Fotossíntese

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Fotossíntese
— Cloroplastos e ação da clorofila
Liberação de energia: quebra das ligações
químicas entre carbono e outros compostos
Fotossíntese: utiliza energia da luz solar
Quimiossíntese: utiliza a energia de oxidação de
outros compostos inorgânicos
- Toda matéria orgânica é disponível para a
nutrição dos seres vivos é formada a partir de
um desses dois processos
-Nem todo ser vivo é capaz de transformar
matéria inorgânica em orgânica usando só a
energia do meio:
1. Os que conseguem são chamados de
autótrofos, fotossintetizantes ou
quimiossintetizantes
2. Todos os outros são chamados de
heterótrofos
DEFINIÇÃO E IMPORTÂNCIA
- Processo anabólico que usa energia da luz para
produzir matéria orgânica (principalmente
carboidratos)
- Faz uso de matéria inorgânica, na forma de
água e gás carbônico
- Os organismos que conseguem realizar o
processo são os vegetais, algas, cianobactérias e
algumas bactérias
- Tem dois fatores primordiais:
1. Produz matéria orgânica
2. Libera gás oxigênio
PLASTOS
- Organelas ovaladas que constituem os locais de
armazenamento de substâncias utilizadas na
fotossíntese
- Células vegetais e células de algas eucarióticas
- Formado por duas membranas:
1. Interna: sofre invaginações (lamelas), que
se dobram e originam sacos achatados
(tilacoides), os quais ao de empilharem
originam conjuntos chamados grana
-Nos que são relacionados à fotossíntese, a
membrana interna é formada por fosfolipídios e
clorofila
Clorofila: lipídio carotenoide, com estrutura
anfipática, longa cauda apolar e uma cabeça com
um átomo de magnésio.
↳ essa estrutura anfipática explica sua
localização no cloroplasto: comõe a bicamada
lipídica, junto aos fosfolipídios
- A autoduplicação do plasto origina um
proplasto, que por sua vez pode originar:
● LEUCOPLASTOS: não têm pigmentos
fotossintetizantes e sua função é
armazenar.
↳ originado se o proplasto for colocado
em um local sem luz
↳ se for colocado em um local com luz o
leucoplasto poderá virar um cromoplasto
TIPOS DE LEUCOPLASTOS:
1. Oleoplastos: armazenam óleos e são
encontrados em sementes oleaginosas
normalmente, como amendoim
2. Amiloplastos: armazenam amido e são
encontrados em tubérculos, como a
mandioca
3. Proteoplastos: armazenam proteínas e são
encontrados em sementes de leguminosas,
como a soja
● CROMOPLASTOS: têm pigmentos
fotossintetizantes e sua função é realizar a
fotossíntese
↳ originado se o proplasto for colocado
em um local com luz
↳ se for colocado em um local sem luz o
leucoplasto poderá virar um leucoplasto,
pois perde seus pigmentos
Fotossintetizantes.
TIPOS DE CROMOPLASTOS:
1. Eritoplastos: pigmentos eritrofilas, cor
vermelha e encontrado em algas vermelhas
2. Feoplastos: pigmentos fucoxantinas, cor
marrom e encontrado em algas pardas.
3. Xantoplastos: pigmentos xantofilas, cor
amarela e encontrado em algas verdes e
vegetais
4. Cloroplastos: pigmentos clorofila, cor verde
encontrado em algas verdes e vegetais
- A captação da luz solar só é possível por conta
dos pigmentos fotossintetizantes:
● Clorofilas: caracterizadas em 5 tipos (a, b,
c, d, e), sendo a e b os principais e
encontrados em gimno e angiospermas
● Carotenos e xantofilas: de cor amarela
● Ficobilinas: de cor azul ou vermelha
AÇÃO DA FOTOSSÍNTESE
- Os pigmentos absorvem determinados
comprimentos de onda e refletem outros
- A cor do pigmento é aquela que ele não absorve
(por isso a clorofila é verde, ela não absorve a
cor)
- Quando a luz incide sobre a clorofila, o átomo
de magnésio perde elétrons e se ioniza,
passando a ser um cátion.
