fotossíntese. fotossÍntese constitui um fenômeno biológico altamente complexo, a fotossíntese...
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fotossíntese
FOTOSSÍNTESEConstitui um fenômeno biológico altamente complexo, a fotossíntese apresenta uma tal
sofisticação bioquímica que nem a mais avançada tecnologia desenvolvida pela ciência conseguiu jamais imitar. De fato, a fotossíntese abrange um conjunto de reações bioquímicas
em que se verifica a participação de uma notável rede de enzimas de alta
especialização.
Resumidamente:
É o processo de CONVERSÃO de ENERGIA LUMINOSA em ENERGIA QUÍMICA.
Equação geral:
12 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
Célula clorofilada
Membrana do tilacóide
Esquema da molécula de
clorofila
Folha
Granum
Parede celular
Cloroplasto
Membrana externa
Membrana interna
Tilacóide
GranumEstroma
DNA
Núcleo
VacúoloCloroplasto
Tilacóide
Complexo antena
Estruturas envolvidas
A energia na célula
FotossínteseFotossíntese “Montagem” da glicose (armazena energia) a partir
da LUZ, CO2, H2O, liberando O2.
CO2 + H2O C6H12O6 + O2
• ETAPA FOTOQUÍMICA ou FASE CLARAETAPA FOTOQUÍMICA ou FASE CLARAOcorre apenas nos grana dos cloroplastos, pois
são eles que abrigam as moléculas de clorofila.Fotofosforilação e fotólise da água. Produção de ATP e NADPH2
• ETAPA QUÍMICA ou FASE ESCURAETAPA QUÍMICA ou FASE ESCURA:: no estroma (ciclo de Calvin – montagem da glicose com utilização de ATP)
Ocorre nos grana dos cloroplastos.
ee--
A luz solar incide na molécula de clorofila. Essa molécula armazena essa energia e elétrons são liberados.
Fosforilação
• Uma série de reações químicas desencadeadas pela ação luminosa que resulta na produção de ATP.
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Esse elétron é passado para uma proteína transportadora presente na membrana dos tilacóides.
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ATPATP
ATPATP
Dessa proteína, o elétron é passado para outras proteínas transportadoras presentes na membrana dos tilacóides.
Quando o elétron pula de uma proteína para outra, energia é liberada e ATPs são produzidos.
Fotólise da água
• Quebra da água pela energia da luz.
NADP
• Aceptor intermediário de hidrogênios.
• Essa molécula capta os hidrogênios liberados durante a fotólise da água e os passa para os Carbonos que formarão a molécula de glicose.
• NADP + 2H NADPH2
NADPH2
Reações da fase luminosa:
ADP + P ATP
4 H2O + 2 NADP 2 NADPH2 + 2 H2O + O2
Fator interno limitante da ETAPA FOTOQUÍMICA: quantidade de clorofila.
Ocorre na matriz dos cloroplastos.
Fase Escura
• Processo que não depende diretamente da luz para acontecer.
• Porém necessita dos produtos da fase clara para ocorrer.
• Ocorre no estroma do cloroplasto.• Também pode ser chamada de Ciclo de
Calvin.• Absorção e fixação do CO
Fase Escura
• Processo que não depende diretamente da luz para acontecer.
• Porém necessita dos produtos da fase clara para ocorrer.
• Absorção e fixação do CO2
• Ocorre no estroma do cloroplasto.
• Também pode ser chamada de Ciclo de Calvin.
++
++ATPATP
ATPATP
GGLLIICCOOSSEE
Reações da fase química:
CO2 + 2 NADPH2 C6H12O6 + H2O + 2 NADP
Fator limitante da etapa química: quantidade de enzimas.
REAÇÕES QUÍMICAS:
EQUAÇÃO GLOBAL
4 H2O + 2 NADP 2 NADPH2 + 2 H2O + O2
CO2 + 2 NADPH2 C6H12O6 + H2O + 2 NADP
12 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
FotossínteseFotossíntese Fase claraFase clara
Fase escuraFase escura LUZLUZ COCO22
ATPATP
HH22OO NADPHNADPH
OO2 2 C C66HH1212OO66
FOTOFOSFORILAÇÃOFOTOFOSFORILAÇÃOFOTÓLISE DA ÁGUAFOTÓLISE DA ÁGUA
FOTOFOSFORILAÇÃOFOTOFOSFORILAÇÃOFOTÓLISE DA ÁGUAFOTÓLISE DA ÁGUA
CICLO DE CICLO DE CALVINCALVIN
CICLO DE CICLO DE CALVINCALVIN
Autotróficas: sintetizam seu próprio alimento.
