1 parte

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Formula geral.
CO2 + H2O + fótons → O2 + {CH2O} 
Cloroplasto e tilacóides.
No Cloroplasto se encontra os tilacóides. Na membrana dos tilacóides ocorre a etapa fotoquímica da fotossíntese.
Complexo antena.
O complexo antena esta na membrana do tilacóide e constituído por moléculas de pigmentos clorofila a, clorofila b e carotenoides.
Ao receber a energia luminosa ele a converte em energia de excitação e a canaliza ate o centro de reação onde se encontra 2 moléculas de clorofila a. 
A clorofila a do centro de reação pode ficam excitadas pela ressonância ou pela absorção direta da luz.
Complexo antena PII absorve luz no comprimento de onda de 680 nm. 
Centro de reações do P680.
8 fótons pra cada O2 liberado.
Após ser excitada por ressonância ou diretamente a clorofila a do Centro de reações perde elétron para feofitina. 
Essa passagem de elétron pra feofitina deixa o P680 na forma oxidada, pra que aja reposição de elétron no P680 complexo mangânico faz a fotoxidação da água.
O complexo mangânico promove a fotoxidação da molécula de água retirando 4 elétrons de 2 moléculas de água e repõem para o P680 o elétron perdido, produz também o oxigênio e prótons no lúmen.
O complexo mangânico quando ativado tem o mais elevado poder oxidante natural conhecido. 
Complexos proteicos envolvidos na conservação de energia na etapa fotoquímica.
No PSII o elétron sai da clorofila “a” do centro de reação e vai para a feofitina. Depois o elétron vai para a quinona A e em seguida para a quinona B. Até este ponto as reações apenas transferem elétrons.
A quinona B está próxima da solução aquosa do estroma e, assim, quando ela é reduzida, também recebe prótons do estroma. A quinona B se converte em plastoquinona reduzida que é um carreador móvel de elétrons, levando o elétron do PSII ao complexo citocromo b6f.
 Ao passar os elétrons para este complexo, a plastoquinona também perde prótons que são passados para o lúmen do cloroplasto. Desta forma, o transporte de elétrons pela plastoquinona transfere prótons do estroma para o lúmen (alcaliniza o estroma). 
Do complexo citocromo b6f outro carreador móvel de elétron a plastocianina ira transportar o elétron ate o P700 (PSI). 
Fotossistema I e formação de NADPH.
O elétron que vem da plastocianina e chega no P700 (pigmento, clorofila a, com pico de absorção a 700 nm) repõem o elétron que o PSI perdeu após ser excitado por sua antena ou pela luz diretamente. 
O PSI faz par redox com uma clorofila chamada de composto A0 e este faz par com A1 e a cadeia irá seguir no PSI até chegar na ferridoxina e a enzima ferridoxina NADP+ redutase irá gerar NADPH.
fluxo fotoquímico de elétrons e a bomba de ATP.
Existe 2 processo que geram diferença de PH para ativar a ATP sintase. 
1) fotoxidação da água no PSII.
2) sequências de redução e oxidação da plastoquinona, entre PSII e complexo citocromo b6f. 
Esta diferença de pH é usada pela ATP sintase para converter ADP a ATP. 
A 3 formas diferentes de transporte de elétrons na fotossíntese:
Acíclico: processo normal onde a fotoxidação da água e a oxidação da plastocianina liberam H+ no lúmen do tilacóide esse hidrogênio será usado pela ATP sintase na síntese de ATP.
 cíclico Nesse processo a ferridoxina que recebe o elétron do PI leva o elétron para plastoquinona e se segue o fluxo fotossintético de elétron havendo apenas a síntese de ATP sem que aja a redução de NADP a NADPH. 
O elétron fica ciclando e não a fotoxidação da água.
 A fosforilação cíclica ocorre quando existe excesso de poder redutor na membrana do tilacóide a antena do PSII é separada do centro de reação e assim o sistema passa a realizar a fotofosforilação cíclica.
Pseudocíclica O elétron do P700 passa para o oxigênio formando o radical superóxido (radical livre) que podem comprometer todo aparato fotossintético.
Resumo:
Energia luminosa (680nm) e convertida em energia de excitação no complexo antena do PII e canalizada para o centro de reações. No centro de reações o elétron ativa o complexo mangânico que promovem a fotoxidação da molécula de água liberando H+ no lúmen e O2. 
A feofitina pega o elétron da água e o passa para a plastoquinona, esse carreador móvel pega H+ do estroma e libera no lúmen, depois libera o elétron no citocromo b6f. 
Do citocromo b6f outro carreador móvel a plastocianina pega o elétron e o leva para repor o elétron perdido pelo PI.
