Aula 1- Fotossíntese

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Fisiologia vegetal 
Fotossíntese
Fernanda M. Rezende
rezendefmd@gmail.com 
fernanda.rezende@docente.unip.br
2
Estrutura da 
Maquinaria
fotossintética
6CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6O2
Luz – Ondas eletromagnéticas
1800- William Herschel
LUZ É ENERGIA
(energia radiante)
ENERGIA DA LUZ 
CHAMA-SE
FÓTON
E = h.v onde:
h = constante de Planck 
(6,626069 x 10-34 J.s)
v = freqüência
Sendo v = c / λ
c = velocidade da luz
(3 x 108 m/s = 300.000 km/s)
E = h.c
λ
Portanto, sendo h e c
constantes, quem 
determina a magnitude da 
energia é o comprimento 
de onda λ
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Spectre.svg
E = h.v onde:
h = constante de Planck 
(6,626069 x 10-34 J.s)
v = freqüência
Sendo v = c / λ
c = velocidade da luz
(3 x 108 m/s = 300.000 km/s)
E = h.c
λ
LOGO, QUANTO MAIOR O COMPRIMENTO DE 
ONDA, MENOR A ENERGIA
LUZ É ENERGIA
(energia radiante)
ENERGIA DA LUZ 
CHAMA-SE
FÓTON
Portanto, sendo h e c
constantes, quem 
determina a magnitude da 
energia é o comprimento 
de onda λ
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Spectre.svg
E = h.c
λ
E. λ = constante
Energia e Comprimento de 
Onda são 
INVERSAMENTE 
proporcionais
λ
E
λ
E
Portanto, sendo h e c
constantes, quem 
determina a magnitude da 
energia é o comprimento 
de onda λ 400 nm 700 nm
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Spectre.svg
Energia 
relacionada com 
fotossíntese
Portanto, cada pigmento apresenta seu “RG”, 
que é seu espectro de absorção de luz
Dissipação de energia
Fluorescência
Calor
Ressonância 
Fotoquímica
Energia 
perdida
PERDA DE 
ENERGIA NA 
FORMA DE 
CALOR
ESTADO 
FUNDAMENTAL
1° ESTADO DE 
EXCITAÇÃO
2° ESTADO DE 
EXCITAÇÃO
LUZ AZUL
MAIS ENERGIA
LUZ VERMELHA
MENOS ENERGIA
<
COMO A LUZ AZUL É MAIS ENERGÉTICA, O EXCESSO DE ENERGIA É PERDIDO
NA FORMA DE CALOR, E O RESTANTE DA ENERGIA (QUE CORRESPONDE À
QUANTIDADE DE ENERGIA DE UM FÓTON VERMELHO) É UTILIZADO NAS
REAÇÕES FOTOSSINTÉTICAS.
PORTANTO, AMBOS OS COMPRIMENTOS DE ONDA SÃO UTILIZADOS 
PELOS PIGMENTOS PARA A EXCITAÇÃO ELETRÔNICA.
A ENERGIA NECESSÁRIA PARA A EXCITAÇÃO DO ELÉTRON É A 
ENERGIA CORRESPONDENTE AO FÓTON DE LUZ VERMELHA. NO 
ENTANTO, ISTO NÃO SIGNIFICA QUE A LUZ AZUL NÃO SEJA 
UTILIZADA NESTE PROCESSO.
Carotenóides
Clorofila a
Clorofila b
TRANSFERÊNCIA 
AFUNILADA E 
UNIDIRECIONAL
PERDA DE ENERGIA 
(RESSONÂNCIA)
Transferência de ENERGIA entre pigmentos é 
feita por RESSONÂNCIA.
Neste processo, há perda de energia, ocorrendo de 
forma AFUNILADA e UNIDIRECIONAL, 
sempre obedecendo ao esquema:
CAROTENOIDES CAROTENOIDES CAROTENOIDES
CLOROFILA B
CLOROFILA A
Até o centro de reação → TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA
A partir do centro de reação → TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS
O centro de reação é formado por uma par de clorofilas especiais, que podem 
absorver em 680 ou 700 nm. São chamados P680 e P700.
PSII PSI
FEOFITINA
Uma molécula 
semelhante à clorofila, 
mas que ao invés de Mg, 
tem dois prótons no anel 
porfirínico.......
E é um forte 
OXIDANTE
COMPLEXO LIBERADOR DE OXIGÊNIO
Fotossistema II
4 íons de Mn em 4 estados 
de oxidação
Portanto
Para produzir 1 O2, 
preciso de 4 fótons de luz 
vermelha
1 FÓTON
2 FÓTONS
3 FÓTONS
HIDRÓLISE 
DA ÁGUA
4 FÓTONS
Energia do complexo coletor de luz
4H
2 H2O O2 + 4H 4H
Mn Mn
Mn Mn
Fotofosforilação ACÍCLICA (produz NADPH e ATP)
Fotofosforilação CÍCLICA (produz ATP)
pH 7
pH 5
PSII- fotossistema 2
PSI- fotossistema 1
PQ- Plastoquinona
Cytb6f- Citocromo b6f
PC- Plastocianina
Fdx- ferrodoxina
CF1 e CF0- regiões da 
ATP sintase
1. Fotólise da Água + PQ → pH Lume < pH Estroma
2. Fotossistema I (P700) não apresenta Complexo Liberador de Oxigênio
3. Produtos da Fotofosforilação Acíclica → NADPH e ATP
FIXAÇÃO DO CARBONO ATMOSFÉRICO
PORTANTO,
ENERGIA RADIANTE FOI 
TRANSFORMADA EM 
ENERGIA QUÍMICA
TUDO COM UM SÓ OBJETIVO, 
PRODUZIR ATP E NADPH PARA 
SEREM USADOS NA FIXAÇÃO 
DO CARBONO ATMOSFÉRICO, 
PROVENIENTE DO CO2