BIOLOGIA MOLECULAR 1

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Principais vias metabólicas do catabolismo e DO anabolismo
APRESENTAÇÃO
Olá!
O metabolismo é constituído pelas diferentes vias metabólicas que ocorrem nos organismos vivos. Ele apresenta diferentes funções, como a produção de energia e a síntese de moléculas necessárias para a execução das funções celulares. É integrado por dois momentos metabólicos distintos: o catabolismo e o anabolismo.Esses dois processos apresentam funções diferentes e são, assim, regulados de maneira extremamente coordenada.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai compreender como o metabolismo está organizado e reconhecer as relações energéticas entre as vias anabólicas e catabólicas, identificando seus principais mecanismos de regulação.
Bons estudos.
Ao final desta unidade, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Conceituar catabolismo e anabolismo.
Identificar as principais vias catabólicas e anabólicas.
Compreender os principais mecanismos regulatórios das vias catabólicas e anabólicas.
DESAFIO
A desnutrição infantil representa grande problema de saúde pública em diferentes países ao redor do mundo, incluindo o Brasil. Segundo a Organização Mundial de Saúde, cerca de 178 milhões de crianças no mundo são acometidas por essa doença. A desnutrição é classificada como doença multifatorial relacionada às condições socioeconômicas familiares. A desnutrição é estabelecida pela insuficiência qualitativa ou quantitativa de nutrientes e calorias na alimentação. A interrupção precoce do aleitamento materno, parasitoses, intolerâncias e infecções repetidas podem estar relacionadas à etiologia desse quadro clínico. Várias alterações na composição corporal são observadas na desnutrição. Tais alterações apresentam maior gravidade quanto maior for o déficit nutricional.
Em vista disso, responda ao Desafio a seguir.
Em relação às vias catabólicas e anabólicas, relacione os sinais e sintomas da desnutrição com as possíveis alterações metabólicas que ocorrem nesse quadro clínico.
A) Nessa situação clínica, qual é a relação observada entre o anabolismo e o catabolismo?
B) Por que são notados sinais de emagrecimento, perda de massa e redução do crescimento?
INFOGRÁFICO
O metabolismo é integrado por duas categorias principais: catabolismo e anabolismo. O catabolismo compreende as vias metabólicas de degradação, enquanto o anabolismo compreende as vias metabólicas de síntese de moléculas.
Neste Infográfico, você vai entender como o metabolismo está organizado.
CONTEÚDO DO LIVRO
Os processos de catabolismo e anabolismo ocorrem de maneira organizada e são regulados simultaneamente. O metabolismo é compreendido por diferentes reações químicas pelas quais as moléculas são transformadas. O metabolismo celular é atividade altamente coordenada que compreende todas as reações químicas que ocorrem dentro das células. O metabolismo celular se dá por meio das vias metabólicas.
No capítulo Principais vias metabólicas do catabolismo e do anabolismo, que faz parte da obra Bioquímica aplicada, você vai compreender a organização do metabolismo e identificar as principais vias catabólicas e anabólicas e seus mecanismos de regulação.
DICA DO PROFESSOR
O metabolismo ocorre de maneira organizada e coordenada nos organismos vivos. Ele é regulado por diferentes mecanismos para que as células possam desempenhar adequadamente as suas funções.
Na Dica do Professor, você vai entender quais são as prin​​​​​​​cipais formas de regulação empregadas pelas células para o controle das vias metabólicas.
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EXERCÍCIOS
1) O metabolismo refere-se ao conjunto de reações químicas que ocorrem nos organismos vivos. Ele é dividido em catabolismo e anabolismo. Sobre o catabolismo, é correto afirmar:​​​​​​​
a) O catabolismo compreende as vias metabólicas onde substratos simples são transformados em produtos maiores e mais complexos.
b) No catabolismo, energia livre é utilizada para a síntese de macromoléculas.
c) As vias catabólicas são vias endergônicas.
d) As vias catabólicas ocorrem normalmente quando o organismo vivo precisa de energia para executar determinadas funções.
e) O catabolismo é caracterizado por vias metabólicas que conduzem à síntese e à degradação do mesmo grupo de biomoléculas.
2) O anabolismo representa uma das divisões do metabolismo. Sobre esse conceito, podemos afirmar que:​​​​​​​
a) no anabolismo, ocorre a síntese de ATP.
b) o anabolismo ocorre normalmente quando o organismo precisa de grandes quantidades energéticas.
c) as reações anabólicas fornecem ATP, NADH e FADH2 para que as reações catabólicas ocorram.
d) as vias anabólicas são formadas por reações enzimáticas favoráveis, chamadas exergônicas.
e) no anabolismo, moléculas simples são convertidas em macromoléculas.
3) Durante exercícios físicos intensos, a proteólise pode ocorrer, isto é, proteínas podem acabar sendo degradadas. Enquanto isso, quando os músculos estão em repouso, normalmente temos a situação inversa e proteínas são sintetizadas. Esses dois processos são, respectivamente, exemplos de vias _________________.​​​​​​​
a) anabólicas e catabólicas
b) anabólicas e endergônicas
c) catabólicas e anabólicas
d) catabólicas e exergônicas
e) endergônicas e exergônicas
4) As vias metabólicas são reguladas continuamente por diferentes mecanismos. Sobre os mecanismos de controle das vias catabólicas e anabólicas, é correta a afirmativa:​​​​​​​
a) O controle da quantidade de enzimas por meio da modulação da expressão gênica é exemplo de mecanismo empregado pelos organismos vivos e permite o controle rápido da atividade das vias metabólicas.
b) A atividade catalítica das enzimas pode ser regulada por meio de controle alostérico. Esse mecanismo consiste na ligação covalente de algumas pequenas moléculas a sítios enzimáticos.
c) A quantidade de substratos também modula a atividade enzimática e contribui para o controle da via metabólica. Quando a quantidade de substratos está próxima ao Km da enzima, a sua atividade é aumentada.
d) A atividade catalítica enzimática pode ser regulada pelo mecanismo de ligação covalente reversível. Normalmente, esse mecanismo ocorre por fosforilação ou desfosforilação enzimática.
e) Os hormônios são reguladores do metabolismo. Quando presentes, eles se ligam às enzimas-chave das vias metabólicas, ocasionando aumento ou redução da sua atividade.
