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Fotossíntese
Prof. Emanuel
CO2
H20
O2
C6H12O6
Luz
Características gerais
• Processo endotérmico de produção de glicose a
partir da utilização de compostos inorgânicos
C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O
LUZ
Clorofila
• A clorofila é o pigmento imprescindível para a
fotossíntese
• Realizada pelos seres fotoautotróficos:
• Cianobactérias e bactérias fotossintetizantes
• Alguns protistas (algas)
• Vegetais
Prof. Emanuel
C6H12O6 + 6H2O + 6O26CO2 + 12H2O
LUZ
Clorofila
Características gerais
• Todo oxigênio liberado na fotossíntese deriva
da água (fotólise da água)
• Provavelmente as cianobactérias foram os
primeiros seres vivos a realizarem fotólise da
água
Prof. Emanuel
Estudo dos plastos
• Organelas membranosas exclusivas dos
eucariontes
• São característicos das células vegetais
• Tipos:
a) Acromoplastos ou Leucoplastos
• São plastos de armazenamento
• Ex. Amiloplastos, lipoplastos, proteoplastos
b) Cromoplastos
• São plastos pigmentados
• Ex. Xantoplastos, eritoplastos, cloroplastos
Prof. Emanuel
• Delimitado por uma dupla membrana lipoprotéica
• Preenchido pelo estroma (colóide)
• A Clorofila fica armazenada nas tilacóides (Granum)
• Possui ribossomos e DNA próprios
• É capaz de realizar autoduplicação
• Origem - SET
Cloroplasto
Membrana externa
Membrana interna
EstromaTilacóideGranum
Prof. Emanuel
Célula
clorofilada
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Esquema da
molécula de
clorofila
Folha
GranumCloroplasto
Cloroplasto
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Estudo dos plastos Prof. Emanuel
a) Luz
b) Pigmentos
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Fatores que influenciam na fotossíntese
Prof. Emanuel
 Fonte de energia:
Luz branca ou visível ( 390 – 760 nm)
Luz Prof. Emanuel
 Ponto de saturação luminoso
Luz Prof. Emanuel
Velocidade
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luminosa
A B
Planta Umbrófila
Planta Heliófila
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Vegetação da caatinga
PCF = Ponto de Compensação Fótico
Vel.Fotossíntese = Vel.Respiração
A → Abaixo do PCF → Fotossíntese < Respiração
B → No PCF → Fotossíntese = Respiração
C → Acima do PCF → Fotossíntese > Respiração
 Relação entre a intensidade luminosa e o
metabolismo
Luz
Velocidade
Luz Prof. Emanuel
 O pigmento reflete o espectro da luz que
tem a mesma cor que ele
Pigmentos fotossintetizantes Prof. Emanuel
 Quando o pigmento absorve luz ocorre
excitação eletrônica
Pigmentos fotossintetizantes Prof. Emanuel
Fóton Centro
reativo
Moléculas de
pigmento
Receptor primário
• É o principal pigmento da fotossíntese
• Possui Mg++ na sua composição
• Absorve bem os espectros na faixa do violeta-
azul e do alaranjado-vermelho
• Reflete o espectro verde
• Tipos: Clorofila a
Clorofila b
Clorofila c
Clorofila d
Clorofila Prof. Emanuel
Clorofila Prof. Emanuel
Clorofila Prof. Emanuel
Experimento de Engelmann Prof. Emanuel
• Pigmentos acessórios
• São amarelados ou
avermelhados
• Amplificam o espectro da
absorção da luz tornando a
fotossíntese mais eficiente
• Podem ser precursores da
vitamina A
• Ex: Caroteno, Xantofila,
eritrofila, licopeno
Pigmentos carotenóides Prof. Emanuel
• É a fonte de carbono para a produção de
glicose
• Teor ideal = 0,03 – 0,04%
Velocidade
CO2
Gás Carbônico (anidrido carbônico)Prof. Emanuel
• A temperatura interfere no funcionamento
das enzimas
• Temperatura ideal = Países tropicais
Velocidade
Temperatura
Desnaturação
enzimática
Temperatura ambiental Prof. Emanuel
• A fotossíntese utiliza a água como doadora de
hidrogênios
