Cloroplastos e Fotossíntese

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27/09/2019 
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Organelas Oxidativas 
 Cloroplasto 
Os cloroplastos 
 Organela presente em plantas e 
algas. 
 Responsável pelo processo de 
fotossíntese. 
Estrutura dos cloroplastos 
os cloroplastos apresentam similaridades com as  Estruturalmente, 
mitocôndrias: 
- Membrana externa altamente permeável 
- Membrana interna pouco permeável 
- Espaço intermembranas 
- Estroma 
Os tilacoides estão presentes no 
estroma e se assemelham a bolsas 
achatadas: 
 
- Membrana do tilacoide 
- Luz / Espaço do tilacoide 
 
Conjunto de tilacoides: Granum 
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Estrutura dos cloroplastos 
Estrutura dos cloroplastos 
Estrutura dos cloroplastos 
 Complexos proteicos utilizados na 
cadeia transportadora de elétrons estão 
presentes na membrana do tilacoide. 
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Estrutura dos cloroplastos 
Comparação com a mitocôndria 
Origem dos cloroplastos 
 Acredita-se que os cloroplastos tenham derivado de bactérias fotossintéticas 
simbiontes, que foram englobadas por células eucarióticas primitivas que já continham 
mitocôndrias. 
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Fisiologia dos cloroplastos 
Fotossíntese 
Processo de utilização de elétrons da 
água e a energia da luz solar para 
converter CO2 atmosférico em 
compostos orgânicos. 
Fotossíntese 
Energia luminosa + CO2 + H2O → Açúcar + O2 + Energia térmica 
Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
ATP 
 Energia da luz solar é capturada e armazenada em ligações de alta energia da ATP e 
da molécula carregadora NADPH (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato). 
H2O 
Luz solar 
O2 
Clorofila 
e- NADPH 
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Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Energia luminosa 
 A luz de diferentes cores é distinguida por fótons com diferentes energias. 
Quanto maior o comprimento de onda, menor é a energia. 
Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Clorofila 
 
 A luz solar interage com os pigmentos presentes na 
membrana dos tilacoides, como a clorofila. 
 Os comprimentos de onda correspondentes às luzes 
violeta, azul e vermelho são fortemente absorvidos. 
 A interação da clorofila com os fótons, leva os elétrons 
dessa molécula a um nível mais alto de energia. 
Molécula de clorofila 
Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
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Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Clorofila 
Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Obtenção do elétron energético 
 Nas membranas dos tilacoides, as clorofilas estão associadas a complexos 
multiproteicos, os fotossistemas. 
 Complexo antena: captura a energia 
luminosa. 
 
 Centro de reação: converte a energia 
luminosa em energia química. 
Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Obtenção do elétron energético 
 
 A energia luminosa é captada na forma de 
elétrons excitados, pelas clorofilas do 
complexo antena. 
 Essa energia é transferida de um 
pigmento ao outro, até chegar ao centro de 
reações, em um par especial de clorofilas. 
 Essas clorofilas passam o elétron para 
uma molécula que o direcionará para a 
cadeia transportadora de elétrons. 
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Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Obtenção do elétron energético 
Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Obtenção do elétron energético 
 
 Quando a molécula de clorofila do centro de reações perde o elétron, outro elétron é 
adquirido de um doador. 
 
 
 O elétron do doador é posteriormente reposto pela fotólise de uma molécula de H2O. 
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Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Obtenção do elétron energético 
Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Cadeia transportadora de elétrons 
 
 Nos cloroplastos, a cadeia transportadora de elétrons exerce uma função 
adicional: além de produzir ATP, também ocorre a produção de NADPH (a partir 
de NADP+). 
2x fótons 
ATP 
NADPH 
Fornecimento de energia 
Capacidade redutora 
Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Produção de ATP e NADPH 
 A cadeia transportadora de elétrons envia o elétron obtido no fotossistema II para o 
fotossistema I, de modo a substituir o elétron que foi liberado no centro de reações por 
esse fotossistema. 
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Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Fotossíntese: 
Etapa dependente de luz 
Ajuste da produção de ATP 
 Os cloroplastos podem também produzir ATP sem produzir NADPH, por 
meio da fosforilação cíclica. 
Estroma 
Espaço do 
tilacoide 
ATPsintase 
Luz solar 
e- 
H+ 
H+ 
H+ 
H+ 
H+ H+ 
H+ 
H+ 
H+ 
H+ 
H+ 
e- 
Citocromo Fotossistema I 
ADP + Pi 
ATP 
Fotossíntese: 
Etapa independente de luz 
 As moléculas de ATP e NADPH produzidas no estroma do cloroplasto a partir 
da dependência da luz, serão utilizadas para a produção de açúcar, processo 
denominado fixação do carbono. 
CO2 
ATP 
 
NADPH 
Ciclo de 
Calvin 
Açúcar 
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Fotossíntese: 
Etapa independente de luz 
Fixação do carbono 
 
 O CO2 atmosférico se associa a um carboidrato chamado de ribulose 1,5- 
bifosfato e com água para a formação do 3-fosfoglicerato. 
 
 
 A reação é catalisada pela enzima Rubisco (ribulose-bifosfato-carboxilase). 
A proteína mais abundante em um cloroplasto. 
Fotossíntese: 
Etapa independente de luz 
Ciclo de fixação do carbono 
 A série de reações que 
permitem a incorporação do CO2 
em açúcar forma um ciclo, o ciclo 
de fixação do carbono (ou ciclo 
de Calvin). 
 
 
 No ciclo, as moléculas de ATP e 
NADPH são utilizadas. 
 
 
 A partir do ciclo, um açúcar de 3 
carbonos é produzido: Gliceraldeído 3- 
fosfato. 
Fotossíntese: 
Etapa independente de luz 
Destino do gliceraldeído 3-fosfato 
 
 O gliceraldeído 3-fosfato pode ser utilizado de diferentes maneiras pelas células vegetais: 
 
- Armazenado no estroma na forma de amido; 
- Via glicolítica e produção de ATP; 
- Via de produção de outros metabólitos (açúcares, aminoácidos e ácidos graxos). 
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Fotossíntese: 
Etapa independente de luz 
Destino do gliceraldeído 3-fosfato 
Obrigado!!