5) A enzima hexoquinase participa da via glicolítica, uma via central do catabolismo dos carbo-hidratos. A hexoquinase catalisa a primeira reação da via, convertendo a glicose no metabólito glicose-6-fosfato. Essa reação é irreversível e a hexoquinase representa um ponto de regulação da via glicolítica. Essa enzima é inibida pelo seu próprio produto. Quando a molécula glicose-6-fosfato tem sua concentração aumentada, atua inibindo a hexoquinase.
Sobre o mecanismo de regulação exemplificado, é correto afirmar:
a) O mecanismo se refere ao controle da atividade catalítica enzimática por ligação covalente reversível.
b) O mecanismo se refere ao controle alostérico da atividade catalítica da enzima.
c) O mecanismo se refere ao controle por expressão gênica do gene que codifica a hexoquinase.
d) Trata-se do mecanismo por controle da quantidade de enzimas.
e) Trata-se do mecanismo por controle da disponibilidade de substratos.
NA PRÁTICA
Catabolismo de lipídeos: o papel da lipólise e da β-oxidação
Os triacilgliceróis constituem a principal forma de armazenamento de lipídeos e são a principal reserva de combustível do nosso organismo. Eles são formados pela união de moléculas de ácidos graxos a uma molécula de glicerol e são armazenados no tecido adiposo. Quando você passa por períodos de jejum ou realiza exercícios físicos, os triacilgliceróis são mobilizados do tecido adiposo até o tecido hepático ou muscular, onde são degradados por vias catabólicas. A partir do catabolismo dos triacilgliceróis, grande quantidade de energia é gerada. 
Veja Na Prática como isso ocorre.
​​​​​​​SAIBA +
Para ampliar seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo a(s) sugestão(ões) do professor:
Bioquímica: Aula 40 - Introdução ao metabolismo
O metabolismo é composto pelo catabolismo e pelo anabolismo. O catabolismo compreende as reações de degradação, enquanto o anabolismo é formado pelas vias metabólicas de biossíntese. Neste vídeo, você poderá conhecer um pouco mais sobre as diferenças entre o catabolismo e o anabolismo. 
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Introdução ao metabolismo
A regulação do metabolismo ocorre de maneira totalmente coordenada e integrada. Diferentes mecanismos são utilizados para que a homeostase metabólica seja mantida. Assista ao vídeo a seguir, no qual você poderá revisar os principais conceitos que envolvem o metabolismo e a sua regulação. 
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Bioquímica médica básica de Marks: uma abordagem clínica
Para compreender o metabolismo, é importante entender os conceitos que regem a bioenergética. No Capítulo 19 deste livro, você vai aprender um pouco mais sobre a bioenergética e os conceitos que envolvem as reações para a produção de ATP. 
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Bioenergética: respiração celular (ciclo do ácido cítrico, cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa)
APRESENTAÇÃO
Olá!
A respiração celular é o processo pelo qual as biomoléculas energéticas são totalmente oxidadas até CO2 e H2O. Ela compreende a geração de elétrons com alto potencial de transferência pelo ciclo do ácido cítrico e o seu fluxo pela cadeia transportadora de elétrons, que culmina com a fosforilação oxidativa.
Na respiração celular, há consumo de oxigênio e produção de CO2. Esse processo é altamente eficiente no que se refere à extração de energia das biomoléculas e à produção de ATP (trifosfato de adenosina), garantindo suporte energético para a realização de todas as funções do nosso organismo.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai ver como a respiração celular ocorre, como o ciclo do ácido cítrico funciona e qual é o seu principal objetivo. Você também vai analisar como a cadeia transportadora de elétrons está organizada e como ocorre a formação do gradiente eletroquímico, que é necessário para a etapa final da respiração celular, a fosforilação oxidativa.
Bons estudos.
Ao final desta unidade, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Definir a função da respiração celular e seus objetivos.
Explicar os processos e produtos relacionados ao ciclo do ácido cítrico.
Identificar o objetivo e o mecanismo do transporte de elétrons na cadeia respiratória e na fosforilação oxidativa.
DESAFIO
O monóxido de carbono (CO) é um gás incolor e inodoro, produzido pela combustão incompleta de materiais que contenham carbono, e responsável por causar intoxicações graves. A exposição a CO e a intoxicação humana por esse gás ocorrem principalmente pela inalação de fumaça proveniente de incêndios, de automóveis, de fogões a gás, querosene e carvão. A fumaça do cigarro também contém CO.
O CO ocasiona isquemia, pois se liga à hemoglobina (Hb), a proteína de transporte de O2 na corrente sanguínea, formando o complexo carboxi-hemoglobina (COHb). A afinidade da ligação do CO à Hb é alta, cerca de 250 vezes maior que a do oxigênio. Ademais, a ligação do CO à Hb dificulta a liberação de O2 para os tecidos, e o CO também se liga à enzima citocromo-oxidase, reduzindo a sua atividade.
Um paciente intoxicado com CO deve ser submetido a oxigenoterapia para redução dos níveis de COHb.
Assim, pense nas seguintes situações:
a) Que alterações um paciente com suspeita de intoxicação por CO pode exibir em relação ao processo de respiração celular?
b) Conforme as alterações metabólicas provocadas pelo CO, e se a intoxicação não for diagnosticada e tratada, que consequência(s) uma exposição grave a esse agente tóxico pode ocasionar? Justifique a sua resposta.
