Aula 04 Fotosíntese

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Fotossíntese 
 
Bioquímica Aplicada 
Profa. Denise Rocha Nepomuceno 
O processo de uso da energia solar para 
conduzir a síntese de carboidratos 
Fotossíntese 
As plantas são autótrofos 
 
• Organismo capaz de sintetizar seu próprio alimento 
 
Heterótrofos 
 
• Organismos que não produzem o próprio alimento 
 
• Plantas 
• Cianobactérias 
 
 
 
 
 
FOTOSSÍNTESE 
 
Cloroplastos (Eucariontes) 
 
Qual o principal evento da Fotossíntese? 
• Absorção de luz 
 
• CLOROFILA 
 
• Fornece a energia necessária para as reações da 
fotossíntese 
 
 
 
 
 
 
Cauda 
hidrofóbica 
 
Clorofila a metila (CH3) 
 
Clorofila b aldeído (CHO) 
 
 
 
 
 
 
Espectro de absorção 
Reações de luz 
Clorofilas 
Fotossistemas I e II 
Luz do sol 
Requerem 
Capturada por 
Transferem 
energia 
Fotossistemas 
• Complexos protéicos ligados à membrana 
do tilacóide 
 
• Os dois fotossistemas interagem por meio 
de uma Cadeia transportadora de elétrons 
 
 
 
 
 
 
 
NADH 
NAD+ 
4H+ 
FADH2 
FAD 
4H+ 
½ O2 H2O 
2H+ 
CDE na membrana mitocondrial interna 
CDE na membrana do tilacóide 
Fotossíntese 
Reações de luz 
• Água é oxidada a oxigênio Síntese de ATP 
• NADP+ é reduzido a NADPH 
 
 
 
 
 
 
Fotofosforilação 
• Síntese de ATP acoplada à fotossíntese 
 
 
 
Fosforilação oxidativa 
 
• Síntese de ATP ligada à cadeia transportadora de 
elétrons 
 
Reações de Luz 
• Fotossistema I (PSI) 
Redução do NADP+ a NADPH 
 
 
• Fotossistema II (PSII) 
Oxidação da água para produzir oxigênio 
 
 
* Os dois fotossistemas interagem por meio de uma 
Cadeia transportadora de elétrons (CTE) 
 
 
O fluxo de elétrons nos fotossistemas 
Fotossistema II 
 
• Oxidação da água para produzir oxigênio é a 
principal fonte de elétrons na fotossíntese 
 
Fotossistema I 
 
• Redução do NADP+ a NADPH 
 
 
 
 
 
Gradiente de prótons 
Como ocorre a produção 
de ATP ? 
Fotofosforilação 
 
 
 
 
 
 
 
Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz 
Luz 
Clorofila 
Fotofosforilação: adição de fosfato em presença de luz 
ATP ADP 
O2 
2 NADPH 
4 H+ + 4 e- + 2 H2O 
4 H+ + 2 NADP 
RESUMINDO... 
 
A energia luminosa dirige a 
síntese de ATP e NADPH 
Onde o ATP e o NADPH 
serão utilizados? 
Nas reações no escuro 
 
• Fixação de carbono 
 
• Síntese de carboidratos 
 
 
 
 
 
Fotossistemas I e II 
ATP 
Água em 
oxigênio 
NADP+ 
a 
NADPH 
Fotofosforilação 
Fosforilação 
oxidativa 
Carboidratos 
Geram Oxidam 
Convertem 
Por meio da 
Fornece energia 
para a síntese de 
Semelhante à 
A fixação do CO2 ocorre no estroma 
27 
+ + energia 
+ energia + 
Degradação de carboidratos 
Biossíntese de carboidratos 
Carboidratos 
Produzidos a partir do CO2 
 
• Não apenas a glicose 
• Sacarose 
 
• Amido Polissacarídeos 
• Celulose 
 
 
 
 
 
 
 
 
A fixação do CO2 ocorre 
em três estágios 
Ciclo de 
Calvin 
Ciclo de Calvin 
• Descoberto por Melvin Calvin (Premio Nobel de 
Química - 1961). 
 
 
• Rota metabólica que a Rubisco incorpora o CO2 e 
é convertida em precursores com 3 carbonos. 
 
 
• Enzima mais abundante nas plantas 
 
• Proteína mais abundante no planeta 
 
Rubisco 
Fotossíntese 
Reações de luz Reações no escuro 
Tilacóides Estroma 
Cloroplastos 
Ocorrem nos 
FATORES QUE INFLUENCIAM NA 
FOTOSSÍNTESE 
FATORES EXTERNOS 
 
Disponibilidade de CO2 
 
Temperatura 
 
Luminosidade 
 
FATORES INTERNOS 
 
Disponibilidade de: 
pigmentos (clorofila) 
 
enzimas 
 
cloroplastos 
 DISPONIBILIDADE DE CO2 
 
O CO2 (gás carbônico ou dióxido de carbono) é o substrato empregado na etapa 
química como fonte do carbono que é incorporado em moléculas orgânicas. As 
plantas contam, naturalmente, com duas fontes principais de CO2: o gás 
proveniente da atmosfera, que penetra nas folhas através de pequenas aberturas 
chamadas estômatos, e o gás liberado na respiração celular. 
 
Sem o CO2, a intensidade da fotossíntese é nula. Aumentando-se a concentração 
de CO2 a intensidade do processo também se eleva. Entretanto, essa elevação não 
é constante e ilimitada. Quando todo o sistema enzimático envolvido na captação 
do carbono estiver saturado, novos aumentos na concentração de CO2 não serão 
acompanhados por elevação na taxa fotossintética. 
Na etapa química, todas as reações são catalisadas por enzimas, e essas têm a 
sua atividade influenciada pela temperatura. 
 
De modo geral, a elevação de 10 °C na temperatura duplica a velocidade das 
reações químicas. 
 
Entretanto, a partir de temperaturas próximas a 40 °C, começa a ocorrer 
desnaturação enzimática, e a velocidade das reações tende a diminuir. 
 
Portanto, existe uma temperatura ótima na qual a atividade fotossintetizante é 
máxima, que não é a mesma para todos os vegetais. 
TEMPERATURA 
Quando uma planta é colocada em completa obscuridade, ela não realiza 
fotossíntese. Aumentando-se a intensidade luminosa, a taxa da fotossíntese 
também aumenta. Todavia, a partir de um certo ponto, novos aumentos na 
intensidade de iluminação não são acompanhados por elevação na taxa da 
fotossíntese. 
A intensidade luminosa deixa de ser um fator limitante da fotossíntese quando 
todos os sistemas de pigmentos já estiverem sendo excitados e a planta não tem 
como captar essa quantidade adicional de luz. Atingiu-se o ponto de saturação 
luminosa. 
Aumentando-se ainda mais a intensidade de exposição à luz, chega-se a um ponto 
a partir do qual a atividade fotossintética passa a ser inibida. Trata-se do ponto de 
inibição da fotossíntese pelo excesso de luz. 
LUMINOSIDADE