• O Oxigênio da água não é utilizado na
fotossíntese sendo liberado como resíduo gasoso
para a atmosfera
• Os sais minerais são
cofatores enzimáticos
Água e sais minerais Prof. Emanuel
Água e sais minerais
 Sistema radicular = Absorção de água e sais
 Sistema foliar = Absorção de CO2 e captação
de luz (fotossistema)
Prof. Emanuel
Prof. Emanuel
Epinescência
 Presença de espinhos
 Redução da superfície foliar
 Parênquima clorofiliano no caule
 Proteção
Água e sais minerais
• A fotossíntese ocorre em duas etapas:
a) Etapa de Claro ou fotoquímica
- Depende diretamente da luz
- Ocorre nas tilacóides
b) Etapa de Escuro ou química
- Não depende diretamente da luz
- Ocorre no estroma
Etapas da fotossíntese Prof. Emanuel
• Engloba a Fotofosforilação cíclica, a
fotofosforilação acíclica e a fotólise da água
Etapa fotoquímica
Prof. Emanuel
a) Fotofosforilação cíclica
LUZ
2ATP
Aceptor de elétrons
Conversão de energia
luminosa em química
Cadeia
de
elétrons
Elétrons
excitados
e-
Clorofila
(P 700)
b) Fotofosforilação acíclica e fotólise da água
4e-
Etapa fotoquímica
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ATP
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energia
Cadeia
de
elétrons
Elétrons
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4e-
Clorofila
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2 NADP=LUZ
2H2O O2
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• Liberação de Oxigênio = 6 O2
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• Liberação de Oxigênio = O2
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Etapa
fotoquímica
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C6H12O6 + 6H2O + 6O26CO2 + 12H2O
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• Ocorre no estroma e fixa o CO2 atmosférico
• O Ciclo de Calvin (ciclo das pentoses) relaciona-
se com a síntese de biomassa pelos produtores
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Ciclo de Calvin-Benson
 Substratos : Ribulose difosfato e CO2
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 Fonte de energia: ATP
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Luz H2O CO2
ADP
NADP
C6H12O6
ATP
NADPH2
O2
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S
T
R
O
M
A
Glicose
Resumo Prof. Emanuel
Fotorredução (Fotossíntese anaeróbica)
• Realizada pelas bactérias fotorredutoras:
• Possuem bacterioclorofila
• São anaeróbias
• Não utilizam água
• Doador de hidrogênios: H2S
C6H12O6 + 6H2O + 12S6CO2 + 12H2S
LUZ
Prof. Emanuel
Quimiossíntese
• Processo endotérmico de produção de glicose a
partir da utilização da energia química liberada
com a oxidação de compostos inorgânicos
• Realizada pelos quimioautotróficos:
• Sulfobactérias
• Ferrobactérias
• Nitrobactérias
Prof. Emanuel
Sulfobactérias
Oxidam compostos a base de enxofre (H2S)
H2S + ½ O2 H2O + S
C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O
Energia
Sulfobactérias
• Fotorredutoras
• Quimiossintetizantes
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Ferrobactérias (bactérias ferrosas)
Oxidam compostos a base de ferro (FeO)
4FeO + O2 2Fe2O3
C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O
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Nitrobactérias (bactérias nitrosas)
Oxidam compostos a base de nitrogênio:
• Nitrosomonas
NH3 + 3/2 O2 H3O+ + NO2
C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O
Energia
NO2 + ½ O2 NO3
C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O
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Fotossintese