- Quando o elétron liberado volta para a camada
eletrônica de início, a energia que ele absorveu
da luz é liberada na cor vermelha (fenômeno
da fluorescência)
↳ quando ele é iluminado com luz branca não
há fluorescência, assim a energia que seria
liberada é aproveitada pelo cloroplasto na produção
de ATP (que é usado na síntese de matéria
orgânica na fotossíntese)
FOTOSSISTEMAS
- Captam a luz do sol diretamente
- Dois componentes:
1. Complexo antena: conjunto de 200
moléculas de clorofila e vários pigmentos
acessórios que captam a luz e transferem
para o centro de reação
2. Centro de reação: uma molécula de clorofila
a que recebe a luz do complexo antena e
tem seus elétrons excitados
↳ é ele que cede elétrons para produção
de ATP
Fotossistema I: centro de reação é a clorofila a
P700
Fotossistema II: centro de reação é a clorofila a
P680
-Diferença deles tá no comprimento de onda
- Os dois são encontrados nas membranas
tilacoides.
EQUAÇÃO GERAL
12 H20 + 6 CO2 → C6H12O6 + 6 H20 +6 O2
-Consome água e gás carbônico na presença de
água e clorofila
- Produz uma hexose e gás oxigênio
PROCESSO FOTOSSINTÉTICO
- Fotossíntese é dividida em 2 etapas
1. Fotoquímica: engloba as reações do claro,
ou seja dependem da luz e da clorofila
- Ocorre nas membranas do cloroplasto
- Substratos: água, ADP e NADP
- Produtos: ATP, NADPH2 e O2
-A energia é usada na conversão de ADP+Pi em
moléculas de ATP, e os hidrogênios são
utilizados na conversão de NADP em NADPH
ou NADPH2
-Dois eventos importantes: fotofosforilação
cíclica e acíclica
2. Química: engloba as reações de escuro, ou
seja não dependem da luz e nem da
clorofila
- Ocorre na matriz do cloroplasto
- Substratos: ATP e NADPH2
- Produtos: moléculas de glicose, de ADP, fosfato
e de NADP sem hidrogênios
- A energia solar será captada pelas moléculas de
clorofila e haverá quebra da molécula de água
(fotólise da água) formando O2
-O NADP ou NADPH serão utilizados na etapa
química
-Nessa etapa moléculas de CO2 serão
convertidas em moléculas de glicose + molécula
de água
ETAPA CLARA
- Ou fotoquímica
Fosforilação cíclica: a energia luminosa ativa a
molécula de clorofila que libera elétrons, passando
para uma molécula chamada ferredoxina
- Esses elétrons vão passar por outras moléculas
transportadoras
- A energia liberada nesse processo é usada na
formação de ATP
Fotofosforilação acíclica: as moléculas de clorofila
absorvem energia luminosa, liberar elétrons que
passeiam por transportadores e chegam à outra
clorofila, que passa para a ferredoxina, chegando
ao NADP
-O NADP capta os elétrons e o hidrogênio
procedente da quebra de molécula de água
CICLO DE CALVIN BENSON
- O ATP e o NADPH serão utilizados em
processos nos quais moléculas de CO2 serão
convertidas em moléculas de glicose.
- Essa reação é importante para a formação de
gliceraldeído-3-fosfato que vai ser utilizado na
síntese de carboidrato
FATORES QUE INTERFEREM NO PROCESSO
1. Temperatura
2. Variação de gás carbônico: maior
quantidade, maior a taxa de fotossíntese
até atingir o ponto de saturação (depois
ela permanece constante)
3. Interferência da luz: quanto maior, maior a
taxa até que seja alcançado o ponto de
saturação
QUIMIOSSÍNTESE
- Processo em que alguns organismos, através da
oxidação de compostos orgânicos, liberam
energia para que haja a produção de matéria
orgânica