INFOGRÁFICO
A respiração celular é um processo aeróbico pelo qual as biomoléculas podem ser totalmente oxidadas. Dessa forma, ela apresenta alta eficiência no que se refere à extração e à produção de energia. É justamente a respiração celular que confere ao nosso organismo capacidade para a produção de toda a quantidade de energia necessária para suprir a sua demanda.
Neste Infográfico, você poderá comparar os processos de catabolismo anaeróbico e aeróbico (respiração celular) ​​​​​​​da glicose e o rendimento energético de cada sistema.​​​​​​​​​​​​​​
CONTEÚDO DO LIVRO
A respiração celular é o processo responsável pela produção da maior parte do ATP necessário para a realização das nossas funções. Ela está organizada em três etapas: degradação das biomoléculas até acetil-CoA, oxidação do acetil-CoA pelo ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa.
O ciclo do ácido cítrico é o principal responsável por fornecer os elétrons que movem a cadeia respiratória. Por meio do fluxo de elétrons na cadeia transportadora, a força próton-motriz é gerada, e assim a fosforilação do ADP em ATP, pela enzima ATP-sintase, pode ocorrer. 
Na obra Bioquímica aplicada, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, leia o capítulo Bioenergética: respiração celular (ciclo do ácido cítrico, cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa), no qual você vai compreender como o ciclo do ácido cítrico ocorre, além de identificar como a cadeia transportadora de elétrons está organizada e como a fosforilação oxidativa ocorre.
Boa leitura.
DICA DO PROFESSOR
A cadeia transportadora de elétrons é peça-chave na fosforilação oxidativa. Ela é responsável por conservar a energia proveniente dos elétrons das coenzimas reduzidas na forma de gradiente eletroquímico entre os compartimentos mitocondriais. É justamente a energia contida nesse gradiente que é utilizada pela enzima ATP-sintase para a ​​​​​​​fosforilação do ADP.
Nesta Dica do Professor, você vai aprender um pouco mais sobre o modo como a cadeia transportadora de elétrons está organizada e como ocorre o seu acoplamento com a enzima ATP-sintase.​​​​​​​
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EXERCÍCIOS
1) A respiração celular envolve três etapas: catabolismo de biomoléculas, ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa. Sobre a respiração celular, assinale a alternativa correta:​​​​​​​
a) As biomoléculas são degradadas até um intermediário comum, o acetil-CoA, substrato para o ciclo do ácido cítrico.
b) O ciclo do ácido cítrico conduz a degradação do oxaloacetato até CO2​​​​​​​.
c) A cadeia transportadora de elétrons conduz os prótons extraídos das coenzimas NADH e FADH2 até o oxigênio molecular.
d) O ciclo do ácido cítrico e a fosforilação oxidativa são processos que ocorrem na matriz das mitocôndrias.
e) O oxigênio molecular é necessário para a respiração celular, pois atua como cofator da enzima ATP-sintase, responsável pela fosforilação oxidativa.
2) O ciclo do ácido cítrico é uma via muito importante para o nosso organismo, pois compõe a respiração celular. Sobre essa via metabólica, é correto afirmar:​​​​​​​
a) O ciclo do ácido cítrico ocasiona a oxidação total do acetil-CoA e utiliza a energia liberada nessas reações para a produção direta de grande quantidade de ATP.
b) O ciclo do ácido cítrico realiza a degradação total do acetil-CoA em duas moléculas de CO2, sendo considerado uma via estritamente catabólica.
c) Um dos principais objetivos do ciclo do ácido cítrico é a redução de coenzimas NAD+ e FAD+, para que possam ser utilizadas na cadeia transportadora de elétrons.
d) O ciclo do ácido cítrico é composto por oito reações químicas e é considerado uma via cíclica, pois seu intermediário citrato é regenerado ao longo das reações.
e) A atividade do ciclo do ácido cítrico é aumentada quando a relação [ATP]/[ADP][Pi] encontra-se aumentada.
3) A cadeia transportadora de elétrons é extremamente importante para o metabolismo aeróbico, pois provê energia para que afosforilação oxidativa ocorra. Sobre a cadeia transportadora de elétrons, podemos afirmar:​​​​​​​
a) O fluxo de elétrons pela cadeia transportadora gera gradiente eletroquímico entre os compartimentos mitocondriais, fazendo com que a matriz mitocondrial fique mais positiva e o espaço intermembrana, mais negativo.
b) A cadeia transportadora de elétrons é formada por quatro complexos enzimáticos localizados na matriz mitocondrial, que têm por finalidade extrair os elétrons das coenzimas NADH e FADH2.
c) O fluxo de elétrons na cadeia transportadora ocorre em direção aos complexos enzimáticos com menor potencial de redução.
d) A cadeia transportadora de elétrons tem como função transferir os elétrons gerados no ciclo do ácido cítrico até o oxigênio molecular, na enzima ATP-sintase, possibilitando a fosforilação oxidativa.
e) A cadeia transportadora de elétrons mantém a energia extraída das coenzimas NADH e FADH2 na forma do gradiente de prótons existente entre a matriz mitocondrial e o espaço intermembrana.
4) A cadeia transportadora de elétrons, organizada em quatro complexos enzimáticos, é crucial para a síntese de ATP, por meio da fosforilação oxidativa. Sobre a organização da cadeia de transportes, está correta a alternativa:​​​​​​
a) Com exceção do complexo II, que também faz parte do ciclo do ácido cítrico, todos os carregadores da cadeia de transporte de elétrons estão inseridos na membrana mitocondrial interna.
b) O complexo I atua transferindo elétrons do FADH2 para a coenzima ubiquinona, também chamada coenzima Q.
c) O complexo III atua na transferência de elétrons da coenzima Q para o citocromo c. Ao mesmo tempo, ele bombeia 4 H+ para o espaço intermembrana a cada par de elétrons transferido.
d) O complexo IV é o último complexo da cadeia transportadora de elétrons e atua como canal para a passagem de prótons de volta à matriz mitocondrial.
e) A coenzima Q tem estrutura pequena e hidrofóbica, que permite que ela se difunda pela membrana mitocondrial interna. Ela carrega os elétrons do complexo III para o complexo IV.
