biosferaemfoco

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Fotossíntese Fotossíntese Aula Programad a Biologia Tema: Fotossíntese Eduardo Henrique [email protected]

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Aula aborda conceitos de fotossíntese e quimiossíntese.

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Page 1: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseAula

Programada

Biologia

Tema:Fotossíntese

Eduardo [email protected]

Page 2: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseConceito:

Fotossíntese é o processo de síntese de moléculas orgânicas na presença de luz.

“Todos os organismos fotossintetizantes são autotróficos, mas nem todos os autotróficos são fotossintetizantes.”

luz

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 3: Biosferaemfoco

Plantas Algas Cianobactérias

FotossínteseFotossínteseQuais organismos realizam fotossíntese?

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 4: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseAs propriedades da luz

1. Luz: Radiação eletromagnética que se propaga em ondas.

2. A luz transporta “pacotes” de energia denominados Fótons.

3. A luz visível corresponde a uma pequena parte do espectro

eletromagnético (400 a 700 nm) – luz violeta até vermelha.

4. A energia contida em cada fóton é inversamente proporcional ao

comprimento de onda.

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 5: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossíntese1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 6: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseA clorofi la e os pigmentos acessórios

Clorofila: Anel complexo com um átomo deMagnésio no centro e uma cadeia carbônicahidrofóbica.

Função: Absorção de energia luminosa

Dois tipos:o Clorofila a (3/4)o Clorofila b (1/4)

Absorvem luz azul e vermelha preferencialmenteCauda

hidrofóbica

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 7: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseA clorofi la e os pigmentos acessórios

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 8: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseA clorofi la e os pigmentos acessórios

Pigmentos acessórios: Absorvem os fótons de comprimento de onda que a clorofila não consegue absorver.

o ß (beta) caroteno

o Ficoeritrina

o Ficocianina

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 9: Biosferaemfoco

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

FotossínteseFotossíntese

Page 10: Biosferaemfoco

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

FotossínteseFotossíntese

Page 11: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseA clorofi la e a formação do complexo antena

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 12: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseVisão global do processo fotossintét ico

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 13: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseEtapa Fotoquímica “Fase clara” – (Produção de ATP e NADPH 2)

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 14: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseEtapa Enzimática – “Fase Escura”

• Produção de açúcares a partir de CO2

• Local de ocorrência: Estroma do Cloroplasto

• Fase escura: Conceito errôneo!

A fase enzimática ocorre também na presença de luz.

A fase enzimática utiliza ATP e NADPH produzidos nos tilacóides

durante as reações luminosas (Etapa fotoquímica)

Fase Enzimática(Estroma)

Luz

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 15: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseEtapa Enzimática – Ciclo de Calvin

Dividido em 3 etapas

1. Fixação de CO2

2. Produção de Açúcares3. Regeneração da RuBP (Ribulose Bifosfato)

Estroma

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 16: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseFatores l imitantes da atividade fotossintética

Temperatura

Taxa

rel

ativ

a de

foto

ssí n

tese

Desnaturação de enzimas

10˚ 20˚ 40˚ 60˚

Intensidade luminosa

Taxa

rel

ativ

a de

foto

ssí n

tese

Concentração de CO2

Taxa

rel

ativ

a de

foto

ssí n

tese

Intensidade luminosa alta

Saturação das enzimas rubisco

Saturação dos fotossistemas

Valor ótimo para atuação da Rubsico

Qua

ntid

ade

de C

O2

cons

umid

a n a

foto

ssín

t ese

Intensidade Luminosa

Taxa de respiração

Taxa de fotossíntese

Ponto de saturação luminosa

Ponto de compensação

luminoso

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 17: Biosferaemfoco

QuimiossínteseQuimiossíntese1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Ponto de Compensação Fótico ou Luminoso

O ponto em que a respiração e fotossíntese se igualam em algum ponto do dia

Page 18: Biosferaemfoco

QuimiossínteseQuimiossíntese1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Plantas de sol e sombraHeliófitas- Muita luz solar, alto ponto de compensação;

Umbrófitas- Pouca luz solar, baixo ponto de compensação;

Page 19: Biosferaemfoco

FotossínteseFotossínteseDicas Importantes

Numa prova dissertativa (aberta) utilize os vocabulários Etapa fotoquímica e Etapa Enzimática ao invés de fase clara e escura.

Como foi visto o oxigênio liberado pelos organismos fotossintetizantes provém da água e não do CO2

Alguns autores consideram que a Etapa Enzimática só ocorre na presença de luz, haja vista que nessa etapa o ATP e o NADPH produzidos nos tilacóides durante as reações luminosas são necessários para a produção de carboidratos.

A fotofosforilação cíclica envolve somente o Fotossistema I, além disso, há somente produção de ATP, dessa maneira, NADPH e O2 não são produzidos. Quando o organismo está com deficiência de ATP a Fotofosforilação cíclica é utilizada.

Na fotofosforilação acíclica há produção de ATP e NADPH e os dois fotossistemas são participantes.

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 20: Biosferaemfoco

Fotossíntese bacteriana Fotossíntese bacteriana (Fotorredução)(Fotorredução)

Bactérias Púrpuras do Enxofre (Sulfobactérias)

• Realizam um tipo de fotossíntese em que a substância doadora de elétrons não é a água, mas sim o gás sulf ídrico (H2S). Neste processo há produção de enxofre e não gás oxigênio.

• São anaeróbias estri tas pois o O2 inibe a produção de pigmentos fotossintéticos.

Fonte de Carbono Fonte de energia Doador de elétrons

CO2 Luz do sol H2S

CO2 + 2 H2S + Luz CH2O + 2 S + H2O

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese

12. Questões

Page 21: Biosferaemfoco

QuimiossínteseQuimiossínteseBactérias quimioautotróficas

Realizam oxidação de compostos inorgânicos como fonte de energia para a síntese de substâncias orgânicas a partir do CO2

Nitrosomonas sp.Nitrosomonas sp. _2NH2NH33 + 3O + 3O22 2NO 2NO22 + 2H + 2H22O + 2 H+ + O + 2 H+ + EnergiaEnergia

Nitrobacter sp.Nitrobacter sp. _ __ _2NO2NO2 2 + O+ O22 2NO 2NO33 + + EnergiaEnergia

CO2 + H2O + Energia → Compostos Orgânicos + O2 CO2 + H2O + Energia → Compostos Orgânicos + O2

+ Energia

1. Conceito

2. Os fotossintetizadores

3. Propriedades da luz

4. Clorofila e Pigmentos acessórios

5. Visão global

6. Etapa Fotoquímica

7. Etapa Enzimática

8. Fatores Limitantes

9. Dicas

10. Quimioautotróficos

11. Quimiossíntese