BACTÉRIAS FOTOSSINTETIZANTES
6 CO2 + 12 H2S C6H12O6 + 6 H2O + 12 S
Não utilizam água como substrato
doador de H
Não liberam oxigênio
LUZ
Respiração CelularRespiração Celular
Metabolismo Celular
• Metabolismo conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo.
• Reagentes ProdutosEnergia
De onde vem essa energia?
• A energia necessária para a realização de reações químicas do organismo vem da quebra de moléculas, principalmente carboidratoscarboidratos.
• Outras moléculas também podem ser fonte de energia para a célula: lipídeoslipídeos, proteínas proteínas e ácidos nucléicos ácidos nucléicos.
Onde a energia fica armazenada?
• Nas ligações químicas entre os fosfatos da molécula de ATP.
• ATP: Adenosina Tri-fosfato ou Trifosfato de Adenosina.
AdeninaAdenina
PentosePentose
ATPATP
Como o ATP armazena energia?
• A energia liberada na quebra da glicose é armazenada nas ligações fosfato.
• Quando a célula precisa de energia o ATP é quebrado em ADP + P, liberando energia.
AdeninaAdenina
PentosePentose
ATP ADP + PATP ADP + PEnergiaEnergia
Pausa para respiração...Pausa para respiração...
Respiração Celular
Reações que resultam em liberação de energia através da quebra da molécula de
glicose.
Respiração Celular
Pode ser de dois tipos:
• Respiração anaeróbiaRespiração anaeróbia sem a utilização de O2, também chamada de
FERMENTAÇÃOFERMENTAÇÃO.
• Respiração aeróbiaRespiração aeróbia com a utilização de O2.
Fermentação
• Processo de degradação incompleta de substancias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias.
• As reações químicas da fermentação são equivalentes às da glicólise, primeira etapa da respiração celular
• A quebra de uma molécula de glicose gera apenas 2ATPs2ATPs
Glicólise • Na glicólise, cada molécula de glicose é
desdobrada em duas moléculas de piruvato (ácido pirúvico), com liberação de hidrogênio e energia, por meio de várias reações químicas.O hidrogênio combina-se com moléculas transportadores de hidrogênio (NAD), formando NADH + H+, ou seja NADH2.
C6H12O6C3H4O3
Fermentação AlcoólicaFermentação AlcoólicaAs leveduras e algumas bactérias fermentam açucares, produzindo etanol e gás carbônico (CO2) NAD
NADH2 NADH2
NAD
Fermentação Láctica
• Realizada por bactérias do leite
• Produto final da quebra da glicose: Ácido Láctico.
• É empregada na preparação de iogurtes e queijos
• Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico
Fermentação Láctica
C3H6O3 C3H6O3
Respiração Aeróbia
• Processo pelo qual a glicose é degradada em CO2 e H2O na presença de oxigênio.
• Rendimento: 38 ATPs por molécula de glicose quebrada.
• Dividida em duas partes:
Respiração Aeróbia
• Fase anaeróbia (glicólise):Fase anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma.
• fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons)transportadora de elétrons): requer a presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias
Equação Geral
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
Membrana interna
Membrana externa
Matriz Mitocondrial
Crista Mitocondrial
Mitocôndria
Esquema mostrando a relação entre a fotossíntese e a respiração celular
O2
H2OH2O
O2 CO2 CO2
Plantas, algas e algumas bactérias
Energia luminosa
Carboidratos e outras moléculas orgânicas
Maioria dos organismos vivos
Energia química p/ o metabolismo celular
CO2 + H2O O2 + carboidratos carboidratos + O2 H2O + CO2
Esquema simplificado
representando as reações dos dois tipos de fermentação
Fermentação
+2H+NADH
Glicose
2 ADP
ATP2 Glicólise
2NAD+
NADH+2
2 Ácido Pirúvico (C3H4O3)
2NAD+ ou CO2
2 acetaldeído (C2H4O)
+2H+NADH2
2 etanol (C2H5OH)
2NAD+
2 acido lático (C3H6O3)
Esquema representando o ciclo de Krebs
Resultado do ciclo de Krebs:
3 NADH
1 FADH2
1 ATP
Acido pirúvico (C3H4O3)
Acetil – CoA (2C)
CO2
Acido cítritrico (6C)
Composto de 5C
CO2
2H
CO2
Composto de 4C
Composto de 4C
2H
Ác. oxalacético (4C)
2HCiclo de Krebs
Aldeido acético
CoA
Pouco reativo
reativa
+CoA
2H
2H
C2H4O
C23H38N7O17P3S
C4H4O5
C6H8O7
NADH2
FAD
2 e- + O O--
H+ H+
H2O
+NAD
2 e-
+
ATPs
Cadeia Transportadora
de Elétrons
Fim...Fim...
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