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FOTOSSÍNTESE Dados Históricos • Aristóteles: plantas cresciam obtendo alimento diretamente do sol • Jan Batista Helmont (1577-1644): Cultivou um salgueiro apenas com água Após 5 anos: 74,4kg (solo menos 57g) COMPROVANDO A EXISTÊNCIA DA FOTOSSINTESE As plantas “recuperam” o ar consumido pelo rato (Joseph Priestley, 1772) . A B C CONCEITO DE FOTOSSÍNTESE Photos Processo através do qual as plantas e alguns outros organismos transformam energia luminosa em energia química, processando o dióxido de carbono e água em compostos orgânicos e oxigênio. ETIMOLOGIA DA PALAVRA (grego): Luz synthithenai Juntar, produzir FOTOSSÍNTESE: IMPORTÂNCIA PARA AUTÓTROFOS Produção de energia → crescimento e reprodução Seres fotossintetizantes são “fábricas de alimento para o mundo vivo” FOTOSSÍNTESE: IMPORTÂNCIA PARA A BIOSFERA Manter o equilíbrio entre as taxas de gás carbônico e de gás oxigênio na atmosfera. PARA HETERÓTROFOS Fonte de oxigênio Fonte de alimento ❑ Reino Plantae: vegetais superiores e inferiores ORGANISMOS FOTOSSINTETIZANTES ❑ Reino Monera: cianobactérias ❑Reino Protista: algas ❑ No caso das plantas: ocorrem nas folhas, no parênquima clorofiliano, onde estão os cloroplastos. ❑ Cloroplastos: são organelas citoplasmáticas dotadas de clorofila e responsáveis pela fotossíntese. ONDE OCORRE A FONTOSSÍNTESE Folha Célula clorofilada Membrana do tilacóide Esquema da molécula de clorofila Folha Granum Parede celular Cloroplasto Membrana externa Tilacóide Granum Núcleo Vacúolo Cloroplasto Tilacóide Complexo antena ESTRUTURAS ENVOLVIDAS 1 – A fotossíntese somente ocorre onde há incidência luminosa. 2 – O gás carbônico é absorvido pelas folhas. 3 – As folhas contém um pigmento chamado clorofila que “guarda” a energia do sol. 4 – A raiz da planta absorve e conduz a água do solo. 5 – As folhas usam a clorofila e a luz do sol para converter a água e o gás carbônico em nutrientes para as plantas. 6 – O oxigênio é liberado para o ar. FOTOSSÍNTESE: ETAPA GERAL C L O R O P L A S T O Tilacóide Etapa II QUÍMICA Etapa I FOTOQUÍMICA Luz H2O CO2 ADP NADP H2O C6H12O6 ATP NADPH2 O2 E S T R O M A Glicose FOTOSSÍNTESE: ETAPA BIOQUÍMICA EQUAÇÃO GERAL 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 ClorofilaEnergia luminosa PIGMENTOS FOTOSSINTETIZANTES PIGMENTO ABSORÇÃO DE LUZ MÁXIMA (NM) OCORRÊNCIA Clorofila A 430 - 660 Todos os organismos fotossintetizantes Clorofila B 453 – 643 Plantas superiores e algas verdes - caroteno 420 – 440 – 470 Plantas superiores e algumas algas - caroteno 425 – 450 – 480 Todas as plantas superiores Luteol 425 – 445 – 475 Plantas superiores e algumas algas Violoxantol 425 – 450 – 475 Plantas superiores PIGMENTOS FOTOSSINTETIZANTES Atividade fotossintética em decorrência do comprimento de onda Fatores limitantes intrínsecos Disponibilidade de pigmentos fotossintetizantes A clorofila é a responsável principal pela captação da energia limunosa Disponibilidade de enzimas e de cofatores Todas as reações fotossintéticas envolvem a participação de enzimas e de co-fatores, como os aceptores de elétrons e os citocromos. A sua quantidade deve ser ideal, para que a fotossíntese aconteça com a sua intensidade máxima. Fatores que influenciam a fotossíntese FOTOSSÍNTESE: FATORES LIMITANTES INTENSIDADE LUMINOSA Intensidade luminosa P.S.L FOTOSSÍNTESE: FATORES LIMITANTES T a x a d e f o to s s ín te s e %CO2 0,03 0,3°C40 T a x a d e f o to s s ín te s e GÁS CARBÔNICO (CO2)TEMPERATURA (C) IMPORTANTE TAXA FOTOSSINTÉTICA > TAXA RESPIRATÓRIA Mas cuidado! Excesso de CO2 não pode ser convertido totalmente em biomassa e energia Reações de Fixação do Carbono • ATP e NADPH produzidos pela reação de luz são utilizados para fixar e reduzir o carbono (CO2) e sintetizar açúcares simples. Melvin Calvin- Prêmio Nobel, 1961 Ciclo de Calvin (Ciclo C3) Ao final de cada volta no ciclo o composto inicial é regenerado
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