bio I - AULA FOTOSSINTESE

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FOTOSSÍNTESE
•Processo no qual os organismos fotossintéticos retiram o CO2 da atmosfera e
o fixam na forma de carboidratos (CH2O)n
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•Surgimento dos organismos fotossintéticos
•Atmosfera pobre em O2 e rica em CO2
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•A fotossíntese ocorre nos cloroplastos
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•A fotossíntese pode ser dividida em duas etapas
•Reações do claro ou fase clara ou etapa fotoquímica1
•Reações do escuro ou fase escura ou etapa química2
1
2
C
L
O
R
Etapa II
Luz H2O CO2
ADP
ATP
E
S
TO
P
L
A
S
T
O
Tilacóide
Etapa II
QUÍMICA
Etapa I
FOTOQUÍMICA
NADP
H2O
C6H12O6
ATP
NADPH2
O2
T
R
O
M
A
Glicose
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•Absorção de luz
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•As clorofilas absorvem a energia luminosa para a fotossíntese
Fotopigmentos primários e secundários
Absorção de luz visível pelos fotopigmentos
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•Os pigmentos acessórios ampliam a faixa de absorção de luz
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•A clorofila encaminha a luz absorvida para os centros de reação transferência de
excitação- Complexo antena
Organização do fotossistema na membrana 
tilacóide
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•A luz guia o fluxo de elétrons
•Em plantas superiores, existem dois fotossistemas atuando em seqüência
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•A luz guia o fluxo de elétrons
•Em plantas superiores, existem dois fotossistemas atuando em seqüência
Localização do fotossistema I e II na 
membrana tilacóide
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•A luz guia o fluxo de elétrons
•O complexo citocromo b6f liga o fotossistemas II e I
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•Os dois fotossistemas realizam diferentes reações e dependem da luz de
diferentes comprimentos de onda
•Fotossistema I excitado no comprimento de onda de 700 nm
•Fotossistema II excitado no comprimento de onda de 680 nm
•A água é a fonte de elétrons na fotossíntese, e o destino final é a molécula de
NADP+ que será reduzida a NADPH
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•Durante as reações da etapa fotoquímica, existem duas possíveis rotas para o
fluxo de elétrons
•Fluxo cíclico- produz apenas ATP
•Fluxo não cíclico- produz ATP, NADPH e O2
Fluxo cíclico Fluxo não cíclico
Luz
Clorofila
O2
2 NADPH2
4 H+ + 4 e- +2 H2O
4 H+ + 2 NADP
Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•Fotólise da água
4 H + 2 NADP
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•Síntese de ATP
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•ETAPA FOTOQUÍMICA
•Síntese de ATP
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•Síntese de carboidratos
•Organismos fotossintéticos podem sintetizar carboidratos a partir de CO2 e
água, reduzindo CO2 as custas de energia fornecida por ATP e NADPH
gerados pela transferência fotossintética de elétrons- Fixação de carbono
•O CO2 é fixado na forma de 3-fosfoglicerato que é precursor de
biomoléculas mais complexas como açúcares e polissacarídeos e metabólitos
derivados deles
•Ciclo de Calvin ⇒⇒⇒⇒ Via cíclica de assimilação de CO2 na qual os
intermediários chaves são constantemente regenerados
•O ciclo de Calvin é dividido em 3 estágios:
•Carboxilação (ou fixação)
•Redução
•Regeneração
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•Ciclo de Calvin: EStágios
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•1º ESTÁGIO: Fixação do CO2 em 3-fosfoglicerato
•Carboxilação do aceptor de CO2, ribulose-1,5-bifosfato, formando duas
moléculas de 3-fosfoglicerato, o primeiro intermediário estável do ciclo de
Calvin
•A redução do CO2 é catalisada pela enzima ribulose bifosfato
carboxilase/oxigenase- RUBISCO
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•A enzima RUBISCO
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•2º ESTÁGIO: Conversão do 3-fosfoglicerato a gliceraldeído 3-fosfato (etapa de
redução do CO2 )
•Nesta etapa o 3-fosfoglicerato é convertido a gliceraldeído 3-fosfato em dois
passos que são o inverso do correspondente na glicólise, com uma exceção, o
nucleotídeo cofator para a redução do 1,3-bisfosfoglicerato é NADPH ao
invés de NADH
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•3º ESTÁGIO: Regeneração da Ribulose 1,5-bisfofato a partir das trioses fosfato
•A absorção contínua de CO2 exige que o aceptor de CO2 (Ribulose 1,5-
bisfofato) seja constantemente regenerado.
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•Cada triose fosfato sintetizada a partir de CO2 custa seis NADPH e nove ATP
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•Um sistema de transporte exporta as triose fosfatos do cloroplasto e importa
fosfato
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•Regulação do ciclo de Calvin
•A ativação de enzimas dependente da luz, regula o ciclo de Calvin:
1- Rubisco,
2- NADP:gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase
3- Frutose-1,6-bifosfatase
4- Sedo-heptulose-1,7-bifosfatase4- Sedo-heptulose-1,7-bifosfatase
5- Ribulose-5-fosfato quinase
•A Rubisco é ativada pelo bombeamento de H+ do estroma para o lúmen da
tilacóide
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•A atividade de oxigenase da rubisco resulta na fotorrespiração
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•Algumas plantas tem um mecanismo para minimizar a fotorrespiração
•Plantas C4
•Plantas CAMAcumulam ácido málico nos vacúolos durante a noite
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•ETAPAQUÍMICA (Ciclo de Calvin)
•O uso de trioses fosfato para a sintese de glicose é fortemente regulado em
plantas