Cloroplastos e Mitocôndrias: Estrutura e Funcionamento

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CLOROPLASTOS 
• Edson Rosa Pimentel 
Ocorrência dos primeiros cloroplastos 
Mitocôndria x Cloroplasto 
Origem dos cloroplastos 
Proteínas originadas de dois genomas diferentes 
em cloroplastos e mitocôndrias 
Cloroplastos visto em microscópio ótico, 
eletrônico e em esquema 
Ultraestrutura 
Cloroplastos da folha de trigo 
Cloroplasto com suas três membranas 
Principais atividades metabólicas que ocorrem no cloroplasto 
Fluxo de prótons e direção da síntese de ATP em 
cloroplastos e mitocôndrias 
Transporte de elétrons em mitocôndrias e 
cloroplastos 
Distribuição assimétrica dos fotossistemas nos 
tilacóides 
Absorção de luz no fotossistema 
Estrutura de clorofila a 
Outros pigmentos 
• Carotenóide 
 
 
• Neoxantina 
 
 
 
• Ficoeritrina 
OHOH
O
OH
OOH O OH
NO N
H
N
H
ON
H
Absorção de luz pelos diferentes pigmentos 
Absorção de luz e taxa de fotossíntese 
Quantidade de energia de cada fóton 
Quando a luz interage com a matéria, ela se comporta como se fôssem 
pacotes de energia Fótons 
 
A energia de um fóton, ε, é proporcional à frequência da luz com 
determinado comprimento de onda. 
 
 E = h γ onde h é a constante de Planck = 1,58 x 10-34 cal . s , e γ é a 
frequência da luz. 
 γ = c ÷ λ onde c é a velocidade da luz = 300 x 1010 cm/s e λ é o 
comprimento ( no caso da luz solar é 550 nm ou 550 x 10-7 cm) 
 
 E = N h γ = N h c/λ E = 51,881 cal/mol 
Absorção de luz no fotossistema 
Liberação de elétrons no centro de reação 
Variação de potencial redoxi durante a 
transferência de elétrons 
 
ΔG0’ = - n F ΔE’0 
Fluxo linear de elétrons nas membranas dos 
tilacóides 
Distribuição dos complexos protéicos nas 
membranas dos tilacóides 
Cadeia transportadora de elétrons 
Fluxo cíclico de elétrons 
ATP sintase do cloroplasto 
Síntese de ATP nas subunidades β da CF1 
 Reação inicial com incorporação do carbono do 
CO2 
Fixação do carbono 
Ciclo de Calvin 
Síntese de sacarose 
Ciclo de Calvin 
no estroma do 
cloroplasto 
 e 
Síntese de 
sacarose no 
citosol 
Fotorrespiração 
Fotorrespiração 
envolve 3 organelas 
Metabolismo de planta C4 
Anatomia interna de folha de planta C4 
Distribuição de cloroplastos em plantas C3 e C4 
Acúmulo de açúcar e gordura em células de 
plantas e de animais 
Resumo 
• Cloroplastos ao contrário das mitocôndrias tem 3 membranas. 
• Realizam fotossíntese: síntese de carboidrato a partir de CO2 , 
H2O e luz. 
• Principais produtos: Sacarose (Frutose + glicose) produzido no 
citosol e Amido (polímero de glicose) produzido no estroma 
do cloroplasto. 
• Etapas: Absorção de luz, transporte de elétrons com 
formação de O2 e NADPH, síntese de ATP, incorporação do C. 
 
Fotossistemas: Estruturas presentes na membrana do tilacóide, 
formadas por proteínas, pigmentos e por um centro de reação. 
 
Fluxo de elétrons : NADPH e ATP. 
 
Fluxo cíclico de elétrons: ATP e não forma NADPH. 
 
Ciclo de Calvin: Etapas de carboxilação, redução e regeneração. 
 
 
 
 
• Incorporação de C do CO2 pode ser em um composto de 3C 
(3-fosfoglicerato) ou 4C (Malato). 
• Fotorrespiração: Ocorre quando a disponibilidade de CO2 é 
baixa, com conseqüencia dos estômatos estarem pouco abertos 
e pouca entada de CO2 . 
• Plantas C4 tem mecanismo que aumenta a concentração de 
CO2 nas células da bainha perivascular. 
• Morfologia de cloroplastos é diferente em C3 e C4.