5) A ATP-sintase é a enzima responsável pela etapa final da respiração celular, a fosforilação oxidativa. Sobre essa enzima, é correto afirmar:​​​​​​​
a) Ela apresenta dois domínios funcionais, F1 e Fo. O domínio F1 atua como poro para a passagem de prótons, enquanto o domínio Fo apresenta atividade catalítica.
b) A sua atividade é induzida quando a relação [ATP]/[ADP].[Pi] está aumentada.
c) As proteínas desacopladoras, como por exemplo a termogenina, causam o desacoplamento da cadeia transportadora de elétrons e da fosforilação oxidativa, fornecendo via alternativa para a produção de ATP.
d) A ATP-sintase converte a energia disponível na força próton-motriz em fosforilação do ADP.
e) A redução da concentração de ADP ocasiona o aumento da atividade do domínio F1 da enzima.
NA PRÁTICA
O processo da respiração celular possibilita a extração completa de energia a partir das moléculas de nutrientes. Por meio do acoplamento da cadeia transportadora de elétrons e da fosforilação oxidativa, grande quantidade de ATP pode ser produzida. Nesses processos, a cadeia transportadora de elétrons conserva a energia proveniente da oxidação das coenzimas NADH e FADH2 na forma de gradiente de prótons. A enzima ATP-sintase, por sua vez, converte a energia armazenada na forma de gradiente eletroquímico em fosforilação do ADP.
Agentes desacopladores são aqueles interrompem o acoplamento entre a cadeia transportadora de elétrons e a ATP-sintase.
Veja, neste Na Prática, o funcionamento desses agentes desacopladores.
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SAIBA +
Para ampliar seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo a(s) sugestão(ões) do professor:
Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa
A respiração celular é extremamente importante para que o nosso organismo consiga suprir toda a demanda energética necessária para a realização de suas funções. Ela está organizada em três etapas e leva à oxidação total das biomoléculas até CO2 e H2O. Neste vídeo, você poderá aprender um pouco mais sobre a respiração celular.
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Ciclo de Krebs 
O ciclo do ácido cítrico e a fosforilação oxidativa representam a segunda e a terceira etapa da respiração celular. No ciclo do ácido cítrico, o intermediário comum acetil-CoA é totalmente oxidado, e seus elétrons são utilizados na cadeia respiratória, que fornece energia para que a fosforilação do ADP ocorra. No vídeo a seguir, você vai aprender um pouco mais sobre o ciclo do ácido cítrico, ou ciclo de Krebs. 
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ATP-sintase: a usina de energia da célula
A enzima ATP-sintase é responsável pela síntese de ATP na respiração celular. Essa enzima apresenta dois domínios funcionais, que associam o fluxo de prótons à fosforilação do ADP. Nesta animação, você vai compreender como essa enzima está estruturada e como ela realiza a síntese do ATP (lembre-se de inserir as legendas em português no vídeo para facilitar o seu entendimento).
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Pigmentos fotossintetizantes
APRESENTAÇÃO
Olá!
A fotossíntese é um processo físico-químico em que a energia luminosa é transformada em energia química na forma de açúcares. Os pigmentos fotossintetizantes são substâncias presentes nos cloroplastos de seres autotróficos. Eles têm como função absorver a luz, desencadeando as reações fotoquímicas da fotossíntese, processo fundamental para a manutenção da vida no planeta. Os diferentes pigmentos (clorofilas e carotenoides) absorvem diferentes comprimentos de onda da luz solar. Por exemplo, a clorofila, que dá a cor verde característica da maioria dos vegetais, absorve muito bem a luz nas faixas do vermelho e do violeta, refletindo a luz verde.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar sobre os pigmentos fotossintéticos e sua importância para a fotossíntese. Ainda, vai analisar a função dos pigmentos nos complexos de captação de luz.
Bons estudos.
Ao final desta unidade, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Classificar os pigmentos fotossintetizantes.
Compreender a importância dos pigmentos fotossintéticos no processo de fotossíntese.
Analisar a função dos pigmentos nos complexos de captação de luz.
DESAFIO
Os pigmentos fotossintetizantes são responsáveis por absorver a energia luminosa e transformar em energia química. O espectro de absorção dos pigmentospermite entender a eficácia relativa dos diferentes comprimentos de onda na condução da fotossíntese, pois a luz consegue atuar nos cloroplastos somente se for absorvida.
Já o espectro de ação demonstra a eficácia relativa de diferentes comprimentos de onda da radiação na condução do processo.
Você trabalha em um laboratório de botânica e está fazendo um experimento para determinar a eficiência fotossintética de algumas plantas. Assim, analise a imagem que compara o espectro de absorção e o espectro de ação de uma planta:
Agora, responda:
a) Explique quais os comprimentos de onda da luz são mais eficazes na promoção da fotossíntese.
b) Qual o papel dos pigmentos acessórios na eficiência da fotossíntese?​
INFOGRÁFICO
A luz que banha a Terra é componente do amplo espectro de radiações eletromagnéticas provenientes do Sol e que se propagam como ondas. O modo como essas ondas se propagam depende da energia: quanto mais energia uma onda tiver, menor será seu comprimento.
No Infografico a seguir, você vai ver relação entre o espectro eletromagnético e a fotossíntese. 
Confira.
