ee--

ATPATP

ATPATP

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

H

O

Fotólise da água

Quebra da água pela energia da luz e forma hidrogênios o oxigênios.

NADP – Receptor de hidrogênios

Capta os hidrogênios vindos da fotólise da água

NADP + 2H NADPH2

ATPs fosforilaçãoNADPH2 fotólise da água

O oxigênio (resíduo) é liberado

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 claraATPs fosforilaçãoNADPH2 fotólise da água

Processo fotossintético completo

Fase clara ou fotoquímica

Fase escura ou química

Processo Fotossintético completo

Equações da Fotossíntese

1ª etapa: 12 H2O 12 H2 + 6 O2

Luz + clorofila

2ª etapa: 12 H2+ 6 CO2 C6H12O6 + 6 H2O

Total: 12 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 H2O + 6O2

Luz + clorofila

Cloroplasto

Estroma

Tilacóide

Espaço tilacóide

Membrana interna

Membrana externa

Espaço intermembranas

Função do EstromaFunção do Estroma

• Reações Reações independente da independente da luzluz

• ATP são usados ATP são usados para fazer para fazer carboidratos como carboidratos como glicoseglicose

• Localização do Localização do Ciclo de Ciclo de CalvinCalvin

membranemembraneTilacoideTilacoide

• Reacões dependente da Reacões dependente da luzluz

• Fotosistemas são feitos Fotosistemas são feitos de 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

Visão Geral da Visão Geral da FotosínteseFotosíntese

Transportadores de Transportadores de EnergiaEnergia

• Nicotinamida Adenina Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Fosfato Dinucleotídeo 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 ser passada para outra moléculamolécula

Fotosistema IIFotosistema II

•Ativo no começo das reações Ativo no começo das reações dependentes de luzdependentes de luz•Contém Contém aproximadamente aproximadamente mesma quantidade de mesma quantidade de clorofila a e clorofila bclorofila a e clorofila b

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

NADPHNADPH

Fotossíntese começaFotossíntese começaFotosistema 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 passam pela membrana tilacoide e vão para o dentro do tilacoidee vão para o dentro do tilacoide

Reações Luz DependentesReações Luz Dependentes

• Ocorre nas Ocorre nas membranas membranas tilacoidestilacoides

• 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

Reação dependente de Reação dependente de luzluz

Reação dependente de luzReação dependente de luz

Fotosistema IFotosistema I

Elétrons de alta energiaElétrons de alta energia são são movidos para o Fotosistema I movidos para o Fotosistema I através da cadeia de transporte através da cadeia de transporte eletrônicaeletrônica

Energia é usada para Energia é usada para transportar transportar HH++ a partir do estroma para a partir do estroma para dentro do tilacoidedentro do tilacoide

NADP+ é convertido para NADPHNADP+ é convertido para NADPH quando pega 2 elétrons e H+quando pega 2 elétrons e H+

FosforilaçãoFosforilação

Enzima na membrana Enzima na membrana tilacoide chamada tilacoide chamada ATP ATP SintaseSintase

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 membrane tilacoide para o estroma, o estroma, ADP + Pi ADP + Pi

Forma se Forma se ATPATP

copyright cmassengale 39

Reações DEPENDENTES de Reações DEPENDENTES de luzluz

Reagentes:Reagentes:

• HH22OO

• Energia luminosaEnergia luminosa

Produtos com energia:Produtos com energia:• ATPATP• NADPHNADPH

Reação Independente Reação Independente de luzde luz

• ATP & NADPHATP & NADPH produzidos a partir produzidos a partir das reações de luz são usadas das reações de luz são usadas como energiacomo energia

• C0C02 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

Ciclo deCiclo de Calvin Calvin

Ciclo de CalvinCiclo de Calvin

• Duas voltas Duas voltas do Ciclo de Calvin são do Ciclo de Calvin são necessárias para fazer uma necessárias para fazer uma molécula de glicosemolécula de glicose

• 3 3 moléculas de moléculas de COCO22 entram no entram no ciclo para formar vários ciclo para formar vários compostos intermediários (PGA)compostos intermediários (PGA)

• Moléculas de 3 carbonos Moléculas de 3 carbonos chamadas chamadas Ribulose DifosfateRibulose Difosfate (RuBP) são usadas para regenerar (RuBP) são usadas para regenerar o ciclo de Calvin. o ciclo de Calvin.

Fatores que afetam a taxa de Fatores que afetam a taxa de FotossínteseFotossíntese

• Quantidade Quantidade de água de água disponíveldisponível

• TemperaturaTemperatura• Quantidade Quantidade

disponível de disponível de energia solarenergia solar