O PI quando excitado pela luz (700nm) perde elétron para ferridoxina que por sua vez leva o elétron ao NADP que e reduzido a NADPH.
O H+ da fotoxidação da água e o H+ liberado pela plastoquinona promovem a variação do PH no lúmen que será usado pela ATP sintase convertendo ADP a ATP.
Teoria de Dixon ou teoria da coesão tensão.
O sol aquece o ar, reduzindo a umidade relativa e o potencial hídrico na atmosfera;
 os estômatos se abrem e o vapor de água sai por eles (transpiração);
 a água líquida da folha evapora dentro da folha;
 com a evaporação, os meniscos nas paredes da células vegetais da folha vão se retraindo para as partes mais finas dos poros destas paredes, causando aumento da tensão dentro do xilema;
 esta tensão puxa a água do xilema para cima;
 a coluna da água no xilema suporta esta tração por causa das forças de coesão;
 a tensão é transferida à raiz e juntamente com a osmose aumenta a tendência de entrada de água nas raízes (SPAC).
 
Cavitação.
Quando uma solução é submetida à redução da pressão, os gases dissolvidos formam bolhas e isto se chama cavitação. 
Nas plantas uma das formas de ocorrer cavitação é com a redução na pressão causada pela transpiração associada com a capilaridade nas paredes do xilema.
Quando ocorre cavitação, a coluna de água do xilema pode se romper, impedindo que aquele vaso tracione a coluna abaixo dele.
As plantas evoluíram com o risco da cavitação e algumas formas de minimizá-lo ou repará-lo surgiram e foram selecionadas. A forma mais simples de evitar ocorrência de cavitação é fechar os estômatos para que a tensão não aumente nos xilemas. Um sistema de poros laterais entre as células de xilema permite que a água faça um contorno pela célula que sofreu embolismo. Novos xilemas podem ser gerados para substituir os que foram inutilizados pela cavitação. A pressão positiva da raiz também pode dissolver as bolhas.
Gutação (pressão da raiz). 
Em algumas plantas, no final do dia e até o amanhecer, a água pode subir pelo xilema pressionada pela raiz. Para isto ocorrer o solo e a atmosfera devem ter elevado potencial hídrico. A raiz funciona como um osmômetro concentrando sais dentro do cilindro central. Estes sais são impedidos de sair pelas estrias de Caspary.
 A planta absorve ativamente os sais e, também ativamente, transporta estes sais para o apoplasto do cilindro central. Estes sais reduzem o potencial osmótico da água, fazendo com que a água do solo tenda a entrar no cilindro central gerando uma pressão que causa movimento ascendente nos xilemas.
A pressão da raiz pode fazer a água do xilema sair pelos hidatódios das folhas, no fenômeno conhecido como gutação. 
1)explique como ocorre ascensão da água no xilema por pressão de raiz (gutação)
2)explique como ocorre a cavitação em plantas.
3)explique a teoria de Dixon. 
4)qual papel da estria de Caspary na gutação. 
Atenção para os possíveis nomes para a mesma teoria.
 Teoria de Dixon.
 Solo-planta-atmosfera.
 Teoria da coesão tensão.
	
Desempenho distinto em ambientes diferenciados.
C3 tem tendência a predominarem em ambientes temperados e em comunidades vegetais com auto sombreamento (florestas tropicais ).
C4 possuem sua origem em ambientes quentes, secos e bem iluminados (tropicais). Tal fato explicita que, em uma sucessão ecológica as plantas C4 normalmente são as primeiras a colonizarem um ambiente (pioneiras) sendo posterior e paulatinamente substituídaspelas plantas C3 conforme aumentam as intensidades do sombreamento.
CAM podem ser encontradas com frequência em desertos costeiros com noites frias, florestas tropicais quentes e úmidas (epífitas e árvores do gênero Clusia) e regiões áridas como a caatinga (cactos).
Mecanismo [ ] de CO2(células do mesofilo,C. da bainha Perivascular) das plantas C4 e CAM. 
 
A saturação das plantas C4 em uma concentração de CO2 bem mais baixa que a evidenciada para as C3 se deve à elevada eficiência de carboxilação da enzima PEPcase conjugada com a inibição da fotorrespiração. Esse fato explica o porque da assimilação de CO2 em plantas C4 já se encontrar saturada na atmosfera – 360 ppm CO2 e 21% de O2. e não se alterar quando se altera a concentração externa de oxigênio.
Atmosfera enriquecida com CO2.
 A assimilação de carbono das plantas C3 aumenta progressivamente quando se incrementa experimentalmente a concentração de CO2 para níveis acima da atmosfera.
Isso se da pois plantas C3 e C4 tem distintas quantidades de enzimas carboxilativas.