CONTEÚDO DO LIVRO
Os pigmentos fotossintéticos são substâncias que captam a energia necessária às reações químicas que constituem a fotossíntese. Nessas reações químicas, é produzido oxigénio, que é expulso para a atmosfera. Existem diferentes tipos de pigmentos fotossintéticos, com diferentes concentrações em diferentes organismos. Os mais importantes são as clorofilas, os carotenoides e as ficobilinas. Os pigmentos como o elementoluz são fatores indispensáveis para o sucesso da fotossíntese. Essa mesma luz, que diariamente observamos banhar a Terra, vai ampliar os espectros de radiação eletromagnética que têm origem no Sol. Essas radiações serão propagadas como ondas e a maneira como isso ocorrerá depende das fontes de energia de cada onda. Quanto mais energia, menor será o comprimento.
No capítulo Pigmentos fotossintetizantes, da obra Bioquímica aplicada, você vai estudar os pigmentos fotossintéticos e a sua importância para a fotossíntese e também vai analisar a função dos pigmentos nos complexos de captação de luz.
Boa leitura.
DICA DO PROFESSOR
Na fotossíntese, a energia do sol é convertida em energia química por organismos fotossintéticos. Contudo, os vários comprimentos de onda da luz do sol não são usados igualmente na fotossíntese. Ao invés disso, os organismos fotossintéticos contêm moléculas que absorvem luz, chamadas de pigmentos, que absorvem apenas comprimentos de onda específicos de luz visível, enquanto refletem os demais comprimentos de onda.
Nesta Dica do Professor, você vai ver como ocorre a captação da luz e a excitação dos elétrons dos fotossistemas durante a fotossíntese.​​​​​​​
Assista.
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EXERCÍCIOS
1) A fotossíntese ocorre por meio da absorção da energia luminosa pelos pigmentos contidos nos cloroplastos. A respeito desses pigmentos, é correto afirmar que:
a) pigmentos acessórios aumentam a capacidade das plantas de absorver um espectro maior de ondas luminosas.
b) a clorofila a é um pigmento acessório fundamental para a fotossíntese.
c) quando a molécula de clorofila a absorve a luz, a energia é transferida para a molécula de clorofila b. ​​​​​​​
d) a clorofila b absorve luz em comprimentos de onda diferente daqueles absorvidos pela clorofila a.
e) a clorofila b substitui a clorofila c em algas pardas e diatomáceas, agindo também como pigmento assessório.
2) Carotenoides são pigmentos que se distribuem junto às clorofilas, nos cloroplastos, onde captam energia luminosa, tendo papel acessório na fotossíntese. A respeito dos carotenoides, é correto afirmar que:
a) sem os carotenoides, as plantas não absorveriam energia luminosa no comprimento de onda do amarelo ou do vermelho.
b) são pigmentos de coloração vermelha, laranja e amarela por absorverem a luz violeta e azul-esverdeada.
c) assim como as clorofilas, os carotenoides estão presentes no estroma dos cloroplastos. ​​​​​​​
d) são insolúveis em solventes orgânicos e encontrados em todos os cloroplastos e nas cianobactérias.
e) apenas um grupo de carotenoides encontra-se normalmente nos cloroplastos: carotenos.
3) A luz é uma forma de radiação eletromagnética, isto é, um tipo de energia que viaja em ondas. Dentre os tipos de radiação eletromagnética que encontramos no nosso dia a dia, temos as ondas de rádio, micro-ondas e raios X. Assinale a alternativa que contém informações corretas sobre a luz.
a) A energia contida em um único fóton é diretamente proporcional ao seu comprimento de onda.
b) A luz não precisa ser absorvida para produzir um efeito biológico.
c) Um pigmento perde energia à medida que absorve um fóton.
d) O padrão de absorção da luz por um pigmento é conhecido como espectro de absorção.
e) Os pigmentos que participam da fotossíntese absorvem iguais comprimentos de onda da luz.
4) Um pigmento é qualquer substância que absorve a luz visível. Os que participam da fotossíntese incluem as clorofilas, os carotenoides e as ficobilinas. A respeito da função dos pigmentos nos complexos de captação de luz, é correto afirmar que:
a) quando um pigmento absorve um fóton de luz, ele permanece no estado básico ou basal (com energia mais baixa).
b) a excitação é quando um elétron é levado a um orbital de menor energia.
c) os pigmentos coletam energia e a transferem para a parte central do fotossistema, o centro de reação.
d) o centro da reação converte a energia química em energia luminosa.
e) quando o pigmento está no estado básico, ele transfere energia para um pigmento vizinho.
5) O gráfico a seguir mostra a curva de absorção da luz por uma folha nos diferentes comprimentos de onda que compõem o espectro da luz branca.
As variações representadas no gráfico justificam: ​​​​​​​
a) a luz verde ser a ideal para a fotossíntese.
b) a cor vermelha de certas plantas.
c) a alternância das fases da fotossíntese.
d) a cor verde típica das plantas.
e) a linearidade nas faixas do espectro luminoso da fotossíntese.
NA PRÁTICA
Os carotenoides são pigmentos vegetais responsáveis ​​pelos tons vermelho, amarelo e laranja em muitas frutas e legumes. Desempenham um papel importante na saúde da planta e na das pessoas que comem alimentos que contêm esses pigmentos.
Veja a seguir um pouco mais sobre essa relação entre os carotenoides e a saúde.
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SAIBA +
Para ampliar seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo a(s) sugestão(ões) do professor:
Biologia de Campbell
O processe de fotossíntese é de grande importância para as formas de vida do planeta. No capítulo 10, Fotossíntese, deste livro, você poderá aprofundar seus conhecimentos sobre esse processo. 
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As clorofilas
Este artigo de revisão trata dos vários fatores que interferem na degradação das clorofilas, como luz, radiação, calor, ácidos, oxigênio, alteração enzimática e interação com outros pigmentos. Outro aspecto a ser abordado é a utilização das clorofilas como corantes, por meio da formação de complexos que tornam esses pigmentos mais estáveis à decomposição.