  • 2. Características gerais • Processo endotérmico de produção de glicose a partir da utilização de compostos inorgânicos C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O LUZ Clorofila • A clorofila é o pigmento imprescindível para a fotossíntese • Realizada pelos seres fotoautotróficos: • Cianobactérias e bactérias fotossintetizantes • Alguns protistas (algas) • Vegetais Prof. Emanuel
  • 3. C6H12O6 + 6H2O + 6O26CO2 + 12H2O LUZ Clorofila Características gerais • Todo oxigênio liberado na fotossíntese deriva da água (fotólise da água) • Provavelmente as cianobactérias foram os primeiros seres vivos a realizarem fotólise da água Prof. Emanuel
  • 4. Estudo dos plastos • Organelas membranosas exclusivas dos eucariontes • São característicos das células vegetais • Tipos: a) Acromoplastos ou Leucoplastos • São plastos de armazenamento • Ex. Amiloplastos, lipoplastos, proteoplastos b) Cromoplastos • São plastos pigmentados • Ex. Xantoplastos, eritoplastos, cloroplastos Prof. Emanuel
  • 5. • Delimitado por uma dupla membrana lipoprotéica • Preenchido pelo estroma (colóide) • A Clorofila fica armazenada nas tilacóides (Granum) • Possui ribossomos e DNA próprios • É capaz de realizar autoduplicação • Origem - SET Cloroplasto Membrana externa Membrana interna EstromaTilacóideGranum Prof. Emanuel
  • 6. Célula clorofilada Membrana do tilacóide Esquema da molécula de clorofila Folha GranumCloroplasto Cloroplasto Tilacóide Estudo dos plastos Prof. Emanuel
  • 7. a) Luz b) Pigmentos c) Gás carbônico d) Temperatura e) Água e sais Fatores que influenciam na fotossíntese Prof. Emanuel
  • 8.  Fonte de energia: Luz branca ou visível ( 390 – 760 nm) Luz Prof. Emanuel
  • 9.  Ponto de saturação luminoso Luz Prof. Emanuel Velocidade Intensidade luminosa A B Planta Umbrófila Planta Heliófila Arbustos de uma floresta equatorial Vegetação da caatinga
  • 10. PCF = Ponto de Compensação Fótico Vel.Fotossíntese = Vel.Respiração A → Abaixo do PCF → Fotossíntese < Respiração B → No PCF → Fotossíntese = Respiração C → Acima do PCF → Fotossíntese > Respiração  Relação entre a intensidade luminosa e o metabolismo Luz Velocidade Luz Prof. Emanuel
  • 11.  O pigmento reflete o espectro da luz que tem a mesma cor que ele Pigmentos fotossintetizantes Prof. Emanuel
  • 12.  Quando o pigmento absorve luz ocorre excitação eletrônica Pigmentos fotossintetizantes Prof. Emanuel Fóton Centro reativo Moléculas de pigmento Receptor primário
  • 13. • É o principal pigmento da fotossíntese • Possui Mg++ na sua composição • Absorve bem os espectros na faixa do violeta- azul e do alaranjado-vermelho • Reflete o espectro verde • Tipos: Clorofila a Clorofila b Clorofila c Clorofila d Clorofila Prof. Emanuel
  • 16. Experimento de Engelmann Prof. Emanuel
  • 17. • Pigmentos acessórios • São amarelados ou avermelhados • Amplificam o espectro da absorção da luz tornando a fotossíntese mais eficiente • Podem ser precursores da vitamina A • Ex: Caroteno, Xantofila, eritrofila, licopeno Pigmentos carotenóides Prof. Emanuel
  • 18. • É a fonte de carbono para a produção de glicose • Teor ideal = 0,03 – 0,04% Velocidade CO2 Gás Carbônico (anidrido carbônico)Prof. Emanuel
  • 19. • A temperatura interfere no funcionamento das enzimas • Temperatura ideal = Países tropicais Velocidade Temperatura Desnaturação enzimática Temperatura ambiental Prof. Emanuel
  • 20. • A fotossíntese utiliza a água como doadora de hidrogênios • O Oxigênio da água não é utilizado na fotossíntese sendo liberado como resíduo gasoso para a atmosfera • Os sais minerais são cofatores enzimáticos Água e sais minerais Prof. Emanuel
