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TEÓRICA Aula 1 – Fotossíntese – Fase Fotoquímica As plantas absorvem energia na forma de calor, vindo da luz e absorvidos pelos pigmentos (Clorofila A, Clorofila B e Carotenóides) que se encontram presentes nos Tilacóides, dentro dos Cloroplastos. As Clorofilas absorvem todos comprimentos de onda dentro da faixa do vísivel (400 à 700 nm), porém têm preferência na faixa azul (400 à 500nM) e na faixa vermelha (600 à 700nM). A faixa do visível também pode ser chamada de Região Fotossinteticamente Ativa ou RFA. Quanto MAIOR o comprimento de onda MENOR é a energia absorvida pela planta, e quanto MENOR o comprimento de onda MAIOR será a energia absorvida pela planta, por isso a região mais fotossinteticamente ativa é na FAIXA DO AZUL. A fotossíntese é composta basicamente por duas etapas : as reações FOTOQUÍMICAS e as reações BIOQUÍMICAS. - Reações Fotoquímicas : Entrada de luz e água, liberação de O2 e síntese de ATP e NADPH - Reações Bioquímicas : Entrada de ATP, NAPDH e fixação do CO2 na forma de glicose. -Mas o que é a fotossíntese ???? ♣ Fotossíntese é a transformação de Energia luminosa (calor) em ATP e NADPH, que será utilizado para fixar CO2 em GLICOSE. -O que é um fóton ??? ♣Fóton é um conjunto de luz com diferentes comprimentos de onda, são esses os raios de luz recebidos pelas plantas. PSI e PSII : PSII é excitado pelos fótons de luz liberando elétrons, estes irão passar pela Cadeia Transportadora até o centro da reação, este libera elétrons que são capturados pela Feoftina e seguem para o PSI, que também é excitado e libera elétrons que são capturados pela Ferredoxina. A Ferredoxina excitada tem o poder de reduzir o NADP+ à NADPH, que é um forte poder redutor. Neste processo, a molécula de clorofila perde elétrons, que são repostos pela água. Diferença entre Fotofosforilação acíclica e cíclica : - Acíclica : produz ATP e NADPH - Cíclica : produz somente ATP. AULA 2 Após a síntese do NADPH e ATP que ocorre na fotossíntese, o CO2 se combina com uma molécula de Ribulose 1,5 Difosfato, dando origem à um composto de 6 Carbonos muito instável. A enzima RUBISCO faz a carboxilação desse único composto constituído por 6 Carbonos e o divide em 2 compostos de 3 Carbonos cada, este conhecido por Ácido 3-Fosfoglicérico ou 3-PGA. Quando são formados 12 compostos de 3-PGA, 6 Carbonos são direcionados para a formação de Glicose, forma-se novamente uma molécula de Ribulose 1,5-Difosfato e o ciclo se continua. Liberação de energia : 1 Glicose(6C) ---- 18ATP ; 12 NADPH 1 CO2 -------------- 3 ATP ; 2 NADPH -Plantas C3 : O primeiro composto estável a ser formado durante a fixação de Carbono é um composto de 3 Carbonos. -> Maioria das Leguminosas. -Plantas C4 : O primeiro composto estável a ser formado durante a fixação de Carbono é um composto de 4 Carbonos. -> Maioria das Gramíneas. Diferença entre C3 e C4 : C4 possui enzima Pepcase. Nas plantas C4 – O CO2 entra nas células do Mesófilo e é transformado pela PEPcase em Ácido Oxalacético (AOA), este ácido será transformado em Malato liberando um CO2, que entra no Ciclo de Kalvin para a síntese de Glicose. Enquanto a fixação de Carbono pela PEPcase ocorre no Mesofilo, a fixação pela Rubisco ocorre nas células da bainha vascular, essas células da bainha são chamadas de Células de Anatomia Kranz. C3 : Apenas Ciclo de Kalvin C4 : Ciclo de Hatch & Slack, posteriormente Ciclo de Kalvin AULA 3 Plantas CAM – Estas plantas, por serem geralmente encontradas em regiões áridas ou semi-áridas (Cactaceas em sua maioria) abrem seus estômatos durante a noite para evitar a perda de água(que é escassa) durante o dia. O CO2 é absorvido e fixado em forma de Malato em Vacúolos presentes no Mesofilo. Durante o dia, o CO2 que foi fixado e está armazenado nos Vacúolos é liberado e fixado novamente pela Rubisco, entrando no Ciclo de Kalvin e sintetizando Glicose. A mesma enzima (Rubisco) que fixa o CO2 também o libera. A máxima absorcão de CO2 acontece quando a [O2] é nula. O Oxigênio inibe a absorção de CO2. Quanto maior a presença de CO2, maior será a sua fixação. As organelas presentes no processo de fotorespiração das plantas C4 são, respectivamente : Cloroplasto, Peroxissomo e Mitocôndria. A fotorespiração é dependente do Ciclo de Kalvin para gerar Ribulose. AULA 4 A Glicólise ocorre no Citoplasma e é constituída de duas fases : 1ª Fase – Quebra da molécula de glicose e formação de Frutose-1,6-Difosfato. 2ª Fase – Formação de Gliceraldeído-3-Fosfato e Dihidroxiacetona Fosfato à partir de Frutose-1,6-Difosfato e posteriormente formação de duas moléculas de Piruvato(3C). Na presença de O2 a respiração é chamada de Aeróbica e passa pelo Ciclo de Krebs e Cadeia Transportadora de Elétrons. Já na ausência de O2, a respiração é chamada de Anaeróbica, onde é liberado na Glicólise 2 moléculas de NADH e 2 moléculas de ATP para formação de Piruvato e posteriormente Lactato ou Acetaldeído, sendo o Acetaldeído transformado em Etanol logo após. Glicólise – Ocorre no Citoplasma, consome 2ATP e produz 4, como são dois Piruvatos o resultado total é de 8ATP. Ciclo de Krebs : Ocorre na mitocôndria, saldo final é de 30ATP. O Saldo total de ATP de todo o processo (Glicólise e Ciclo de Krebs) é de 38ATP, sendo 36 líquidos, pois 2 destes são consumidos durante a Glicólise. Falando do transporte de Elétrons : Cada Piruvato produz : 4NADH, 1ATP e 1FADH. O FADH doa elétrons no sítio 2, produzindo 2ATP -> 2FADH x 2ATP = 4ATP O NADH, produzido na mitocôndria, entra no sítio 1, produzinho 3 ATP -> 8NADH x 3ATP = 24ATP. O NADH, produzido no Citoplasma (Glicólise), entra no sítio 2, produzindo 2ATP -> 2NADH x 2ATP = 4ATP. Para fixar 1CO2 é necessário : 3 ATP ; 2 NADPH ; 8 Fótons ; 4 Elétrons ; 2H2O. Para fixar 1Glicose é necessário : 18ATP ; 12 NADPH ; 48 Fótons ; 24 elétrons ; 12H2O. Coeficiente Respiratório : CR (O que a planta está quebrando?) CR = CO2 Liberado/O2 Consumido CR= 1 – Carboidrato CR< 1 – Ácidos Graxos CR> 1 – Proteínas P -> C,H,O,N L-> C,H,O G -> C,H,O Guilherme Soares Salvador
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