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Luz para plantas
Uma planta consegue fazer fotossíntese só com luz elétrica? Sim, um vegetal consegue usar a energia contida na luz elétrica para fazer fotossíntese, mas não é só pegar um vaso e colocar em um quarto iluminado artificialmente. Para dar certo, o local em que a planta está deve ter uma mistura de lâmpadas. Leia mais sobre sobre os tipos de lâmpadas necessárias e os cuidados com essa técnica no artigo indicado. 
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Etapas fotoquímica 
​​​​​​​e química da fotossíntese
APRESENTAÇÃO
Olá!
A fotossíntese é o processo básico de transformação de energia da biosfera. Ela sustenta a base da cadeia alimentar, em que a alimentação de substâncias orgânicas proporcionadas pelas plantas verdes produzirá o alimento para os demais seres vivos. A fotossíntese em plantas engloba duas etapas. A primeira etapa fotoquímica, em que ocorrem as reações dependentes da luz ou reações luminosas, que acontecem apenas quando as plantas estão iluminadas. A segunda etapa química, em que ocorrem as reações independentes de luz ou reações de fixação do carbono, impulsionadas pelos produtos das reações de luz.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você irá detalhar as etapas fotoquímica e química da fotossíntese, bem como as reações que ocorrem durante essas duas etapas.
Bons estudos.
Ao final desta unidade, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
​​​​​​​Distinguir as etapas do processo de fotossíntese.
​​​​​​​Caracterizar as etapas fotoquímica e química da fotossíntese.
Identificar as reações de luz e as reações independentes de luz, no processo de fotossíntese.
DESAFIO
O uso de herbicidas para matar plantas indesejáveis é largamente adotado na agricultura moderna. Muitas classes diferentes de herbicidas foram desenvolvidas. Algumas agem bloqueando a biossíntese de aminoácidos, carotenoides ou lipídios. Outros, como diclorofenildimetilureia (DCMU, também conhecido como diuron) e paraquat, bloqueiam o fluxo de elétrons fotossintéticos.
Imagine que você trabalha com herbicidas e precisa explicar para um grupo de  estudantes sobre esses herbicidas. Assim, analisando a imagem a seguir, você pode observar a estrutura química e o local de ação do DCMU e do paraquat, dois importantes herbicidas.
a) Explique o mecanismo de açãodesses dois herbicidas.
b) Qual o impacto da ação desses herbicidas na continuidade da fotossíntese?​​​​​​
INFOGRÁFICO
Na etapa fotoquímica da fotossíntese ocorrem as reações dependentes da luz ou reações luminosas, que acontecem apenas quando as plantas estão iluminadas. Na etapa química, ocorrem as reações independentes de luz ou reações de fixação do carbono, incentivadas pelos produtos das reações de luz. 
No Infográfico a seguir, você pode observar as equações das reações químicas que ocorrem nas etapas da fotossíntese.​​​​​​​​​​​
CONTEÚDO DO LIVRO
A fotossíntese ocorre ao longo de distintas etapas, reconhecidas como fase fotoquímica e fase química. A fase fotoquímica, também conhecida como fase clara ou luminosa, ocorre, obrigatoriamente, na presença de luz, sendo considerada a primeira etapa do processo de fotossíntese. Na etapa fotoquímica, a clorofila e outros pigmentos de células fotossintéticas absorvem energia luminosa e a conservam na forma de ATP e NADPH, e o oxigênio é liberado simultaneamente. Na etapa seguinte, a etapa química, ATP e NADPH são usados para reduzir o dióxido de carbono formando a glicose.
No capítulo Etapas fotoquímica e química da fotossíntese, do livro Bioquímica aplicada, você vai estudar as etapas fotoquímica e química do processo fotossintético e as reações que ocorrem durante essas etapas.
Boa leitura.
DICA DO PROFESSOR
Na etapa química ou reações independentes da luz, o ATP e o NADPH, produzidos nas reações dependes da luz, são usados para reduzir o dióxido de carbono (CO2) e, além disso, produzir glicose. Existem três formas diferentes de rota, independentes da luz, que reduzem o dióxido de carbono: o ciclo de Calvin, a fotossíntese C4 e o metabolismo ácido das crassuláceas. Ciclo de Calvin é o nome dado a um conjunto de reações químicas que ocorrem no estroma do cloroplasto. Essa importante via foi descoberta por Melvin Calvin, que ganhou o Prêmio Nobel, em 1961, por sua descoberta. As reações químicas que compõem o ciclo de Calvin ocorrem na etapa de fixação do carbono, uma das fases da fotossíntese. Nesse ciclo, o dióxido de carbono é reduzido a gliceraldeído 3-fosfato, e a ribulose 1,5-bifosfato, aceptor do dióxido de carbono, é regenerada.
Na Dica do Professor você irá observar detalhadamente as reações da etapa química da fotossíntese.
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EXERCÍCIOS
1) A fotossíntese em plantas engloba duas etapas: a primeira etapa fotoquímica, em que ocorrem as reações dependentes da luz ou reações luminosas; e a segunda etapa química, na qual ocorrem as reações independentes de luz ou reações de fixação do carbono. A etapa fotoquímica e a etapa química da fotossíntese ocorrem, respectivamente:
a) nos tilacoides e no estroma dos cloroplastos.
b)  no estroma e nos tilacoides dos cloroplastos.
c) nos tilacoides dos cloroplastos e no citoplasma.
d) no estroma dos cloroplastos e no citoplasma.
e) no citoplasma e nos tilacoides dos cloroplastos.