C3: 50% de Rubisco 
C4: 10% PEPcase e 25% de Rubisco (total 35% de enzimas)
Em ambientes enriquecido com CO2 não a disputa no sitio ativo da rubisco entre o O2 e o CO2.
Ponto de saturação de LUZ
No escuro, as trocas líquidas de CO2 apresentam valores negativos, considerando-se o fato de que as trocas gasosas entre a folha e o ambiente são exclusivamente comandadas pela respiração. 
Quando da transição gradual do escuro para o claro, e conforme aumenta a intensidade luminosa, ocorre a diminuição da respiração (liberação de CO2) e aumento da fotossíntese bruta (consumo de CO2). 
Na intensidade luminosa em que a fotossíntese líquida alcança o valor igual a zero, diz-se que foi atingido o ponto de compensação de luz (PCL). Representando portanto, o valor da intensidade luminosa no qual o consumo de CO2 pela FBR é igual à liberação de CO2 pela R + FR. 
Com o aumento da intensidade luminosa, a FBR se eleva muito mais rapidamente que a FR e a R, o que incrementa os níveis de FL, ocasionando assim um aumento linear da assimilação do CO2
Situações de alta intensidade luminosa houver uma diminuição da {O2 – 2%} ou um incremento da {CO2 – 700 ppm} a taxa fotossintética das plantas C3 podem assumir valores próximos dos observados em plantas C4, indicando assim que a fotorrespiração é a responsável pela limitação da fotossíntese em altas intensidades luminosas.
Influencia da temperatura. 
 Temperaturas abaixo de 30°C, a fotossíntese das plantas C3 é mais eficiente do que a das plantas C4, em função da fixação de CO2 na via C4 apresentar um custo energético superior à da C3. 
C3 1 CO2 gasto de 3 ATP e 2 NADH
C4 1CO2 gasto de 5 ATP e 2 NADH
Temperatura ate 30°C e ótima para atividade da rubisco acima disso começa a fazer fotorespiração.
Plantas C4 apresentam temperatura ótima para ação da PEPcase acima dos 30°C (45°C - 50°C) abaixo de 10°C inativa a PEPcase. 
PEPcase não apresenta afinidade pelo O2 por tanto plantas C4 e CAM não fazem fotorespiração.
Plantas adaptadas ao sol apresentam elevadas taxas fotossintéticas e elevadas
taxas de crescimento sob iluminação intensa. Por outro lado, apresentam fotossíntese ineficiente e dificuldades de sobreviver quando crescem sob baixa intensidade luminosa (sombra ou interiores de construções). As plantas de sol e de sombra obrigatórias são incapazes de se ajustar a condições extremas de iluminação, em contrapartida, as facultativas apresentam grande flexibilidade de respostas à intensidade luminosa. 
O PCL para a maioria das plantas de sol varia de 10 a 40 mmoles de fótons m-2 s-1 e o de plantas de sombra de 1 a 5 mmoles de fótons m-2 s-1. Um dos fatores que contribui significativamente para o menor PCL das plantas de sombra é a menor taxa respiratória observada nessas plantas. Além disso, os reduzidos valores da taxa fotossintética e do PSL observados em plantas de sombra refletem uma estratégia de sobrevivência desenvolvida por estas plantas às limitadas intensidades luminosas , i.e., elevada eficiência da captação e utilização da luz disponibilizada e reduzidas taxas de crescimento. 
As diferenças nos valores de EUA mostradas no slide anterior refletem uma consequência do diferenciado comportamento dos estômatos nos distintos metabolismos fotossintéticos. Nas plantas C4, o baixo mostra que estas são capazes de fotossintetizar, mesmo com uma baixa {CO2} intercelular. Logo, ainda que ocorra uma baixa condutância estomática, as plantas C4 são capazes de assimilar fotossinteticamente o carbono interno concomitantemente a uma baixa perda de água. Já nas plantas C3 a EUA será menor pois elas exigem uma maior abertura estomática para que ocorra uma taxa de assimilação satisfatória, o que consequentemente levará a maiores perdas de água.
As plantas CAM no que tange à EUA possuem os maiores valores, pois estas abrem seus estômatos a noite para fixação do CO2- período onde a UR do ar é mais elevada ocasionando as menores perdas de água- e assimilam o CO2 durante o dia – período em que os estômatos estão fechados e não há nenhuma perda de água. 
Perguntas:
1)Descreva uma adaptação fisiológica responsável pelo menor ponto de compensação luminoso na planta adaptadas a sombra.
2)Explique por que as C4 são mais eficiente no uso da água do que as C3.
3)Explique o que e ponto de compensação luminoso e ponto compensação de CO2 
4)Diferencie o processo de carboxilação de plantas C3, C4 e CAM site as enzimas envolvidas em cada uma delas. 
5)Diferencie plantas C3 de CAM.