Aula Fotossíntese (Partes 1e 2)

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06/05/2011
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CONCEITO - Processo através do qual as plantas captam energia luminosa (solar)
e a convertem em energia química estável.
Histórico rápido
Grécia Antiga - Acreditava-se que as plantas obtinham do solo e da água todas 
as substâncias necessárias para o seu crescimento.
1727 (Stephan Hales) - sugeriu que parte da nutrição das plantas dependia da 
atmosfera, tendo a luz papel importante;
1771 (Joseph Priestley) – realizou experimento com planta, rato e uma vela
acesa. Concluiu que a vela produzia “flogisto” e que a planta era capaz de
“desflogistar” o ar;
1779 (Jan Ingen-Housz) - concluiu que a “purificação” do ar feita pelas plantas
dependia da luz e só ocorria nas partes verdes da planta;
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Histórico rápido
... Anos depois
1905 (Blackman) – Estudando os efeitos da temperatura,
intensidade luminosa e da [CO2] concluiu que a fotossíntese
consistia de duas reações:
•Reações da luz – rápidas e independentes da temperatura
(Reações fotoquímicas).
• Reações do escuro – lentas e dependentes da temperatura –
Bioquímicas.
Outras contribuições
- Daniel Arnon (década de 50) – demonstrou que as reações
fotoquímicas (luz) ocorriam no sistema de membranas dos
cloroplastos.
- Andrew Benson e Melvin Calvin (Nobel de Química- 1961) –
Esclareceram as reações “de escuro”
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Organismos
- Fototróficos
- Quimiotróficos
Fazem fotossíntese:
• Plantas
• Algas
•Cianobactérias
• Bactérias verdes e 
púrpuras
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Pigmentos e complexos
de síntese de ATP;
Enzimas envolvidas na
assimilação do carbono;
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Presença de polienos com elevado coeficiente de extinção molar, absorvendo
fortemente a luz visível;
Tipos a e b – se complementam na absorção de luz;
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Carotenóides
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E = hc/λ Energia de cada fóton (quantum).
Fóton – partícula de luz 
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• Ao absorver um fóton a molécula passa a um estado excitado e instável.
• Ao voltar ao estado fundamental, a energia absorvida pode ser dissipada de 
quatro maneiras:
•(1) sendo convertida em calor
•(2) por emissão de luz (fluorescência)
•(3) passagem de uma molécula para outra
•(4) um elétron da molécula excitada passa para outra molécula (fotoxidação) 
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Experimentos de T. W. Englemann 1882
Sugerem quais pigmentos podem
canalizar a luz para a fotossíntese;
Técnicas modernas envolvem o uso
de eletrodos de oxigênio;
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Fotossistemas – arranjos funcionais de
pigmentos que absorvem luz. Componentes:
Centro de Reação – Moléculas de
clorofila a sofrem fotoxidação emitindo
elétrons para transportadores.
Antenas – absorvem e transmitem
energia até o centro de reação.
Fotossistemas – Tipos:
Fotossistema I (PSI ou P700)
Fotossistema II (PSII ou P680)
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ESQUEMA Z
Fotossíntese oxigênica
• Fotofosforilação Cíclica;
• Fotofosforilação Acíclica;
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1954 - Produção de ATP
durante o transporte de
elétrons em cloroplastos de
espinafre iluminados;
Fotofosforilação
Síntese de 3ATP/O2
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Metabolismo de carboidratos em plantas - considerações
•As plantas devem ser extremamente versáteis em relação ao metabolismo de
carboidratos, por várias razões:
• (1) A biossíntese de carboidratos ocorre em plastídeos e o movimento
de intermediários entre compartimentos é extremamente importante.
• (2) Como são imóveis, devem apresentar flexibilidade metabólica.
• (3) Apresentam paredes celulares que demandam um parcela
significativa de carboidratos.
O processo de conversão de gás carbônico em compostos orgânicos simples
é chamado de assimilação ou fixação do CO2.
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Ocorre no estroma do cloroplasto;
Costumeiramente chamadas de reações de escuro;
Utilizam ATP e NADPH produzidos na fase anterior;
Produção de precursores de todos os compostos
existentes na biosfera;
Plantas são particularmente versáteis em relação ao
metabolismo de carboidratos;
Definição das reações na década de 50, juntamente
com Andrew Benson e James Bassham.
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Etapa 01 – catalizada pela
Rubisco.
• Rubisco – fixa cerca de 3 CO2 por
segundo.
• 50% da proteína solúvel nos
cloroplastos.
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