2) A fotossíntese ocorre em duas grandes etapas, que envolvem várias reações químicas: a primeira é a fase fotoquímica, e a segunda é química. Assinale a alternativa que relaciona, adequadamente, as atividades com a fase fotossintética.
a) Na fase fotoquímica, há produção apenas de ATP e fotólise de H2O. ​​​​​​​
b) Na fase fotoquímica, os cloroplastos absorvem toda a energia solar que chega à superfície da planta.
c) Na fase química, há produção de ATP, NADPH, fotólise de H2O e produção de O2 livre.
d) Na fase química, ocorre a combinação de CO2 com H2O e RuBP para formação de glicose.
e) Na fase química, a radiação de cor verde é mais absorvida em nível dos tilacoides dos cloroplastos. ​​​​​​​
3) A fotossíntese ocorre ao longo de distintas etapas, reconhecidas como fase fotoquímica e fase química. Na etapa fotoquímica, existem dois tipos de fotofosforilação: transporte cíclico de elétrons e transporte acíclico de elétrons. Assinale a alternativa que apresenta a informação correta sobre o transporte cíclico de elétrons.
a) O oxigênio é liberado.
b) O ATP é formado.
c) A água doa elétrons e prótons.
d) Há formação de NADPH.
e) O CO2 reage com a RuBP.
4) O ciclo de Calvin é um conjunto de reações químicas que ocorre na etapa química da fotossíntese. A substância originada a partir da redução do CO2, no ciclo de Calvin, denomina-se:
a) ribulose 1,5-bifosfato.
b) 3-fosfoglicerato.
c) rubisco.
d) gliceraldeído 3-fosfato.
e) 1,3-bifosfoglicerato.
5) O ciclo de Calvin costuma ser dividido em três etapas básicas: fixação, redução e regeneração do receptor. Analise as alternativas a seguir e marque aquela que indica corretamente o que ocorre na etapa de regeneração do receptor.
a) Na etapa de regeneração do receptor, seis moléculas de 3-fosfoglicerato são reduzidas a seis moléculas de 1,3-bifosfoglicerato.
b) Na etapa de regeneração do receptor, ocorre a combinação entre as moléculas de dióxido de carbono e as moléculas de RuBP.
c) Na etapa de regeneração do receptor, é formada uma molécula de gliceraldeido-3-fosfato.
d) Na etapa de regeneração do receptor, ocorre a regeneração do 3-fosfoglicerato. ​​​​​​​
e)  Na etapa de regeneração do receptor, cinco moléculas de gliceraldeido-3-fosfato são utilizadas para formar três moléculas de RuBP.
NA PRÁTICA
Ao longo da evolução dos vegetais terrestres, surgiram 3 comportamentos diferentes que eles apresentaram em relação ao modo de fixação de carbono e à perda de água, um recurso importantíssimo. Esses 3 tipos de vegetais são chamados de plantas C3, C4 e CAM.
Assim, o Na Prática apresenta a importância da fotossíntese nas plantas CAM.
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SAIBA +
Para ampliar seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo a(s) sugestão(ões) do professor:
Biologia de Campell - Capítulo 10 - A vida na terra é movida à energia solar
Os cloroplastos das plantas capturam a energia luminosa, que viajou 150 milhões de quilômetros desde o Sol, convertendo-a em energia química armazenada em açúcar e em outras moléculas orgânicas. Esse processo de conversão é chamado de fotossíntese. No capítulo 10, do livro Biologia de Campell, você poderá aprofundar seus conhecimentos e ler sobre as etapas química e fotoquímica da fotossíntese.
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Fotossíntese: considerações fisiológicas e ecológicas 
O impacto do ambiente sobre a fotossíntese é de interesse amplo e diversas pessoas se questionam como muitos fatores ambientais podem limitar a fotossíntese em determinado momento? No capítulo 9, do livro Fisiologia e desenvolvimento vegetal, você poderá aprofundar seus conhecimentos sobre a importância da fotossíntese para a ecologia.
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Fotossíntese de espécies de Anibae em resposta à exposição a ambientes contrastantes de luz 
Neste estudo, foi investigado o desempenho fotossintético de plantas jovens de Aniba canelilla e A. rosaeodora expostas a condições contrastantes de irradiância no campo. O objetivo foi responder às seguintes questões: Quais os efeitos da variação na disponibilidade de luz sobre o desempenho fotossintético de A. canelilla e A. rosaeodora? Qual o nível de plasticidade fisiológica destas espécies de Anibae quando submetidas a condições contrastantes de irradiância (sombra e pleno sol)? 
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Processos de transdução de energia durante a fotossíntese
APRESENTAÇÃO
Olá!
A fotossíntese é um processo físico-químico em que a energia luminosa é transformada em energia química na forma de açúcares. A captura da energia solar por organismos fotossintéticos e sua conversão na energia química de compostos orgânicos é a fonte elementar de quase toda a energia biológica da Terra. Todos os organismos, incluindo os seres humanos, precisam de energia para conduzir as reações metabólicas de crescimento, desenvolvimento e reprodução. 
​​​​​​​A fotossíntese é um processoimpulsionado pela luz solar; moléculas de glicose (ou outros açúcares) são construídas a partir de água (H2O) e dióxido de carbono (CO2), e oxigênio (O2) é liberado como um subproduto. Além disso, a fotossíntese favorece a fixação do carbono, diminuindo a quantidade desse gás na atmosfera terrestre e promovendo a renovação do oxigênio.​​​​​​​ Assim, você, juntamente com o resto da população humana, deve sua existência às plantas e aos outros organismos que capturam luz. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar sobre a importância da fotossíntese e os processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem durante a fotossíntese e as suas etapas. 
Bons estudos.
Ao final desta unidade, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
​​​​​​​Reconhecer a importância da fotossíntese para os vegetais e o meio ambiente.
Diferenciar os processos físicos, químicos e biológicos da fotossíntese​​​​​​​.
​​​​​​​​​​​​​​Identificar os elementos necessários e as etapas para a realização da fotossíntese.
DESAFIO
Na formação de compostos orgânicos (açúcares) pela fotossíntese, uma planta utiliza: luz solar, água do solo e gás carbônico proveniente da atmosfera. Esses elementos interagem em duas etapas, que são conhecidas como reações dependentes da luz ou reações luminosas (fase clara) e reações independentes de luz ou reações de fixação do carbono (antigamente conhecida como fase escura). 