  • 21. Água e sais minerais  Sistema radicular = Absorção de água e sais  Sistema foliar = Absorção de CO2 e captação de luz (fotossistema) Prof. Emanuel
  • 22. Prof. Emanuel Epinescência  Presença de espinhos  Redução da superfície foliar  Parênquima clorofiliano no caule  Proteção Água e sais minerais
  • 23. • A fotossíntese ocorre em duas etapas: a) Etapa de Claro ou fotoquímica - Depende diretamente da luz - Ocorre nas tilacóides b) Etapa de Escuro ou química - Não depende diretamente da luz - Ocorre no estroma Etapas da fotossíntese Prof. Emanuel
  • 24. • Engloba a Fotofosforilação cíclica, a fotofosforilação acíclica e a fotólise da água Etapa fotoquímica Prof. Emanuel a) Fotofosforilação cíclica LUZ 2ATP Aceptor de elétrons Conversão de energia luminosa em química Cadeia de elétrons Elétrons excitados e- Clorofila (P 700)
  • 25. b) Fotofosforilação acíclica e fotólise da água 4e- Etapa fotoquímica Prof. Emanuel ATP Conversão de energia Cadeia de elétrons Elétrons excitados 4e- Clorofila (P 680) 2 NADP 2 NADP=LUZ 2H2O O2 4H+ 2 NADPH2
  • 26.  Fotólise da água Luz Clorofila O24H+ + 4 e- +2 H2O 2 NADP= ( REDUZIDO) 2 NADPH2 CLOROFILA b Produção da etapa de claro: • Liberação de Oxigênio = 6 O2 • Formação de ATP = 18 ATP • Redução do NADP = 12 NADPH2 Etapa fotoquímica Prof. Emanuel
  • 27. Balanço da etapa fotoquímica Prof. Emanuel • Liberação de Oxigênio = O2 • Formação de ATP = 3 ATP • Redução do NADP = 2 NADPH2 X 6 Etapa fotoquímica 6 O2 18 ATP 12 NADPH2 Liberado para o meio Etapa escura (fonte de energia) Etapa escura (fonte de hidrogênios) C6H12O6 + 6H2O + 6O26CO2 + 12H2O
  • 28. Etapa química (Escura) • Ocorre no estroma e fixa o CO2 atmosférico • O Ciclo de Calvin (ciclo das pentoses) relaciona- se com a síntese de biomassa pelos produtores Prof. Emanuel Ciclo de Calvin-Benson  Substratos : Ribulose difosfato e CO2  Principal Enzima: Rubisco  Fonte de energia: ATP  Fonte de hidrogênios: NADPH2  Produtos: PGAL utilizado na síntese de compostos orgânicos como glicose.
  • 29. Etapa química (Escura) Prof. Emanuel 6 CO2 Ribulose Difosfato moléculas de PGA moléculas de PGAL 2 PGAL(3C) 12 ATP6 ATP 12 ADP 6 ADP 12 NADPH2 12 NADPH2 Fixação do CO2 Ciclo de Calvin
  • 30. Etapa química (Escura) Prof. Emanuel 2 PGAL(3C) Glicose Respiração Sacarose (seiva elaborada) Amido e celulose
  • 31. C L O R O P L A S T O Tilacóide Etapa II QUÍMICA Etapa I FOTOQUÍMICA Luz H2O CO2 ADP NADP C6H12O6 ATP NADPH2 O2 E S T R O M A Glicose Resumo Prof. Emanuel
  • 32. Fotorredução (Fotossíntese anaeróbica) • Realizada pelas bactérias fotorredutoras: • Possuem bacterioclorofila • São anaeróbias • Não utilizam água • Doador de hidrogênios: H2S C6H12O6 + 6H2O + 12S6CO2 + 12H2S LUZ Prof. Emanuel
  • 33. Quimiossíntese • Processo endotérmico de produção de glicose a partir da utilização da energia química liberada com a oxidação de compostos inorgânicos • Realizada pelos quimioautotróficos: • Sulfobactérias • Ferrobactérias • Nitrobactérias Prof. Emanuel
  • 34. Sulfobactérias Oxidam compostos a base de enxofre (H2S) H2S + ½ O2 H2O + S C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O Energia Sulfobactérias • Fotorredutoras • Quimiossintetizantes Prof. Emanuel
  • 35. Ferrobactérias (bactérias ferrosas) Oxidam compostos a base de ferro (FeO) 4FeO + O2 2Fe2O3 C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O Energia Prof. Emanuel
  • 36. Nitrobactérias (bactérias nitrosas) Oxidam compostos a base de nitrogênio: • Nitrosomonas NH3 + 3/2 O2 H3O+ + NO2 C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O Energia NO2 + ½ O2 NO3 C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O Energia • Nitrobacter Prof. Emanuel