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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS UnU de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Ciências Biológicas – Biofísica Profº: Lucas Fotossíntese Acadêmicas: Dayane Amaral Izabela Xavier Anápolis - 2013 Fotossíntese • Processo de transformação da energia radiante em energia química na biosfera. • Processo físico-químico onde os organismos sintetizam compostos orgânicos a partir de matéria-prima inorgânica, na presença de luz solar. • Esse processo é essencial para a manutenção de todas a formas de vida aqui existentes. Fotossíntese • 6 CO2 + 12 H2O luz e clorofila C6H12O6 + 6 O2 + H2O • A fotossíntese tem diversas funções na célula vegetal. • Fotossíntese ocorre nos cloroplastos, resultando na liberação de O2 e captura de CO2 que é utilizado para sintetizar CH2O. • A fotossíntese é um processo importante na regulação dos teores de O2 e CO2 na atmosfera. Fotossíntese • Os seres fotossintetizantes são fundamentais para a manutenção da vida em nosso planeta, pois são a base da maior parte das cadeias alimentares e produzem oxigênio, gás mantido na atmosfera em concentrações adequadas graças principalmente a atividade fotossintética. Cloroplastos – o continente da fotossíntese • A presença de cloroplastos ocorre em todas as partes verdes da planta, sendo mais numerosos nas folhas. • Nos cloroplastos contêm um pigmento chamado clorofila que está associado à fotossíntese. • Clorofilas são os pigmentos primários na absorção de luz. Absorção de Luz • Para que a fotossíntese se inicie, os pigmentos precisam absorver um fóton. As moléculas de clorofila se organizam em uma unidade fotossintética. • Um pigmento absorve um fóton, a energia dele é totalmente transferida para a molécula, afetando sua estabilidade e excitando a molécula. Absorção de Luz • Após um curto período de excitação, a molécula dissipa sua energia na forma de radiação, porém menos energética que inicialmente, pois parte da energia da molécula foi perdida enquanto ela estava excitada. Este processo chama-se fluorescência. Absorção de Luz • Entretanto a molécula pode perder sua energia através de conversões internas, tendo uma vida média mais longa e emitindo uma radiação com comprimento longo de onda, porém menos energético, sendo este processo chamado fosforecência. • Neste processo, a molécula excitada pode interagir com outra molécula, fazendo trocas de energia. Absorção de Luz • Quando uma molécula de clorofila b ou carotenóide absorve um quantum a energia é transferida para a clorofila a. • Normalmente há uma cooperação entre as moléculas de clorofila, aumentando a eficiência da fotossíntese. Questionário 1. A fotossíntese é um processo de transformação de energia luminosa em energia química, realizada por organismos autotróficos. Sobre a fotossíntese, é correto afirmar: A - ao final da fotossíntese são produzidos 38 mols de ATP. B - os organismos autotróficos crescem mais sob a luz verde, porque a clorofila é verde. C - a fotossíntese é um processo dependente de luz e ocorre na ausência da água. D - somente plantas vasculares são capazes de realizar a fotossíntese. E - a unidade fotossintética da planta localiza-se nos tilacóides dos cloroplastos. • E - a unidade fotossintética da planta localiza- se nos tilacóides dos cloroplastos. 2. Qual a definição de fotossíntese? • A fotossíntese pode ser definida como um processo físico-químico, mediante qual os organismos fotossintéticos sintetizam compostos orgânicos a partir de matéria- prima inorgânica, na presença de luz solar. 3. Onde ocorre o processo fotossintético nas plantas e em que resulta? • O processo fotossintético das plantas ocorre nos cloroplastos e resulta na liberação de oxigênio molecular e na captura de dióxido de carbono da atmosfera, que é utilizado para sintetizar carboidratos. 4. O que e necessário para que ocorra a fotossíntese? • Para que a fotossíntese ocorra, os pigmentos fotossintéticos (clorofilas) devem absorver a energia de um fóton de dado comprimento de onda e, então, utilizar essa energia para iniciar uma cadeia de eventos da fase fotoquímica da fotossíntese. 5. A fotossíntese ocorre em organelas chamadas cloroplastos que se localizam principalmente no mesófilo foliar. Cite três estruturas presentes nos cloroplastos e suas características morfológicas externas. • Envelope: Membrana dupla de revestimento do cloroplasto; Estroma: Matriz fluida, que contém várias estruturas membranosas, chamadas grana; Grana: Estruturas com várias camadas membranosas, em forma de discos; Lamelas: Conjunto de canais membranosos que interligam os grana. Tilacóides: Discos membranosos que formam o granum, e encontram-se empilhados. 6. Quais os principais fatores ambientais que afetam a fotossíntese? • Luz, CO2 e temperatura, a disponibilidade de água e de nutrientes também são fatores importantes, com efeitos aparentemente mais indiretos sobre o processo. 7. A fotossíntese é um dos mais importantes fenômenos que ocorrem na Natureza, pois todos os seres vivos dependem direta ou indiretamente desse processo. a) Justifique a proposição acima. • Na fotossíntese, os vegetais clorofilados produzem a matéria orgânica que servirá de alimento para todos os demais seres vivos heterótrofos, de maneira direta no caso dos herbívoros ou de maneira indireta como no caso dos carnívoros. Além disso, através da fotossíntese há produção de oxigênio que será usada na respiração dos seres vivos aeróbios. b) Qual a organela citoplasmática responsável pela fotossíntese? • A organela responsável pela fotossíntese é o cloroplasto. c) Quais os produtos da etapa fotoquímica da fotossíntese? • Os produtos da primeira fase da fotossíntese ou etapa fotoquímica são: ATP, NADPH e oxigênio. 8. Indique a equação geral da fotossíntese para os vegetais clorofilados. • Equação geral da fotossíntese: 12H2O + 6CO2 + Luz C6H12O6 + 6H2O + 6O2 9. Qual o destino do O2 produzido? • É utilizado na respiração celular aeróbica e o excedente eliminado pelas estruturas fotossintetizantes do vegetal. 10. Qual a função da clorofila na fotossíntese? • Absorção de luz e conversão da energia luminosa em energia química. Referência Bibliográfica • FERRI, Mário Guimarães. Fisiologia vegetal 1, Editora EPU, 2ª ed., São Paulo, 1979, 1985.
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