No desenvolvimento de uma pesquisa sobre as suculentas em uma aula que você está apresentando, seu aluno fez os seguintes questionamentos:
a) Como ocorre a fotossíntese das plantas por meio do metabolismo ácido das crassuláceas (MAC)?
b) Qual a importância do metabolismo ácido das crassuláceas (MAC) para a sobrevivência da planta em ambientes áridos?
c) Na fotossíntese das plantas C3, qual a relação entre as reações dependentes da luz e as independentes da luz?
INFOGRÁFICO
A fotossíntese é um dos processos biológicos mais importantes do planeta, pois dá início à transformação da energia na biosfera (igual à soma dos organismos na Terra). 
No Infográfico a seguir, você pode observar os processos físicos, químicos e biológicos envolvidos na fotossíntese.
Confira.
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CONTEÚDO DO LIVRO
Os organismos que realizam a fotossíntese utilizam a energia solar para sintetizar compostos carbonados complexos, mais especificamente a energia luminosa impulsiona a síntese de carbo-hidratos e libera oxigênio a partir de dióxido de carbono e água. A energia armazenada nessas moléculas pode ser utilizada mais tarde para impulsionar processos celulares na planta e servir como fonte de energia para todas as formas de vida.
Na obra Bioquímica aplicada, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, leia o capítulo Processos de transdução de energia durante a fotossíntese, no qual você vai conhecer a importância da fotossíntese para os vegetais e o meio ambiente, bem como os processos físicos, químicos e biológicos da fotossíntese e os elementos necessários para as etapas da realização desse processo.​​​​​
Boa leitura.
DICA DO PROFESSOR
A fotossíntese é um processo complexo que ocorre nos cloroplastos das plantas. Nesse processo, as plantas utilizam dióxido de carbono e água, para obter glicose por meio da energia da luz.
Nesta Dica do Professor, você vai ver como ocorre todo o processo da fotossíntese.
Assista.
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EXERCÍCIOS
1) O processo fotossintético ocorre em duas etapas: a fase dependente da luz (1) e a fase independe da luz (2). Sobre essas etapas, é correto afirmar que:
a) na fase 2, ocorre a fotólise da água, ou seja, a quebra de moléculas de água sob a ação da luz, liberando elétrons e O2.
b) na fase 1, a planta absorve a energia luminosa e a conserva na forma de ATP e NADPH; simultaneamente, o O2 é liberado.
c) na fase 1, o ATP e o NADPH são usados para reduzir o dióxido de carbono (CO2) e produzir açúcares.
d) na fase 1, o CO2 é convertido em glicose por meio do ciclo de Calvin ou ciclo das pentoses.
e) na fase 2, ocorre a fotofosforilação, a adição de um grupamento fosfato (PO4) ao ADP (adenosina difosfato), resultando na formação de ATP.
2) Levando em consideração o processo da fotossíntese, especialistas afirmam que ela está relacionada com o controle da temperatura da Terra. A afirmativa é correta, visto que durante a fotossíntese:
a) as plantas absorvem o excesso de água atmosférica, o que ajuda na dissipação do calor vindo do sol.
b) a clorofila absorve a maior parte da luz solar, ajudando a diminuir a temperatura global.
c) a planta absorve CO2 da atmosfera, ajudando a conter o aumento da temperatura global.
d) a planta absorve CH4 em grande quantidade, ajudando  a conter o aumento da temperatura global.
e) o excesso de O2 absorvido faz com que a planta se desenvolva e aumente áreas sombreadas, o que torna o clima global mais ameno.
3) A fotossíntese é um processo de transformação de energia luminosa em energia química, realizada por organismos autotróficos. Sobre a fotossíntese, é correto afirmar que:
a) a fotossíntese é um processo dependente de luz e ocorre na ausência da água.
b) os seres autótrofos utilizam o CO2 durante as reações dependentes de luz.
c) o oxigênio produzido na fotossíntese é resultante das reações independentes da luz.
d) a glicose converte a energia solar em energia química.
e) as reações dependentes de luz convertem energia luminosa em energia química.
4) A fase fotoquímica da fotossíntese, também chamada de fase clara, inclui as fotofosforilações cíclica e acíclica. Na fotofosforilação acíclica, participa(m):
a) apenas o fotossistema I, sendo o aceptor de elétron o NADP+.
b) os fotossistemas I e II, sendo que no II ocorre a fotólise da água.
c) apenas o fotossistema II, sendo o aceptor de elétron o NADP+.
d) os fotossistemas I e II, sendo que no I ocorre a fotólise da água.
e) apenas o fotossistema II, sendo o aceptor de elétron o ATP.
5) O ciclo de Calvin é considerado independente de luz, pois pode ocorrer na ausência de luz. No entanto, mais frequentemente, o ciclo de Calvin ocorre na luz solar. Sobre o ciclo de Calvin, é correto afirmar que:
a) ​​​​​as enzimas envolvidas no ciclo de Calvin não conseguem se ligar a substratos no escuro.
b) a luz solar é importante na ativação da fixação de carbono no ciclo de Calvin.
c) o ciclo de Calvin requer ATP e NADPH, os quais requerem luz solar para serem produzidos.
d) a regeneração da RuBP requer luz solar para ocorrer e continuar o ciclo de Calvin.
e) no ciclo de Calvin, uma molécula de dióxido de carbono (CO2) é necessária produzir uma molécula de glicose.  
NA PRÁTICA
É impossível dissociar o fenômeno da fotossíntese de assuntos relacionados às perspectivas de aquecimento global. Isso porque o nível atmosférico do dióxido de carbono (CO2) – o principal gás causador do efeito estufa – está diretamente relacionado à atividade fotossintética presente ou passada.
Veja neste Na Prática um pouco mais sobre essa relação entre a fotossíntese e o efeito estufa. 
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