Aula de Fotossíntese (Power Point)
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FOTOSSÍNTESEPROFESSOR VASCO
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ORGANELA RESPONSÁVEL
CLOROPLASTO
ENVELOPE: MEMBRANA EXTERNA e MEMBRANA INTERNA
TILACÓIDES
ESTROMA
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Cloroplasto
Membrana externa
Membrana interna
Tilacóides
Estroma
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CARACTERÍSTICAS GERAIS
A clorofila encontra-se nos tilacóides, onde ocorre a absorção da energia luminosa.
O conjunto de tilacóides cham-se granum, sendo o plural, grana.
No estroma não há participação da energia luminosa (clorofila está nos tilacóides).
Equação geral: 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
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ETAPAS DA FOTOSSÍNTESE
A fotossíntese é dividida em duas etapas:
Etapa Fotoquímica Fotofosforilação cíclica
( Fase Clara ) Fotofosforilação acíclica
Etapa Química ( Fase Escura )
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ETAPA FOTOQUÍMICA Nesta etapa ocorre: Produção de ATP ( a energia luminosa absorvida pela
planta é transferida sob a forma de energia química para a molécula de ATP )
Fotólise da água ou Reação de Hill ( quebra da água pela energia luminosa)
Liberação do oxigênio para o meio a partir da quebra da molécula de água.
Formação de NADPH2 ( os hidrogênios liberados pela quebra da molécula de água são captados pelo NADP )
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FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA Nesta fase da etapa fotoquímica, os elétrons do
Fotossistema I (constituído pela clorofila a P700 ,
pigmento que absorve luz com comprimento de onda equivalente a 700nm ) são excitados pela energia luminosa.
Os elétrons são captados por um composto que atua como aceptor de elétrons denominado Ferredoxina.
A ferredoxina transfere os elétrons para uma cadeia de aceptores, sendo que durante o transporte dos elétrons eles liberam energia utilizada para a formação de ATP.
Os elétrons, agora com baixo nível de energia, retornam para a clorofila do fotossistema I.
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ESQUEMA DA FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA
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FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA Nesta fase, os elétrons da clorofila são excitados pela
energia luminosa e captados pela Ferredoxina. Porém, esses elétrons não são transferidos para a
cadeia de aceptores de elétrons como na fotofosforilação cíclica e sim, são captados pelo NADP que forma NADPH2 ao receber os hidrogênios provenientes da fotólise da água.
Os elétrons, portanto, não retornam à clorofila do fotossistema I, cuja energia é reposta pelos elétrons da clorofila do fotossistema II ( clorofila b P680, que
absorve luz com comprimento de onda equivalente a 680 nm ). Os elétrons da clorofila P680 são repostos pela quebra
da molécula de água ( fotólise da H2O ).
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ESQUEMA DA FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA
Pq (PLASTOQUINONA), Pc ( PLASTOCIANINA ) e Fd ( FERREDOXINA ) são aceptores de elétrons
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ETAPA QUÍMICA Ocorre no estroma, sem necessidade direta da luz. Nessa etapa, há a participação do CO2 que recebe os H2
transportados pelo NADP ( na forma de NADPH2 ) provenientes da fotólise da H2O.
Formação de carboidratos. A energia para a realização das reações vem do ATP
formado na etapa fotoquímica. Tais reações formam o chamado Ciclo de Calvin-Benson (Ciclo das Pentoses).
Tal ciclo se inicia pela ribulose difosfato que fixa o CO2
A maior parte do carbono fixado na fotossíntese é convertido em sacarose e amido.
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA FOTOSSÍNTESE
FATORES EXTERNOS
Disponibilidade de CO2
Temperatura
Luminosidade
Ponto de compensação fótico
FATORES INTERNOS
Disponibilidade de pigmentos ( clorofila )
Disponibilidade de enzimas e cofatores
Disponibilidade de cloroplastos
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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.
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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
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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
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O ponto de compensação luminoso é o momento em que a velocidade da fotossíntese e da respiração são iguais.
Durante o ponto de compensação luminoso, os dois processos se tornam inativos, pois a glicose e o oxigênio (O2) sintetizados pela fotossíntese é absorvido pela respiração. E o dióxido de carbono (CO2) sintetizado na respiração é absorvido na respiração.
Ainda assim, as plantas com o ponto de compensação luminoso alto, possuem a intensidade da fotossíntese maior que a intensidade da respiração. O que quer dizer que a glicose e o oxigênio são mais produzidos do que absorvidos, resultando no desenvolvimento da planta.
PONTO DE COMPENSAÇÃO FÓTICO