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FOTOSSINTESE PROF: Dayane Rodrigues Fotossíntese ao longo da história Jan Baptist Van Helmont - foi um dos primeiros a observar como ocorria a nutrição das plantas. ∙ Usou: - 1 planta de salgueiro; - 1 vaso de cerâmica; - Água (para aguar a planta). ∙ Depois de cinco anos a planta havia crescido e a quantidade de terra no vaso era praticamente a mesma. ∙ Ele concluiu que os vegetais conseguiam produzir todas as substâncias de que necessitavam a partir da água e não do solo como imaginavam. • Em 1727, o cientista inglês Stephan Hales divulgou, após algumas pesquisas, que os vegetais utilizavam o ar para produzir as substâncias de que necessitava; • Em 1772, Joseph Priestley - Ao colocar uma planta e uma vela dentro de um recipiente, ele observou que a vela não se apagava e que o fato de ela não se apagar estava ligado à presença da planta dentro do mesmo recipiente. Depois desse e de outros experimentos, verificou que o ar permanecia puro e respirável por causa das plantas e que elas eram capazes de produzir substâncias para purificá-lo. Jan Ingen-Housz refez os experimentos de Priestley, a partir de outras pesquisas confirmou e concluiu que apenas as partes verdes das plantas eram capazes de “purificar o ar”. Plantas Bactérias Algas Ao final desta fase são produzidos o oxigênio, o ATP (a partir de ADP + Pi) e a substância NADPH2. O ATP e a NADPH2 serão utilizados na fase escura. • Aceptor de elétrons = Cofator • A ferridoxina é um pigmento portador de Fe+++, que “aceitando” o elétron transforma-se em Fe++; • Os citocromos também são dotados de Fe+++, portanto são capazes de “aceitar” elétrons; • A fotofosforilação cíclica é considerada auto-suficiente, por não necessitar de uma fonte externa de elétrons; • A energia liberada pelo elétron (e-) vai ser empregada na transformação do ADP em ATP. • Observe que o termo FOTOFOSFORILAÇÃO realmente define muito bem o processo, uma vez que a síntese de ATP, a partir do ADP e fosfato (Pi = fosforo inorgânico), ocorre à custa da energia liberada pelo elétron que, em última análise, corresponde à energia luminosa absorvida pela clorofila. • NADPH2 ( 2 elétrons vindos da clorofila mais 2 H+, vindos da água formam h2Observe como a luz, além de ativar elétrons da clorofila, vai dissociar moléculas de água (H2O), fenômeno denominado fotólise; • A clorofila A , cedendo elétrons para o NADP, torna-se receptora. Assim recupera os elétrons cedidos, com os elétrons emitidos pela clorofila B; • Os elétrons que retornam para a clorofila A , não são os mesmos elétrons emitidos por ela. Eles foram capturados pelo NADP para a síntese de NADPH2; • Os elétron que retornam a clorofila A, são cedidos pela clorofila B, e a clorofila B recebe elétrons da água (fonte externa ao sistema de clorofilas. • Esse não é um sistema fechado, daí a denominação fotofosforilação acíclica. • Os cloroplastos além de constituídos de grana, são organelas preenchidas por uma matriz incolor e basicamente proteica, chamada de ESTROMA. Essa matriz contém DNA, RNA e ribossomos, que conferem um sistema genético próprio dos cloroplastos, dando-lhes certa autonomia dentro da célula; • Ao fornecer hidrogênios para a transformação de CO2 em carboidratos, o NADPH2 se converte em NADP. O NADP se torna apto a receber hidrogênio na fase fotoquímica. Da mesma forma o ATP ao oferecer energia para a fase química ele se converte em ADP e fosfato. Na fase fotoquímica , com a energia oriunda da luz solar, o ATP é “recarregado”. , Grande parte da energia liberada na oxidação de moléculas orgânicas nas células fica armazenada nas moléculas de ATP, que atuam como verdadeiras “moedas energéticas”, a serem gastas em processos celulares. O ATP é formado por adenosina ligada a três radicais fosfato, de onde vem o nome trifosfato de adenosina. A adenosina ligada a um grupo fosfato corresponde a um nucleotídeo, unidade que forma também os ácidos nucleicos. No caso do ATP, a base nitrogenada é a adenina, que se liga a uma molécula do açúcar ribose à semelhança do que ocorre no RNA. No ATP, a energia fica armazenada especialmente na terceira ligação fosfato, sendo liberada quando essa ligação é quebrada. Com a liberação da energia, o ATP transforma-se em ADP (difosfato de adenosina). FIQUE ATENTO! Fórmula da Fotossíntese • Formula reduzida: 6 CO2 + 6 H2O > 1 C6H12O6 + 6 O2 • Fórmula atual: 6CO2 + 12H2O > 1 C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O 6 CO2 + 6 H2O > 1 C6H12O6 + 6 O2 Mas se são 12 águas, conseguiríamos produzir 6 moléculas de O2. Se temos apenas 6 H2O, automaticamente só poderíamos produzir 3 O2 E o que sobra de reagentes vira 6 águas nos produtos. Faça as contas 6 CO2 + 12 H2O > 1 C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O Todo o oxigênio da água vem para o gás oxigênio 6 átomos de Oxigênio 12 átomos de Hidrogênio 1) A fotossíntese é um processo que ocorre em alguns organismos autotróficos como forma de obtenção de alimento. Para a realização desse processo, vários fatores são necessários, como um pigmento de cor verde denominado de: a) carotenoide. b) clorofila. c) flavonoide. d) xantofila. e) eritrofila. 2) A fotossíntese é um processo importante para garantir a sobrevivência da planta e é dividida em duas etapas tradicionalmente chamadas de fase clara e escura. A fase clara ocorre na membrana dos tilacoides do cloroplasto, já a fase escura ocorre: a) no citosol. b) no estroma do cloroplasto. c) nas mitocôndrias. d) nas cristas mitocondriais. e) no lisossomo. 3) O processo de fotossíntese é considerado em duas etapas: a fotoquímica ou fase de clara e a química ou fase de escura. Na primeira fase NÃO ocorre: a) produção de ATP. b) produção de NADPH. c) produção de O2. d) fotólise da água. e) redução do CO2. 4) Baseado nas características do processo, especialistas afirmam que a fotossíntese pode estar relacionada ao controle da temperatura da Terra. A afirmativa é correta visto que durante a fotossíntese: a) as plantas absorvem o excesso de água atmosférica, o que ajuda na dissipação do calor vindo do Sol. b) a clorofila absorve a maior parte da luz solar, ajudando a diminuir a temperatura global. c) o excesso de O2 absorvido faz com que a planta aumente sua biomassa e propicie o aparecimento de mais áreas sombreadas, o que torna o clima global mais ameno. d) a planta absorve CO2 da atmosfera e, como esse gás é um dos principais promotores do efeito estufa, isto ajudaria a conter o aumento da temperatura global. e) a planta absorve CH4 em grande quantidade e, como este é um dos principais gases estufa, tal ação ajudaria a conter o aumento da temperatura global. A B I REFERENCIAS Livros: CALDINI, C.S. (2017). Biologia Ensino Médio. Saraiva: Brasil. GEWANDSZNAJDER, F.; LINHARES, S.; PECCA, H. (2017). Biologia Hoje. Ática: Brasil. PAULINO, W.R. (2006). Biologia Citologia Histologia. Ática: Brasil. 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